Advanced Mining Technology Center

(1)

Advanced

Mining

Technology Center

Dr. Javier Ruiz del Solar

Dr. Paul Vallejos

(2)

Agenda

• Robótica en minería: Conceptos generales

• Tecnologías asociadas

• Aplicaciones en minería

• Desafíos

(3)

(4)

Hitos en la Historia de la

Robótica

(5)

Arquitectura de Control

(6)

Tecnología robótica en minería

Detección de personas

y/o máquinas

Sistemas de contr

ol

de acceso e identidad

Tracking de personas

y/o máquinas

Tele-operación simple

de maquinaria

Tele-operación con

_{realidad aumentada}

Operación asistida

_{Operación autónoma}

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Algunas aplicaciones

• Tele-operación

• Realidad aumentada

• Operación asistida

• Automatización de maquinaria

• Trazabilidad de mineral, maquinaria y personal.

• Control de acceso e identidad mediante tags e indicadores biométricos.

• Monitoreo y detección precoz de enfermedades producto del trabajo en ambientes

extremos.

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(9)

Sensores

Lasers monoplano:

• 100% outdoor

• Largo alcance (80 – 150 mts)

• Angulos de 180 y 270 mts

Laser 4 planos, multipulso:

• Mejor desempeño con polvo y neblina

• Con API para detección

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Sensores

Scanning radar:

• Outdoor

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Sensores

Radar automotriz:

• Desarrollado para la industria automotriz

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Sensores

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Sensores

Cámaras de infrarrojo cercano

Cámaras de alta resolución:

• Sensor CCD sensible

• Obturación rápida

• Espectro visible

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Sensores

Cámaras Time of Flight:

• Luz infraroja modulada

• Sensor que mide el desfase de la luz

• Información 3D del ambiente

Cámaras hiper-espectrales:

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Sensores

RFID

• Receptores pasivos/activos

• Antenas para detección

• Estimación de distancias

• Trazabilidad

• Identificación

Antenna _Reader

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Manipuladores

• Manipuladores eléctricos

• Manipuladores hidráulicos

• Sistemas hápticos

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Robots móviles

• Plataformas móviles

multi-propósito

• Desarrollos militares

robustos

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Software de control

•Modelamiento del mundo

- Detección

- Caracterización

- Mapping

- Tracking

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Software de control

• Toma de decisiones

- Redes neuronales

- Lógica difusa

- Árboles de decisión

- Conductas basadas en comportamientos

•Actuación

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Interacción entre máquinas

•Procesamiento distribuido

•Toma de decisiones locales

•Trabajo colaborativo

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(22)

Sistemas de medición

• Medición de volumen de Stock Piles

(23)

Sistemas de medición

(24)

Sistemas de medición

•Fusión sensorial

•Construcción de mapas

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Sistemas de medición

•Control de identidad utilizando

indicadores biométricos

•Seguimiento de maquinaria

•Ubicación de personal en emergencias

mediante RFID

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•Sensorización de máquinas

- Mantenimiento predictivo

- Detección temprana de fallas

- Manejo de contingencias

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Detección y prevención de fallas

• Medición y extracción de enllampe

• Detección y extracción de inchancables en correas.

• Desatollo de chancadores.

• Detección de cortes y medición de estado de correas

transportadoras.

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Operación local

operador

Máquina

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Tele-operación

operador

Máquina

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Tele-operación

operador

Máquina

(31)

Tele-operación y automatización

Tele-operación

Asistida

Percepción

mejorada

Automatización

(32)

Manipuladores

•Manipuladores de carga peligrosa

•Martillos pica rocas tele-operados

(33)

Robots de exploración

•Robots de exploración para túneles en desuso

•Inspección del interior de harneros y molinos

(34)

Máquinas móviles tele-operadas

•Tele-operación de cachorreo

(35)

Navegación autónoma

•Flotas de camiones automáticos

•Cargadores con desplazamiento automático y carga

tele-operada

(36)

Vehículos aéreos no tripulados

(37)

Simulación y software

• Tecnologías de redes de sensores, adquisición de datos, y

toma de decisiones en tiempo real

(38)

(39)

Desafíos

• Operación autónoma robusta

en entornos dinámicos y adversos (polvo,

nieve, lluvia, baja visibilidad, etc.)

• Modelamiento de

entornos no estructurados

(carguío LHD, etc.)

• Interacción

entre vehículos y máquinas autónomas

• Interacción

entre

vehículos autónomos/teleoperados y personal

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(41)

Vehículo autónomo

Vehículo autónomo para ambiente

de mina a rajo abierto.

• Proyecto I+D

• Plataforma de entrenamiento

motivante.

• Proyecto de alta integración

‣

Actuación de vehículo.

‣

Control de vehículo.

‣

Procesamiento sensorial.

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Vehículo autónomo:

Sensores

• 180º Lidar

• 270º Lidar

• 4 layers Lidar (85º)

• ToF

• Radar

• IMU+GPS

• Cámara de Procesamiento de Imágenes

• Cámara de monitoreo remote

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Vehículo autónomo:

Actuadores

Mechanical Steering

Brushless DC motor

Mechanical Brake

Rope effector

Mechanical Brake

Linear actuator

Electronic Actuation

Analog Accelerator

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Vehículo autónomo:

Tele-comando

Monitor 7”

FM Link Analog Video )))))))))))

( ( (

((((((((((

) ) )

( ( (

RS232 Ethernet ))))))))))) ((((((((((

Link

RF

) ) )

( ( (

RS232 Ethernet

RF

Link

Notebook

14”

RF Modem

Embedded

computer

control

FM Link Analog Video Front Analog Camera RF Modem

(45)

Vehículo autónomo:

Percepción

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Vehículo autónomo:

Percepción

• Generación de Mapas 3D

• Lasers

• Detección de camino

• Cámara

• Percepción de objetos

• Cámara

• Lasers

• TOF

• Percepción activa

• Sensores actuados

• TOF

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Vehículo autónomo:

Percepción

• Generación de Mapas 3D

• Lasers

• Detección de camino

• Cámara

• Percepción de objetos

• Cámara

• Lasers

• TOF

• Percepción activa

• Sensores actuados

• TOF

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Vehículo autónomo: Control

local

• Control difuso de velocidad

• Control difuso de dirección

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Automatización y Robótica