ADAPT: An Autonomous Forklift for Construction Site Operation

要約

効率的な材料物流は、建設業界のコストとスケジュールを管理する上で重要な役割を果たします。
ただし、手動の材料の取り扱いは、非効率性、遅延、安全リスクに陥りやすいままです。
自律的なフォークリフトは、現場での物流を合理化するための有望なソリューションを提供し、人間のオペレーターへの依存を減らし、労働力不足を軽減します。
このペーパーでは、建設環境向けに設計された完全に自律的なオフロードフォークリフトである自律的な動的オールテレインパレットトランスポーター（ADAPT）の開発と評価を紹介します。
構造化された倉庫の設定とは異なり、建設現場は、動的障害、非構造化された地形、さまざまな気象条件など、大きな課題をもたらします。
これらの課題に対処するために、当社のシステムは、AI駆動型の知覚技術を意思決定、計画、制御のための従来のアプローチと統合し、複雑な環境での信頼できる操作を可能にします。
私たちは、さまざまな気象条件で経験豊富な人間のオペレーターとの長期的なパフォーマンスを比較して、広範な現実世界のテストを通じてシステムを検証します。
また、学んだ課題と主要な教訓の包括的な分析も提供し、自律的な重機の進歩に貢献しています。
私たちの調査結果は、自律的な屋外フォークリフトが人間レベルのパフォーマンスの近くで動作し、より安全で効率的な建設物流への実行可能なパスを提供できることを示しています。

要約(オリジナル)

Efficient material logistics play a critical role in controlling costs and schedules in the construction industry. However, manual material handling remains prone to inefficiencies, delays, and safety risks. Autonomous forklifts offer a promising solution to streamline on-site logistics, reducing reliance on human operators and mitigating labor shortages. This paper presents the development and evaluation of the Autonomous Dynamic All-terrain Pallet Transporter (ADAPT), a fully autonomous off-road forklift designed for construction environments. Unlike structured warehouse settings, construction sites pose significant challenges, including dynamic obstacles, unstructured terrain, and varying weather conditions. To address these challenges, our system integrates AI-driven perception techniques with traditional approaches for decision making, planning, and control, enabling reliable operation in complex environments. We validate the system through extensive real-world testing, comparing its long-term performance against an experienced human operator across various weather conditions. We also provide a comprehensive analysis of challenges and key lessons learned, contributing to the advancement of autonomous heavy machinery. Our findings demonstrate that autonomous outdoor forklifts can operate near human-level performance, offering a viable path toward safer and more efficient construction logistics.

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