HÅLLOKALISERING - Örebro universitet

Atlas Copco Rock Drills AB
ÖREBRO
Dokument - Document
Examensarbete - Hållokalisering
Uppgjord tjst, namn, tfn - Prepered dept, name, telephone Kontr - Chk Rev Dokumentnummer - Document number
UTSBP Bertil Planeskog, 5423 A
3.2 Vision-system
Efter att ha lämnat tanken på att enbart kunna använda ultraljud för att skapa den önskade bilden
beslutades att istället arbeta på ett mer ordinärt vision-system. Detta bestämdes efter studerande av
vilken information som var nödvändig för att kunna lösa uppgiften. Att kunna rita upp en 3dimensionell
bild av bergväggen var ett av de tidigare kraven, som prioriterades bort då
informationen i en 2-dimensionell bild är fullt tillräcklig. Två olika huvudalternativ arbetades
fram. Dessa byggde på att skapa bilden med hjälp av en termokamera respektive en digital
kamera. Ett tredje alternativ, laserkamera, föll bort då det resulterade i en dyr lösning som gav mer
information än vad som var uppställt i kravspecifikationen. Laserkamerans mycket höga precision
och även dess 3-dimensionella resultat var några av de egenskaper som kändes överflödiga.
3.2.1 Värmekamera
Eftersom berget och luften nere i en gruva normalt har samma temperatur kläcktes idén med att
detektera värmeskillnader för att lokalisera hålet. Tanken är att de kraftiga strålkastare, som finns
monterade på riggarna för att ge en upplyst arbetsmiljö, värmer upp den belysta luften snabbare än
vad de värmer upp berget. Med hjälp av en värmekamera som kan detektera skillnader i
temperatur på tiondelar av en grad borde detta ge en ganska tydlig bild av vad som är bergvägg
och vad som är ett djupt hål av luft. En typisk bild från en värmekamera visas i figur 5.
11 (41)
Figur 5 – Bild från en värmekamera
Nackdelen med denna teknik är att vi är tvungna att använda oss av en lins som kameraöga vars känsliga
delar ska klara den hårda miljö som riggarna utsätts för.
3.2.2 Digital kamera
De svårigheter som uppkommer med en termokamera sammanfaller med de problem som finns
när det gäller konventionell kamerateknik med digitalkamera. Kameralinsen och kameran i sig
måste tåla både vatten och hårda stötar. Efter lite efterforskning hittades ett företag som kapslade
in en vanlig digitalkamera i ett aluminiumhölje med en tålig glasskiva framför linsen. Enligt deras
specifikation över kameran skulle den klara de krav jag satt upp och efter denna upptäckt valdes
digitalkamera som ensamt huvudspår. En digitalkamera i jämförelse med en termokamera ger en
tydligare bild och priset mellan dessa två kamerasystem är även det till digitalkamerans fördel.
3.2.3 Tidigare försök med kamera
Jan Olsson (Atlas Copco) har tidigare gjort ett försök med att använda en kamera för att ge
operatören en bild att styra efter. Kameran monterades långt bak på borr-riggen och visade bilden
direkt på en TV-skärm. Enligt honom blev bilden mycket bra och tydlig och man fick ett bra
synfält över matare och bergvägg. En nackdel var att man inte hade någon djupkänsla i bilden
vilket ledde till svårigheter att styra och man krockade således lätt med bergväggen. Denna