Fjärrstyrd pumpslangsrobot minskar olycksrisken

Ett nyligen avslutat forskningsprojekt, genomfört av Swerock, Heidelberg Materials Cement Sverige och Centrum för Byggrobotik vid Lunds Tekniska Högskola, har demonstrerat hur en fjärrstyrd pumpslangsrobot kan öka säkerheten vid betongpumpning. Projektet har finansierats av SBUF och bygger på tidigare forskning inom Smart Built Environment.

Betongpumpning är ett riskfyllt moment i byggprocessen där operatörer ofta utsätts för ergonomiska påfrestningar och olycksrisker. Den fjärrstyrda pumpslangsroboten (FPS) möjliggör en betonggjutning utan behov av direkt manuell hantering av pumpslangen, vilket minskar de fysiska belastningarna och säkerhetsriskerna.

Genom att använda tryckluftsstyrda luftmuskler som kontrolleras via joystick har pumpslangen kunnat fjärrstyras med hög precision. Systemet testades i både laboratoriemiljö och i ett skarpt fältförsök vid Swerocks betongfabrik i Helsingborg. Resultaten visar att tekniken är mogen nog att implementeras i praktiska gjutningsprocesser, med en arbetsdiameter på cirka tre meter.

I projektet testades två styrmetoder: positionsbaserad och hastighetsbaserad styrning. Den hastighetsbaserade styrningen med hållpunktsfunktion visade sig vara mest effektiv, då den möjliggjorde att slangen kunde stanna i önskad position utan kontinuerlig joystickmanövrering. För att förbättra precisionen föreslås vidareutveckling av systemet med sensorer för höjdmätning och förprogrammerade rörelsemönster.

En viktig del i projektet var även att undersöka hur pumpslangsroboten påverkade gjutningsprocessens effektivitet. Montering och demontering av systemet kunde utföras på samma tid som en vanlig pumpslang, vilket underlättar en bredare implementering.

Vid fältförsöket användes en betong av typ C35/45 S3 Eco steg 2, och pumpslangen kunde styras utan att någon person behövde hålla i den. Operatörerna upplevde att arbetsmiljön förbättrades och att säkerheten ökade, även om vissa aspekter fortfarande behöver utvecklas. Ett av de identifierade utvecklingsområdena var hantering av luftslangar för att optimera transport och montering.

Vidare forskning föreslår att systemet kan kombineras med kamerastyrning och VR-glasögon för att ytterligare förbättra användarens överblick och precision. Det finns också en stor potential i att automatisera delar av styrningen genom sensorer och AI-styrda algoritmer, vilket skulle kunna möjliggöra en mer autonom betongutläggning.

Ett område som behöver utredas vidare är hur systemet hanterar luftskott och eventuella snabba rörelser i slangen vid oregelbunden pumpning. En lösning som föreslås är att använda skyddsstrumpor för att minimera riskerna.