A világon egyedülálló víz alatti robotokat fejlesztenek magyar kutatók egy uniós projekt koordinátoraiként. Az önjáró gépek elhagyatott, elárasztott bányák feltérképezését, az ott maradt ásványkincsek felmérését végzik, de barlangokban is használhatók.

Az együttműködés második szakaszának nyitómegbeszélését hét ország kutatói épp a napokban tartják Budapesten. Két fiatal magyar résztvevővel, Koba Mátéval, a Miskolci Egyetem Automatizálási és Infokommunikációs Intézet villamosmérnökével és Papp Richárd Zoltánnal, a Miskolci Egyetem Ásványtani és Földtani Intézet geológusával beszélgettünk.

– A 2016-tól tavaly októberig zajlott Underwater Explorer for Flooded Mines (azaz az Elárasztott bányák víz alatti felfedezője) című projekt milyen felfedezéseket, eredményeket ígért és mit kínál a folytatása?

Koba Máté: Az UNEXMIN projekt keretében kifejlesztett robotokkal vízzel elárasztott bányákban akartunk méréseket végezni, az elhagyott, esetleg mára az ismeretlenségbe merülő járatokról háromdimenziós térképeket készíteni, valamint a bányákban található ásványokat meghatározni. Az Európai Unió Horizon 2020 programja által támogatott technológia kifejlesztésére azért volt szükség, mivel csak Európában közel 30 000 bezárt, vízzel elárasztott bánya található, amelyekről igen kevés információ áll a rendelkezésre. Mivel egy bányafelhagyás sok esetben nem a lelőhely teljes kimerülésével függ össze, hanem inkább a technológiai fejlettség változásával és a globális nyersanyagpiac aktuális helyzetével, ezért többnyire értékes, kiaknázható készletek maradnak még a föld alatt.

A projekt során mára kifejlesztett robotok 60 cm átmérőjűek, hogy a szűk járatokban is elférjenek és jelenleg körülbelül 500 méter mélyre tudnak lemerülni.

Az eredeti cél az volt, hogy mindezt teljesen önállóan végezzék, azaz induljanak el a felszínről, merüljenek le, térképezzenek, végezzenek méréseket és végül – akár teljesen más útvonalon – térjenek vissza a kiindulási pontra. A teljes autonómiát sajnos még nem sikerült elérnünk, de jelenleg is folyamatosan fejlesztjük a robot autonóm funkcióit.

Papp Richárd Zoltán: A folytatásban, az UNEXUP esetében, melyre az Európai Unió kritikus nyersanyagokkal foglalkozó szervezetétől a hét ország geológusait, mérnökeit tömörítő csapat 3 millió eurót nyert, a robotok méretei hasonlóak lesznek, de modulárisra tervezzük őket. Eddig ugyanis, ha valamilyen probléma adódott, az egész robotot szét kellett szedni, de az újakat már sokkal egyszerűbben lehet majd szerelni. Egyszerűbb lesz kivenni az elromlott alkatrészeket, és egyszerűbb lesz például egy új mérőműszer beszerelése is.

Az eddigi projektben a Miskolci Egyetemen fejlesztettük a robotok tudományos berendezéseit, s mi végeztük ezek kalibrálását, tesztelését is. Most is ez lesz a feladatunk, de jelentős részben új műszerparkot is építünk.

Az egyik legnagyobb újdonság az lesz, hogy az új robotok már hozzá tudnak nyúlni a falhoz is, azaz készítünk egy kis berendezést, amivel a szilárd minták begyűjtését tudjuk elvégezni. Ami szilárd anyag eddig feljött, az azért volt, mert véletlenül hozzákoccantunk a falhoz. De tovább fejlesztjük majd a multispektrális kamerát is, amely az ásványtani vizsgálatokat végzi.

– Doktoranduszként dolgoznak egy, a saját nemében világelső roboton. Hogyan kerültek a projektbe?

P.R.Z.: A projekt koordinátora, Zajzon Norbert tanszékvezető – egyben a doktori témám vezetője is – keresett maga mellé egy olyan embert, aki átlátja a szenzortechnikát, érti azoknak a műszereknek a működését, amiket terveztünk, tud velük dolgozni és ért valamennyire a szereléshez is.

K.M.: Én csak később, 2017 őszén csatlakoztam a projekt csapatához. Trohák Attila, tanszékünk vezetője keresett embereket, ugyanis akik addig fejlesztették a szenzorokat a robothoz, azok a terepi mérésekre nem tudtak elmenni. Nekem kapóra is jött a feladat, mert épp befejeztem a mesterképzést és épp a doktori témaválasztás előtt álltam és így két legyet ütöttem egy csapásra.

– Milyen műszereket fejlesztettek, s mi volt a legnagyobb kihívás?

K.M.: Marcival a legtöbb műszert csak megörököltük az előttünk a projekten dolgozóktól, de a multispektrális egység már a mi gyerekünk! Eleinte olyan kevés volt a hely a robotban, hogy amikor először kijöttem a portói partnerünk laborjába, azzal fogadtak, hogy azt az áramkört, amit kaptak, nem tudják sehova sem betenni, mert nem fér be! Gondoltam egy nagyot és azt javasoltam, hogy a robot oldallemezén található LED-ek mögé préseljük be az áramkört. Azóta is ott működik.

P.R.Z.: Számomra a legnagyobb kihívás, hogy mindig minden flottul működjön. Ez ugyanis egy olyan komplex rendszer, amiben ha valamivel valami történik, akkor a fél rendszer leáll. Az új projekt esetében az új módszerek kitalálása lesz kemény dió. Óriási kihívás lesz, hogy biztosan működjön a hiperspektrális kamera, az új vízmintavevő, vagy a szilárd minták vételére alkalmas egység, főleg úgy, hogy ennek a jelentős részét idén kell megtervezni és elkészíteni.

– A régen bezárt, vízzel elárasztott bányák újrafelmérése mellett mire lehet még használni a robotokat?

K.M.: A vízzel elárasztott bányák mellett léteznek vízzel teli barlangok, barlangrendszerek is, melyek felmérésében szintén szerephez juthatnak a robotjaink.

Tavaly nyáron épp Budapesten, a Molnár János-barlangban végeztünk tesztmerüléseket két robottal. Ezekkel a robotokkal 500 méter mélyre lehet merülni, ahová búvárok már semmiképpen nem mennek le. Mi, a robotjainkkal olyan felvételeket, térképeket tudunk készíteni, amik másképp a mai technológiával elérhetetlenek.

– Nem térbeli, hanem lelki mélypontok is voltak a projekt során?

K.M.: A legnagyobb mélypontnak az idrijai higanybányában való tesztet mondanám, mert Szlovéniában 250 méterrel voltunk a föld alatt. De komolyra fordítva: igazán lehangoló, amikor szereljük a robotot és egy apró alátét beleesik. Ezután órák telnek el azzal, hogy két-három ember keresgeti, nehogy valamilyen zárlatot csináljon működés közben.

P.R.Z.: Az ectoni bányában zajlott angliai tesztmerülés első egy hete azzal telt, hogy míg a felszínen megoldottunk egy problémát és működött a robot, amikor levittük a bányába, nem szuperált és hozhattuk ki. Egy ilyen robot be- és kiszállítása pedig kemény fizikai munka, mert egy 112 kg-os masinát kell cipelgetni egy nedves járaton keresztül. Ugyan elektromos talicskával toltuk, de a köveken keresztül bukdácsoltunk, a sárban húztuk-vontuk, tocsogtunk a vízben… És ezt párszor eljátszottuk. Volt egy pont, amikor már kérdéses volt, be fogjuk-e tudni fejezni egyáltalán a küldetést.

– És a legjobb emlék?

P.R.Z.: Amikor legelőször visszajött egy bányából a robot! Bement, kijött, működött minden berendezés, és még be sem ázott!

K.M.: Amikor saját fejlesztésű áramköreinket beraktuk a robotba és láttuk, hogy velük is működik. Ezt Finnországban tudtuk tesztelni. Kis bungalókban laktunk, pici faházakban, páran sátrakban. Kint voltunk a semmi közepén egy csúcstechnológiás robottal.