Trombia Technologies kehitti autonomisen sähköisen katujenpuhdistusrobotin, jonka ohjausjärjestelmä hyödyntää robotiikkaa ja reaaliaikaista navigointia. Autonominen toiminta vähentää energiankulutusta ja mahdollistaa ympärivuorokautisen käytön.

1. Yrityksen kuvaus

• Trombia Technologies Oy on suomalainen edistyneiden, raskaan sarjan katuharjauslaitteiden ja erikoistuneiden puhdistuslisälaitteiden kehittäjä ja valmistaja.
• Kuopiossa toimiva yritys sai maailmanlaajuista tunnustusta kehittämällä maailman ensimmäisen täystehoisen, autonomisen ja täysin sähköisen katuharjakoneen ympärivuotiseen kuntien kunnossapitoon.
• Tapaustutkimusaineistossa ei mainita yrityksen tarkkaa kokonaishenkilöstömäärää.

2. Mikä ongelma tekoälyn oli tarkoitus ratkaista?

• Perinteiset katuharjakoneet tuottavat valtavasti melua, toimivat raskailla dieselmoottoreilla ja suurilla päästöillä sekä kuluttavat suuria määriä vettä pölyn sitomiseen.
• Trombia Technologies ratkaisi ympäristöulottuvuuden kehittämällä energiatehokkaan, vedettömän harjausjärjestelmän.
• Kehittäessään lippulaivatuotettaan, kuljettajatonta sähköajoneuvoa Trombia Freetä, yritys kohtasi kuitenkin mittavan ohjelmistohaasteen.
• Jotta massiivinen ajoneuvo pystyisi puhdistamaan kaupunkialueita, yleisiä puistoja ja teollisuussatamia turvallisesti ilman kuljettajaa, se tarvitsi aukottoman ja äärimmäisen luotettavan ohjausjärjestelmän, joka kykenee käsittelemään saumattomasti korkeataajuisia anturivirtoja, kartoittamaan tarkat harjausreitit ja tunnistamaan ympäröiviä kohteita reaaliajassa vaarallisissa sääolosuhteissa.

3. Miten ongelma ratkaistiin ja millä työkaluilla?

• Trombia teki yhteistyötä Goforen kanssa (yhteistyö toteutettiin sen tuotemuotoiluun ja ohjelmistoihin keskittyvän tytäryhtiön Huldin kautta) kehittääkseen autonomisen harjakoneen ydinohjausälyn.
• Yhteiset insinööritiimit rakensivat vankan, paikallisesti toimivan ohjelmistokehyksen, jossa Robot Operating System (ROS / ROS 2) toimii ensisijaisena väliohjelmistoarkkitehtuurina.
• Ne integroivat edistyneen LiDAR-järjestelmän (Light Detection and Ranging) ja joukon älykkäitä konenäkökameroita, jotka syöttävät rakenteellista telemetriaa suoraan ROS-kerrokseen.
• Näiden työkalujen avulla ne kehittivät yhdessä pitkälle vietyjä tilannetietoisuusalgoritmeja, reitinsuunnittelulogiikkaa ja paikallisia kartoitusskriptejä, joiden ansiosta robotti pystyy navigoimaan itsenäisesti monimutkaisissa ympäristöissä, väistämään odottamattomia esteitä ja harjaamaan katuja senttimetrin tarkkuudella.

4. Mitä tuloksia saavutettiin?

• Insinööriyhteistyö tuotti onnistuneesti Trombia Free -autonomisen harjausajoneuvon, jonka ansiosta yritys pystyi skaalaamaan kaupallisia pilottiohjelmiaan kansainvälisissä älykaupungeissa, raskaan teollisuuden alueilla ja vilkkaissa satamissa.
• Sähköinen, kuljettajaton robotti toimii uskomattoman matalalla melutasolla, kuluttaa 85 % vähemmän energiaa kuin perinteinen dieselharjakone ja poistaa vedenkulutuksen kokonaan patentoidun mekaanisen pölynsuodatusteknologiansa avulla.
• ROS-pohjaisen automaatioarkkitehtuurin ansiosta Trombia on muuttanut kuntien katujen kunnossapidon työvoimavaltaisesta, hiili-intensiivisestä rutiinista erittäin ennustettavaksi, ympärivuorokautiseksi autonomiseksi palveluksi, joka optimoi yleistä turvallisuutta ja leikkaa käyttökustannuksia.

5. Mitä ongelmia ilmeni?

• Raskaan robotin käyttäminen ulkona julkisissa tiloissa tuo mukanaan vakavia ympäristö- ja turvallisuushaasteita.
• Kehitystiimien oli selätettävä äärimmäisiä ulkoisia muuttujia, kuten rankkasateet, lumi, suuritehoisen harjauksen aikana syntyvät paksut pölypilvet ja jalankulkijoiden ennakoimattomat liikkeet.
• Konenäkö- ja navigointialgoritmit oli viritettävä ja kovennettava huolellisesti, jotta ajoneuvo ei koskaan menettäisi reittitietojaan eikä tunnistaisi estettä väärin vaativissa, huonon näkyvyyden olosuhteissa.

6. Aika- ja rahainvestoinnit

• Tapaustutkimuksessa ei paljasteta yrityksen luottamuksellisia toteutuksen taloudellisia tietoja, T&K-suunnittelun budjetteja eikä ulkoisen konsultoinnin sopimushinnoittelumalleja.

7. Millaista osaamista tarvittiin ja mitä yhteistyökumppaneita käytettiin?

• Projekti vaati erikoistunutta, monialaista osaamista robottiohjelmistokehityksestä (ROS/ROS 2 -ekosysteemi), autonomisesta reitinsuunnittelusta, konenäköalgoritmeista, LiDAR-integraatiosta, anturifuusiosta, sulautetuista ajoneuvon ohjausjärjestelmistä ja kestäväksi rakennetusta laitteistoelektroniikasta.
• Päästrateginen teknologia-, ohjelmistokehitys- ja tuotekehityskumppani autonomisen ohjauskerroksen rakentamisessa oli Gofore (tytäryhtiönsä Huldin kautta).

8. Liiketoimintafunktion luokitus

• Projekti kuuluu tutkimukseen ja kehitykseen (T&K), robotiikan ja automaation suunnitteluun sekä tuotteen elinkaaren hallintaan (PLM).
• Se liittyy suoraan autonomisten ajoneuvojen navigointiin, älykaupunkien kuntalogistiikkaan ja teollisen puhtaan teknologian innovointiin.

9. Lähde

Trombia Technologies: The world’s first autonomous street sweeper – Gofore