マイニング環境におけるローカリゼーションの上位2つの課題

自律採掘の人気は高まっている、 自動採掘車の事例が主要メディアで取り上げられるようになった。.採掘プロセスから人間を排除することで、安全性と効率が向上します。しかし、どのような環境でも自律採掘車の位置特定が正確であることを保証するにはどうすればよいのでしょうか？ 

これまでは、露天掘り鉱山に焦点が当てられており、2社が自律型鉱山機械の分野を独占していた：キャタピラーとコマツだ。自律型採掘機の人気が高まるにつれ、新規参入者が市場に参入する余地は十分にある。しかし、その課題は複雑だ。

このブログでは、自律走行する採掘トラックが直面する2つの大きなローカリゼーションの課題を検証し、高性能な自律走行ナビゲーション・システムを構築するためにお客様をサポートした経験に基づき、それらを克服する方法について説明します。また、当社の新製品も紹介します、 ウェイファインダーこれは自律採掘に理想的だ。

他の自律走行車と同様、システムの最も重要なピースのひとつがローカリゼーション・ソリューションだ。ある意味、その機能は非常にシンプルで、車両がどこにいて、環境内でどのように位置しているかを知らせるものだ。しかし、その情報はいくつかの重要な機能に使用される： 

+ これにより、ロボットは確実に経路をたどり、経路から外れた場合はそれを検出することができる。

+ ロボットが（通常は事前に調査された）環境地図の中に自らを位置づけることを可能にすることで、ロボットに障害物回避のための重要な情報を与える。 

+ また、ピッチ、ロール、ヘディングなどの情報は、転倒の危険性があるかどうかを検知することで、車両の安全性を向上させるために使用することもできる。 

多くの自律型採掘車両のローカライゼーション・ソリューションは、GNSS/INSとしても知られるGNSS支援慣性ナビゲーション・システムにこのデータを依存しています。しかし、採掘環境では、測位ソリューションが克服しなければならない独自の課題があります。 

オープンスカイの条件下では、GNSS/INSは衛星データを使って位置を確定し、内蔵の慣性計測ユニット（IMU）によってサポートされる。しかし、鉱山は常に空が開けているわけではありません。露天掘りの鉱山であっても、採掘トラックは空が見えない場所を通る必要があります。GNSS信号がなければ、定位ソリューションが報告する位置はドリフトし始め、ロボットのパフォーマンスに影響を与えます。

もちろん、GNSSにまったく依存しない、まったく別の定位ソリューションを使うこともできる。しかし、ほとんどの自律型採掘トラックは、GNSS信号が強い地域と弱い地域、あるいは存在しない地域を移動する必要がある。  

使用するローカリゼーション・ソリューションは、次のような機能を備えている必要があります。そのため、GNSS非対応のナビゲーションに純粋に適応したソリューションは、オープン・エリアでは必要なほどの性能を発揮できない可能性があります。これは、多くのGNSS非対応のソリューションが、鉱山内を移動する際に多くの自律型採掘トラックがカバーする必要がある、より長い距離ではそれほどうまく機能しないことを考えると、特に言えることです。 

ソリューション：GNSSに依存しないナビゲーションのためのリアルタイムセンサーフュージョン。

GNSSが使えない環境で作業する場合、間違いなく最良のアプローチは、追加のセンサーを使用して、メインのナビゲーション出力をサポートする定位データを提供することです。車輪速度、レーダー、カメラなど、他のセンサーによって作成されたデータを使用することで、GNSS非対応空間での位置ドリフトを防ぎ、自律プラットフォームの正確な位置特定を行うことは十分に可能です。

エキサイティングなことに、LiDARデータを使って、地下鉱山でも自律走行する採掘機器やトラックをリアルタイムで位置特定することさえ可能になりました。WayFinderは、GNSSが使えない環境でも正確な位置データを取得できるように設計されており、ハードウェアを追加することなく機能する完全なソリューションです。LiDARブーストと呼ばれる独自のセンサーフュージョン技術を使用し、LiDARデータをリアルタイムで自律航法に使用できる位置データに変換します。LiDARを使用して最初に地雷のマッピングが行われた場合、LiDAR BoostはオンボードLiDARからのデータとスキャンを比較することで、完全に再現可能なナビゲーションを可能にします。

このソリューションを使えば、自律走行する採掘トラックや旅客輸送車両は、cmレベルの位置精度を保ちながら、貯蔵庫から鉱山へ、そしてまた鉱山へとシームレスに移動することができる。

詳細はこちら： LiDAR Boostクローズアップブログ.

結局のところ、自律走行型採掘車両は安全性と効率を向上させ、鉱山経営者に測定可能な投資収益率をもたらすことができる。しかし、だからといって費用がかさむわけではありません。バランスシートを助けるために、ローカリゼーション・ソリューションは、可能な限り経済的に堅牢な性能を提供する必要があります。 

この議論は、ハードウェア自体の性能にとどまらない。ローカライゼーションの商業的な実行可能性に影響する他の考慮すべき点には、次のようなものがあります： 

+ 輸出入手続きには費用と時間がかかり、海外販売時のコマーシャルに影響を与える可能性があります。 

+ ローカリゼーション・ソリューションが自律走行型採掘トラックの他の部分と統合するのが難しい場合、余分な開発コストを積み上げることになり、製品全体の価格に影響を及ぼす可能性があります。 

+ ローカリゼーション・ソリューションの校正や設定にかかる労力は、規模を拡大した場合の商業的実行可能性にも影響する可能性がある。 

解決策：競争力があり、魅力的な商取引条件を持つソリューションを探す。 

光ファイバージャイロ（FOG）システムは、常に最も正確なナビゲーションセンサーと見なされてきました。最も正確な位置と方位のデータだけで十分なアプリケーションで広く使用されている。しかし、この追加精度には追加コストがかかるため、自律走行する採掘車両に組み込むのは現実的なアプローチではありません。 

しかし、MEMSベースの技術の進歩は、高度なアルゴリズムと校正技術によって、より経済的な部品からより高い精度を引き出すことができるようになりました。その結果、FOG GNSS/INSよりもMEMS GNSS/INSの方が、数分の一の価格で同様の結果を得ることができるようになりました。そして、すでに述べたように、WayFinderを使えばGNSSが使えない環境でもその性能を高めることができます。

また、OXTSのテクノロジーはすべてITARフリーであるため、世界中への輸出がより簡単で安価になることも特筆すべき点です。海外で販売するための自律型採掘装置を製造しているのであれば、それはあなたの生活を著しく容易にする可能性があります。

このブログが、GNSSが使えない環境でのローカリゼーションの扱い方を再考するきっかけになったのなら、 私たちは あなたのプロジェクトについてお話ししましょう。 我々は 自動車メーカーとの協力に興奮 誰が 利益 のGNSSによる測位能力を否定している。 ウェイファインダーもし それは WayFinderの詳細はこちらをご覧ください。 これ あるいは WayFinderがお客様のプロジェクトに適しているかどうか、担当者よりご連絡させていただきます。