L’analyse de GlobalData suggère que l’utilisation de chiens robotiques devient répandue Dans les cas d’utilisation d’urgencemais il met également en évidence d’autres applications minières.

Depuis que les premiers essais ont commencé vers 2020, des robots quadrupèdes ont été démontrés dans plusieurs mines dans le monde. Équipées de capteurs tels que la détection de lumière et la tâche (LiDAR), les caméras thermiques, les détecteurs de gaz et la fluorescence portable des rayons X, les robots peuvent effectuer des tâches telles que les inspections à distance, la surveillance environnementale, la surveillance de l’équipement et l’acquisition de données spatiales avec une grande précision.

Nasser Madani, professeur agrégé à la Nazarbayev University School of Mining and Geosciences au Kazakhstan, explique que «la capacité des quadrupèdes à naviguer sur des terrains complexes et dangereux tels que les tunnels souterrains, les pentes instables ou les installations de queue les rend idéaux pour des tâches qui seraient risquées ou importantes pour les humains».

De plus, les robots fournissent également une collecte de données continue et reproductible – quelque chose qui devient de plus en plus important pour les mineurs pour des applications telles que maintenance prédictive.

La maintenance prédictive est un objectif d’investissement à court terme pour presque la moitié des mines interrogées par GlobalData, Technologie minière Société mère, l’année dernière.

Utiliser des chiens robotiques dans les mines

Plusieurs majors miniers ont testé ou utilisent déjà des chiens robotiques dans leurs opérations minières ou de traitement.

«À la mine Kidd Creek de Glencore en Ontario, au Canada, la place de Boston Dynamics aide à effectuer des inspections dans les zones souterraines dangereuses, ce qui réduit la nécessité pour les humains de entreprendre des tâches dangereuses», explique GlobalData.

Spot a également été démontré à la mine Kiruna de LKAB en Suède, en collaboration avec l’Université de technologie de Luleå. Grâce à ce projet, Spot a aidé à produire des jumeaux numériques des tunnels miniers en utilisant la numérisation du LiDAR, devenant une partie intégrante des inspections.

Le robot a agi comme une base mobile pour un drone, permettant la numérisation des zones inaccessibles à pied pour assurer la sécurité des tunnels.

Au cours des trois dernières années, Dwyka Mining Services, qui opère à travers l’Afrique, a également travaillé avec Spot dans ce qu’il décrit comme «certains des coins miniers les plus sales, les plus sombres et les plus poussiéraux».

Jamie Van Schoor, PDG de Dwyka, dit que les premiers adoptants tels que Anglo American Mine Amaandelbult Tumela Platinum et Rosh Pinah Zinc «ont aidé à catalyser un changement de mentalité en Afrique».

Dwyka voit trois cas d’utilisation typiques pour les chiens robotiques: inspection des «zones sans go» telles que les zones post-explosion ou instables; manœuvrer dans les vides sanitaires contraints et les étouffages hérités qui défient l’accès traditionnel humain et drone; et des tâches d’inspection de routine et répétitives qui peuvent bénéficier de l’automatisation.

«À mesure que les opérations minières vont plus profondément et que les conditions deviennent plus extrêmes, les plates-formes robotiques comme Spot pont le gouffre élargie entre les exigences de données et l’accès sûr», explique Van Schoor.

Pendant ce temps, Julian Mackern, gestionnaire de banquette senior chez Anybotics, un autre développeur de robots quadrupèdes, explique comment son système peut être utilisé pour inspecter les ceintures de convoyeurs actives, qui est souvent trop dangereuse pour un humain.

«AnyMal peut naviguer en toute sécurité aux côtés d’une courroie de tapis roulant active, identifiant des parties défectueuses de la courroie, des poulies et des rouleaux, pour identifier tout problème avant de devenir des défaillances coûteuses de l’équipement», explique Mackern.

Anybotics travaille avec Vale dans sa mine de minerai de fer au Brésil. Là, AnyMal a été utilisé Pour inspecter les ceintures, les salles de machines et les machines de fraisage, la collecte d’images thermiques, les échantillons audio et les photographies de jauges, de cadrans, de leviers et autres équipements.

Dans la recherche et le travail sur le terrain, comme dans les projets de résidus hérités, les chiens robotiques ont été pris en compte pour la collecte de données géochimiques pour soutenir la modélisation des ressources et améliorer la précision de l’estimation, en particulier dans les endroits où l’échantillonnage conventionnel est limité.

Plus tôt cette année, LTU a révélé qu’il avait testé sa pile d’autonomie à la mine souterraine de magnésite grec pour collecter le nuage de points lidar et les données visuelles sur une zone abandonnée de la mine. Les données recueillies dans le cadre du financement de l’UE Projet Perséphone offre des informations précieuses sur les conditions uniques des mines abandonnées, caractérisées par des passages étroits et l’obscurité complète, un contraste significatif avec les zones de production souterraines actives.

Évolution des cas d’utilisation pour les quadrupèdes

Depuis leurs premiers essais sur les sites miniers il y a plusieurs années, Madani a déclaré que l’adoption de robots quadrupèdes dans le secteur minier a «augmenté régulièrement mais reste aux premiers stades de la mise en œuvre généralisée».

En outre, depuis les manifestations initiales de preuve de concept qui se concentraient principalement sur les inspections de sécurité dans les zones dangereuses, le rôle des chiens robotiques s’est élargi. Cela est en grande partie grâce aux améliorations de l’intégration des capteurs, de l’autonomie et de la ruggesse, dit le professeur agrégé.

Madani explique que les majors explorent maintenant l’utilisation de quadrupèdes dans des environnements opérationnels «pour des tâches telles que la surveillance géotechnique, le contrôle du minerai et l’acquisition de données dans les résidus et les zones souterraines». Ces applications sont prises en charge par la capacité des robots pour les décharges en direct, les cartes en temps réel et la collecte de données basée sur des itinéraires offerte par de nombreux systèmes.

Mackern explique qu’Anymal a parcouru un long chemin depuis son premier déploiement, après des années de formation de ses modèles d’IA. «Grâce à des améliorations informatiques importantes, AnyMal peut également traduire des informations visuelles, comme la lecture d’une jauge, dans des données avec une précision et une vitesse beaucoup plus importantes», ajoute-t-il.

Surmonter les défis de la saleté aux données

Le déploiement de chiens robotiques dans des environnements minières présente plusieurs défis, notamment la navigation des terrains accidentés, le maintien de la stabilité dans des conditions humides ou lâches telles que les résidus ou les tas de boue, la durée de vie limitée de la batterie et les problèmes de communication dans des contextes souterrains ou éloignés.

La poussière, l’humidité et la température extrêmes peuvent également affecter les performances du capteur et la durabilité du matériel.

Pour résoudre ces problèmes, Madani affirme que les fabricants améliorent les algorithmes de locomotion pour une meilleure adaptation des terrains, intégrant les batteries swappables à haute capacité et l’utilisation de boîtiers robustes pour protéger l’électronique.

Par exemple, AnyMal est classé IP67, ce qui signifie qu’il peut fonctionner dans des conditions poussiéreuses et humides – un défi commun dans les opérations minières.

De plus, alors que les quadrupèdes peuvent traverser des surfaces poussiéreuses, glissantes ou boueuses et grimper les escaliers, les «échelles presque verticales», les «grands plans d’eau» et la «boue profonde» posent toujours des problèmes, selon Dwyka.

Les fabricants améliorent les algorithmes de locomotion pour une meilleure adaptation des terrains, intégrant des batteries swappables à haute capacité et l’utilisation de boîtiers robustes pour protéger l’électronique.

Les contraintes de réseau posent un autre obstacle, comme l’explique Van Schoor. «Alors que Spot peut fonctionner hors ligne sur les auto-calmes préprogrammés, la véritable puissance prend vie en orbite [Boston Dynamics’ fleet management and data analysis software]et Wi-Fi ou LTE omniprésent [long-term evolution] Pour permettre le réacheminement, le déchargement des données et la surveillance et les alertes de la mission. »

Pour une utilisation souterraine, les systèmes de réseau de maillage et les fonctions de retour à base autonomes sont en cours de développement pour améliorer la connectivité et la fiabilité, ajoute Madani.

Mackern, cependant, dit que ce n’est pas nécessairement les performances des robots eux-mêmes avec lesquels les clients ont du mal, il gére les données collectées.

«Après AnyMal recueille des informations provenant de nombreux points d’intérêt, visualisant et partageant que les données deviennent un véritable défi», dit-il, ajoutant que cela a conduit au lancement de Data Navigator, une plate-forme de gestion d’actifs qui peut aider les mineurs à développer des stratégies de maintenance préventive.

Les perspectives des quadrupèdes dans l’exploitation minière

Au cours des trois à cinq prochaines années, l’utilisation de robots quadrupèdes est susceptible d’évoluer d’une application de niche dans l’exploitation minière à une application plus répandue.

Madani suggère que lorsque les charges utiles de capteurs deviennent plus spécialisées et que l’intégration avec les jumeaux numériques miniers s’améliore, les robots quadrupèdes permettra une collection de données haute fréquence et haute résolution dans des domaines dangereux ou inefficaces pour l’accès humain.

«Leur rôle se développera probablement dans les évaluations de routine pré et post-explosion, la surveillance des résidus et la cartographie en temps réel des zones inaccessibles, soutenant la planification des mines plus adaptative et prédictive», explique Madani.

«Nous pouvons également nous attendre à une intégration plus étroite avec l’analyse dirigée par l’IA pour automatiser l’interprétation des données, ce qui rend les robots quadrupés essentiels pour des opérations minières plus sûres, plus intelligentes et plus efficaces.»

Van Schoor pense également que les trois à cinq prochaines années «marqueront un point de basculement, non seulement dans l’adoption, mais dans la façon dont nous concevons les mines pour la technologie, pas seulement avec elle».

Il voit cet avenir comprenant une connectivité omniprésente (avec le Wi-Fi et le LTE déployés tout au long des opérations minières) ainsi que les écosystèmes de cobot (où les drones scourent les verticales et les quadrupèdes explorent les horizontaux, résultant en un jumeau numérique unifié).

«Au fur et à mesure que les boîtes à outils numériques évoluent, nous verrons des essaims de robots terrestres et aériens travaillant en tandem, chaque travail à but pour un travail différent», conclut Van Schoor. “Ce n’est pas l’automatisation qui remplace les humains; il les augmente par une flotte flexible et réactive d’aides qui rend l’exploitation minière, plus intelligente et plus durable à des profondeurs extrêmes.”