Pistepilvikartta auttoi lähettirobottia likkumaan sisällä ja pimeässä

LMAD-hankkeessa kehitetty lähettirobotti kuljetti DB Schenkerin paketteja Jätkäsaaren asukkaille loppusyksystä 2021. Robottiin oli tallennettu kaksitoista reittiä, joita se kulki itsenäisesti. Liikkumisen mahdollistivat ennakkoon toteutetut pistepilvikartat eli laserkeilauksella koostetut kolmiulotteiset kuvaukset ympäristöstä. Reittien ansiosta iso osa Jätkäsaaresta tallentui suureksi joukoksi 3Dpisteitä, joka muistuttaa häkellyttävän paljon kolmiulotteista kaupunkikuvaa.

Jätkäsaaren lähettirobotin robotiikan tehnyt GIM Robotics soveltaa pistepilvikarttojen käyttöä robotiikkaan. Robotissa on sensoreita, joilla se havainnoi ympäristöään. Kone vertaa saatuja havaintoja olemassa oleviin, samankaltaisilla sensoreilla koottuihin pistepilviin. Vertailu kertoo robotille, missä se sijaitsee.

l Karttaan tallentuivat ihmiset,

Kuljetuksiaan varten robotin piti osata väistää sekä liikkuvia että paikallaan pysyviä kohteita edeten silti ennalta määrättyä reittiä oikeisiin paikkoihin. Onnistuakseen sen täytyi hahmottaa, missä se itse on suhteessa ympäristöönsä, kuten mahdollisiin esteisiin tai vaihtoehtoisiin kulkuväyliin. Pistepilvikartat ovat yksi tapa viestiä robotille sen ympäristöstä. Ne rakentuvat yhden tai useamman laserkeilaimen keräämistä pistemäisistä mittauksista. Jätkäsaaren robotille kartta luotiin ennakkoon. Ihminen tarkisti, että se vastaa todellisuutta.

Laserit tuottivat kartan yhdistelemällä etäisyys- ja kulmamittauksia kaikista niistä pinnoista, joista säde heijastuu takaisin. Se tarkoittaa, että karttaan piirtyivät maanpinta teineen ja jalkakäytävineen, rakennukset, pylväät, vesistöt, kasvit ja kaikki muu ympäröivä todellisuus. Liikkuvat kohteet jäivät myös kuviin, mutta ne suodatettiin pois

pistepilvestä toistuvan keilauksen avulla ja robotin liikettä hyödyntäen. Koska mittauksia otettiin samasta kohdasta useita, liikkuvat ihmiset, pyöräilijät ja autoilijat voitiin poistaa datasta ennen kartan muodostamista.

Kolmiulotteisesta pistepilvestä voidaan tarkastella ympäristön eri kohteita ja niiden ominaisuuksia, kuten mittoja ja sijainteja. Robotin näkökulmasta etuna on, että kartoista voidaan arvioida kohteiden geometrisia ominaisuuksia, kuten kaarevuutta, kaltevuutta tai tasaisuutta. Arvioiden avulla voitiin tuottaa ennusteita robotille soveltuvasta liikkumatilasta.

Pysäköidyt autot jäivät karttaan, mutta se ei haitannut robottia. Se osasi paikantaa itsensä, vaikka jokin auto olisi lähtenytkin kartan muodostamisen ja robotin tekemän mittauksen välillä, koska pysäköidyt autot olivat yleensä isompien, pysyvien rakennusten tai maamerkkien ympäröimiä.

l Pistepilvikartat auttavat

Robotiikan näkökulmasta pistepilvikartat ovat tiiviisti rakennetussa ympäristössä luotettavampia kuin satelliittipaikannus (kuten GPS), joka vaatii suoran näkyvyyden taivaalle. Pistepilveen perustuva menetelmä toimii hyvi katukuiluissa, pimeässä, siltojen alla ja esimerkiksi rapuissa, joissa satelliittipaikannussignaalia ei välttämättä ole saatavilla.

Pistepilvikartta tuo robotin liikkeisiin varmuutta. Jos robotilla ei olisi pohjatietoja reiteistään, se liikkuisi pelkästään sensoriensa varassa, eikä robotin paikan määritys olisi yhtä tarkkaa ja luotettavaa kuin nyt, kun robotti voi vertailla saamiaan tuloksia pistepilvikarttaan. Jos robotilla ei olisi karttaa tukenaan ja yksikin sensori hajoaisi, aiheutuisi ongelmia. Silloin olisi tärkeää, että tukena olisi ihminen hyväksymässä robotin ratkaisut, kuten autonomisessa autoilussa.

Robotin käyttämä pistepilvikartta ja ajossa tehdyt mittaukset voivat tulevaisuudessa olla hyödyllisiä muillekin kuin robotille itselleen. Eri puolilta kerätyt aineistot muodostavat kokonaisuutena merkittävän potentiaalin erilaisiin uusiin toimintamalleihin. Pistepilvet mahdollistavat esimerkiksi kaupunkiympäristön kohteiden inventoinnin ja muutosten havaitsemisen. Säännöllisesti yhdellä alueella toimiva robotti voisi tulevaisuudessa toimiessaan tuottaa aineiston, joka näyttäisi vaikkapa ajantasaisen liikennemerkkien, kaiteiden ja puuston kunnon, tai jalkakäytävien lumitilanteen. Robotti voisi siis liikkuessaan auttaa kaupunkia ylläpito- ja kunnostustöiden kohdentamisessa.

l Avoimesti jaetut

Pistepilvikartoissa käytettyjen menetelmien kehitys alkoi jo 1980-luvun lopulla, mutta harppauksia on otettu varsinkin viime vuosina. Kartat ovat yleistyneet muun muassa maanmittauksessa, maantieteessä ja rakentamisessa. Kartoituksessa lähtöaineistoina käytetyt pistepilvet ovat usein robotiikassa käytettyjä pistepilviä tarkempia.

“Robotiikka ja sen avulla ikään kuin sivutuotteena tuotetut kolmiulotteiset aineistot mahdollistavat uusia ja mielenkiintoisia sovelluksia, mikäli niitä osataan hyödyntää oikein”, sanoo tutkimusprofessori Antero Kukko Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksesta.

Hän on tutkinut laserkeilausta kollegansa Harri Kaartisen kanssa yli kymmenen vuotta. Kaksikko on maailman mittaluokassa alansa parhaita hyperspektrilaserkeilauksessa.

“Olisi esimerkiksi valtavan hyödyllistä, mikäli meillä olisi sähköinen datapankki ja kauppapaikka, jossa eri toimijat voisivat yhdistää aineistonsa, ja kartat olisivat vapaasti hyödynnettävissä. Kun tähän lisätään kaupunkien, kuntien ja valtion virastojen avoimet tietovarannot, joiden avulla voimme varmistaa aineistojen laatuun liittyviä haasteita, voisimme vähitellen rakentaa todellista digitaalista Suomea”, Kukko jatkaa.

Sähkön ja kaukolämmön hinta on tänä talvena kiivennyt monien kiinteistönomistajien silmissä jo kipurajalle. Se on samalla tuonut uusia kiireitä energiaa säästäviä rakennusautomaatioratkaisuja toimittavalle Oumanille. Toimitusjohtaja Matti Lipsasen mukaan yhtiön myyntiluvut ovat nousseet yli 20 prosenttia.

– Kun kiinteistön lämmitys, ilmanvaihto ja jäähdytys pelaavat saumattomasti yhteen, syntyy myös säästöjä. Olemme vahvasti mukana myös eri energiantuotantomuotojen yhteensovittamisessa ja siihen liittyvässä teknologiassa, Lipsanen toteaa.

Oumanin ensimmäinen lämmönsäädin tuli markkinoille vuonna 1988. Vuosien myötä Oumanista on kasvanut energiansäästön ja energiatehokkuuden vastuullinen asiantuntijatalo, jonka asiakkaita ovat taloyhtiöiden ja kiinteistönomistajien ohella talotekniikan asennus- ja huoltoliikkeet.

Uusille osaajille yhtiö tarjoaa mielenkiintoisia urapolkuja ja työtehtäviä, joissa ratkotaan asumiseen ja energiankäyttöön liittyviä konkreettisia hiilihaasteita. Vuonna 2019 yhtiö sai Suomen innostavimmat työpaikat -tunnustuksen.

– Kovin pula on ohjelmisto- ja automaatio-osaajista, sillä palvelumme ovat siirtyneet tulevan energiamurroksen, siinä vaadittavan uuden teknologian ja digitalisaation myötä entistä enemmän etäohjaukseen ja pilvipohjaisiksi, henkilöstöpäällikkö Reea Lehvilä vinkkaa.

Intohimo terveeseen elämään ja sisäsyntyinen tarve paremman ruokakulttuurin edistämiseen johdattivat Maria Jalkasen yrittäjyyden polulle yhdessä unelmien kumppanin kanssa.

Terveellisempää ja eettisempää ruokakulttuuria intohimoisesti Suomessa ja maailmalla edistävän luomuelintarviketoimija Foodinin luova johtaja ja yrittäjä Maria Jalkanen oli 22-vuotias kosmetologi astuessaan nykyisiin saappaisiinsa vuonna 2015. Ammattikoulusta valmistuttuaan hyvinvoinnista ja ravitsemuksesta kiinnostunut aktiiviliikkuja päätyi työskentelemään luomuelintarvikkeiden pariin alan silloiselle markkinajohtajalle. Työkeikalla hyvinvointimessuilla Maria tapasi Foodinin hiljattain perustaneen Lassen ja rakastui. Ei kulunut kauaa, kun Mariasta tuli sekä yrittäjä että puoliso Lassen rinnalle. Yhteinen visio oli selvä. Foodinista rakennetaan Suomen merkityksellisin ruokatoimija.

– Merkityksellisyys ei ole koskaan tarkoittanut meille euroja. Olemme tehneet töitä sillä mentaliteetilla, että haluamme aidosti luoda parempaa ruokakulttuuria ja tuoda laadukkaan ravinnon kaikkien ulottuville. Teemme tätä todellisesta intohimosta, työ on meille harrastus ja elämäntapa. Se on tuonut mukanaan myös orgaanista, useamman kymmenen prosentin kasvua vuosittain, Maria kertoo hymyillen.

Pelkäämätön asenne, usko tekemiseen ja loputon innostus ruokakulttuuriin ja yritystoiminnan kehittämiseen ovat kannatelleet, uskallus kokeilla ja epäonnistua kasvattaneet. Jalkasilla työt tulevat myös kotiin, mutta se ei ole rasite. sena ja tottunut tekemään paljon töitä sen eteen, että saan haluamani. Tekemällä oppii ja mitään ei voi saavuttaa, jos ei yritä täysillä. Yrittäjyys saman intohimon jakavan puolison kanssa on vahvuus. Yksin emme kumpikaan yltäisi siihen, missä nyt olemme. Kun rakkaus työhön jaetaan, ei haittaa, että yritys istuu mukana saunan lauteilla, nykyisin myös kahden pienen lapsen äiti juttelee perheyrittäjyydestä iloisesti.

Jalkasilla työnjako on selvä. Kumpikin keskittyy käytännön tekemisessä omiin vahvuuksiinsa, mutta isot linjaukset päätetään yhdessä. Yrityksen ulkopuolella nuoreen naisyrittäjään puolisonsa rinnalla ei kuitenkaan aina ole suhtauduttu tasavertaisesti. uskottavuuden eteen. Luontainen innokkuuteni ja rohkeuteni näyttäytyä läpinäkyvän rehellisenä on tulkittu myös sinisilmäisyytenä. En kuitenkaan ole antanut sille painoarvoa, vaan olen luottanut vahvuuksiini ja jatkanut määrätietoisesti omalla polullani. Epäilykset eivät ole saaneet minua lannistumaan, päinvastoin. Olen saanut niistä entistä enemmän potkua, että minähän näytän teille. Ja niin olen näyttänytkin, Maria naurahtaa.

Teot ja luvut ovat puhuneet puolestaan ja vieneet epäilyksiltä pohjan.

Foodin-tuotteita ovat mm. erilaiset terveelliset välipalatuotteet kuten patukat, suomalaisena käsityönä valmistetut raakasuklaat sekä monipuoliset ruoanvalmistustuotteet.