همزیستی انسان و ربات در معادن

به گزارش می متالز، به نقل از اِن‌بی‌سی‌نیوز، حتی در عصر دیجیتال امروزی هم برخی از مشاغل همچنان آلوده و خطرناک هستند. استخراج مواد معدنی نمونه بارزی از آنهاست که در آن معدنکاران با خطراتی روبه‌رو می‌شوند که از آتش‌سوزی تا سقوط سنگ و فروریختن معدن و حبس شدن در آن را شامل می‌شود.
در همین راستا تجهیز معادن به دستگاه‌های خودکار، معیار جدیدی از امنیت را برای معادن می‌آفریند. این دستگاه‌ها علاوه بر ارتقای امنیت، بهره‌وری را نیز افزایش می‌دهند. این خودکارسازی (اتوماسیون) شامل طیفی از دستگاه‌های رباتیک حفاری تا کامیون‌های خودرانی می‌شود که در بهره‌برداری از ذخایر معدنی به کار گرفته شده و از سوی انسان در ساخت دنیایی پیشرفته استفاده می‌شوند؛ دنیایی که انواع خودروها، ساختمان‌ها و ابزار الکترونیکی را دربرگرفته است.
دکتر برنارد یونگ، استاد علوم کامپیوتر در دانشگاه معدن و فناوری فرایبرگ آلمان در گفت‌وگو با ان‌بی‌سی‌نیوز در این باره می‌گوید: این احتمال وجود دارد که ما معادنی داشته باشیم که به طور کامل خودکار و بدون بکارگیری نیروی انسانی بهره‌برداری شوند. «خودکارسازی» به این معناست که معدنکاری در آینده می‌تواند در بستر اقیانوس‌ها یا در فضا هم انجام شود و بهره‌گیری از توان ربات‌ها ممکن است تنها فرصتی باشد که ما برای دستیابی به مواد معدنی موجود در این نواحی دور از دسترس در اختیار داریم. وقتی هواپیماهای بدون سرنشین می‌توانند با خلبان‌هایی که هزارها کیلومتر با آنها فاصله دارند، رانده شوند، پس بر عملیات معدنی خودکار هم می‌شود از فاصله دور نظارت کرد.
هرمان هرمان، مدیر مرکز ملی مهندسی رباتیک دانشگاه کارنگی ملون در شهر پیتزبورگ ایالت پنسیلوانیای امریکا می‌گوید: این ربات‌ها می‌تواند در سراسر جهان از راه دور به کار گرفته شوند، یعنی شما در امریکا زندگی کنید و بر کار تجهیزات یک معدن در استرالیا نظارت داشته باشید.

ماشین‌های خودکار حمل‌کننده کانی

فناوری خودکارسازی معادن اکنون با ماشین‌آلات خودکاری ظاهر شده که کانی‌ها را حمل می‌کنند. این کامیون‌های غول‌آسا از فناوری‌های مشابهی استفاده می‌کنند که در سایر ماشین‌آلات حمل‌ونقل خودکار دیده می‌شوند. این ماشین‌ها ۲۴ ساعت شبانه‌روز و ۷ روز هفته را مشغول به کارند بدون اینکه راننده آنها نیاز به استراحت داشته باشد یا شیفت کاری خود را تغییر دهد.
شرکت انگلیسی‌استرالیایی ریوتینتو یکی از بزرگترین شرکت‌های معدنی جهان است که از ۸۰ عدد از این کامیون‌ها در معادن سنگ آهن خود در استرالیای غربی استفاده می‌کند. این شرکت همچنین در حال توسعه ترَن‌های خودکار و بدون راننده‌ای است که کانی را در مسیرهای صدها کیلومتری حمل کنند.
یونگ می‌گوید: وسایل نقلیه خودکار قابلیت راهیابی به زیرزمین را نیز دارند و در حالی که مجهز به اسکنرها و رادارهای لیزری هستند می‌توانند به سرعت و با حفظ امنیت در تونل‌های باریک و خاک‌آلودی حرکت کنند که انسان‌ها به سختی می‌توانند به آنها راه باز کنند. هم‌اکنون شرکت تولیدکننده وسایل نقلیه «وُلوو» در سوئد، در حال آزمایش کامیون‌های خودران در معادنی است که شرکت معدنی «بولیدِن» از آنها بهره‌برداری می‌کند.

ابزار حفاری رباتیک

گَری گُلدبِرگ، مدیرعامل شرکت معدنی و امریکایی نیومونت‌ماینینگ در این باره می‌گوید: خودکارسازی معدنکاری تنها به انتقال کانی اختصاص ندارد، بلکه شامل برداشت آن از بستر خاک نیز می‌شود. درحال‌حاضر معدنکاران برای شکافتن سنگ‌ها و حفر آنها، در صخره‌ها چاله‌هایی ایجاد و آنها را با مواد منفجره پر می‌کنند؛ ابزار حفاری خودکار می‌تواند این چاله‌ها را سریع‌تر و با دقت بیشتری نسبت به تجهیزات مرسوم ایجاد کند.
در همین زمینه مجله «نیوسایِنتیست» به تازگی گزارشی منتشر کرده و در آن از ربات‌هایی گفته که می‌توانند معادن قدیمی را بازگشایی کنند. این معادن پس از پایان عمر بازدهی، عقیم و گاه پر از آب می‌شوند. همچنین در انگلیس مهندسان با استفاده از «آی‌واموس» (سیستم عامل مجهز به قابلیت جایگزینی) در حال آزمایش ربات‌هایی هستند که می‌توانند کانی را از زیر آب استخراج کنند. این ربات‌ها همانند ماشین‌های رودهِدِر هستند که امروزه در معادن برای برش سنگ‌ها و صخره‌ها استفاده می‌شوند. آنها با سرهای میخی کانی را خرد و ماده آبکی را به سطح زمین پمپاژ می‌کنند.

ربات‌های دستیار

علاوه بر تجهیزات خودکار استخراجی که جانشین انسان‌ها در معادن می‌شوند، مهندسان مشغول ساخت ربات‌هایی هستند که در کنار انسان‌ها کار کنند. برای نمونه گروهی به مدیریت یونگ موفق به طراحی یک دستیار معدنی رباتیک شدند که او را «جولیوس» می‌نامند.
این ربات به اندازه یک چرخ خرید است. چرخ دارد و ویژگی برجسته آن وجود یک بازوی رباتیک است که در نوک آن یک دست سه انگشتی قرار گرفته و می‌تواند ابزارهای اسکن را برای تجزیه و تحلیل کیفیت نمونه‌های کانی بی‌حرکت نگه دارد. به گفته یونگ انجام این کار برای موجود انسانی به ویژه پس گذراندن یک روز طولانی در معدن می‌تواند بسیار مشکل باشد.
 این ایده به معنای همزیستی گروه‌های انسانی-رباتی در معادن است که در آن دستیار رباتیک، توان فیزیکی بی‌عیب و نقص خود را به کار می‌اندازد و موجود انسانی مسئولیت تصمیم‌گیری را بر عهده دارد.
در نهایت از ربات‌ها در انواع گوناگون برای کنترل عملیات معدنی و اطمینان از اینکه همه چیز به خوبی پیش می‌رود، استفاده خواهد شد. برخی از این ربات‌ها به داخل معادن زیرزمینی می‌روند و اطلاعاتی را درباره دمای هوا، پایداری سنگ‌ها و دیگر شرایطی که می‌توانند بر امنیت کارگران موثر باشند، جمع‌آوری می‌کنند.
در معادن روباز هواپیماهای بدون سرنشین در بالای معدن پرواز می‌کنند و از چشم‌انداز آن برای ایجاد نقشه‌های سه‌بعدی عکس می‌گیرند؛ نقشه‌هایی که از آنها برای استقرار تجهیزات و بررسی احتمال ریزش صخره‌ها استفاده می‌شود.