Volvos förarlösa eldrivna lastare utvecklad med Lego och barn

Konceptmaskinen Volvo LX03 är en eldriven förarlös hjullastare som utvecklats från en Lego Technicmodell. Bild: Volvo CE

En Legomodell av en futuristisk hjullastare som togs fram i samarbete mellan Volvo CE, Lego Technic och en fokusgrupp av barn har vidareutvecklats till en konceptmaskin i full storlek. Volvo LX03 är en eldriven förarlös hjullastare som ska kunna lära av sina misstag. Den nya saxramen minskar effektförlusten vid fyllning av skopan.

Projektet började som ett samarbete mellan Volvo CE och Lego Technic 2016. Målet var att konstruera en modell av en självgående anläggningsmaskin för framtiden. Resultatet blev en Lego Technic-modell som fick namnet Volvo Zeux, som började säljas i leksaksaffärer i augusti 2018. Nu har Volvo utvecklat konceptet till Volvo LX03, en förarlös, helelektrisk koncepthjullastare i verklig storlek.

Joakim Unnebäck är specialist på nya maskinkoncept på Volvo Construction Equipment. Han understryker att LX03 är en konceptmaskin och att alla funktioner i konceptet ännu inte är på plats i maskinen.

– Det är därför vi byggt den här maskinen, för att utveckla och testa alla delar i konceptet. Tanken är att maskinen ska vara självlärande. Den ska kunna analysera vad den gjort och lära av sina misstag.

Självlärande

Ett exempel är att fylla skopan på effektivaste sätt. Maskinen testar ett rörelsemönster och noterar resultatet. Nästa gång testar den ett annat rörelsemönster och jämför sedan resultaten för att vad som är bäst.

– Den här tekniken är under utveckling. Den ska även kunna användas på traditionella hjullastare för att ge föraren feedback på vilka sätt att köra som är mest effektivt.

Annan teknik som nu ska testas med hjälp av LX03 är samarbetet mellan människa och maskin. När Legomodellen Zeux utvecklades föreslog barnen i fokusgruppen att maskinen skulle ha ett kameraöga monterat på en bom på maskinens tak. Tanken var att kameraögat kan ta ”ögonkontakt” med människor runt maskinen, och visa att den sett dom.

– Ögat på Legomaskinen finns inte på LX03, men vi ska fortsätta att forska och testa om vi kan få till en sådan lösning. När barnen lekte med modellen var det främst samarbetet mellan maskin och människa de hade synpunkter på. Det är spännande med tanke på att det är barnen som ska ha de här framtidsmaskinerna när de växer upp, säger Joakim Unnebäck.

Minskade effektförluster

Ett resultat av utvecklingsarbetet med Lego Technic är den så kallade saxramen. Den består av en undre ram där drivlinan med transmission och elmotorn för framdrift är monterad. Ovanpå den finns en övre ram med batterier och hydraulsystemet och där lastaggregatet är monterat.

Saxramen gör att motvikten kan höjas och sänkas. När skopan ska fyllas sänks motvikten samtidigt som maskinen kör in i materialhögen. Skopan lyfts och fylls utan assistans av lastaggregatet.

– Med en traditionell hjullastare används både drivkraften för att köra in i materialhögen och hydrauliken för att lyfta skopan. Att köra hydrauliken samtidigt som drivkraften ger stora effektförluster. På så sett kan man säga att LX03 är en mekanisk hybrid. Den minskade effektförlusten för att höja skopan är större än den kraft som går åt för att höja motvikten, förklarar Joakim Unnebäck.

Högre tipplast

När skopan ska tömmas lyfts motvikten vilket gör att skopan når längre in över mottagaren av lasten än vad en konventionell hjullastare klarar.

– En annan fördel med saxramen är att man i bärläge får arbetslasten närmare framaxeln. Det ger högre tipplast än med en traditionell hjullastare i samma viktklass.

Prototypen LX03 är en 5-tons hjullastare Den delar drivlinan med Volvo L25 Electric, vilket gör den till en utsläppsfri maskin med låg ljudnivå och en drifttid på upp till åtta timmar beroende på applikationen.