Towards Autonomous Excavation Planning

要約

掘削計画は建設プロジェクトにおいて非常に重要であり、最終的な形状と利用可能な機械に基づいて土の処分戦略と掘削順序を決定します。
ほとんどの建設プロセスは、人間の専門知識と直感に基づいた大まかな順序計画と局所的な施工計画に大きく依存していますが、完全に自動化された計画ツールが業界に存在していないことは顕著です。
本稿では完全自律型掘削計画システムを紹介する。
最初に現場がマッピングされ、続いてユーザーが希望する掘削形状を選択します。
次に、システムはグローバル プランナーを呼び出して掘削機の一連のポーズを決定し、現場を完全にカバーします。
ポーズごとに、地元の掘削プランナーが機械の周囲で土を移動させる方法を決定し、続いて掘削プランナーがパッチを完成させるための一連の掘削軌道を指示します。
私たちは、これまでに記録されている最大のピットを自律的に掘削することでシステムを紹介し、人間のオペレーターの掘削サイクルに匹敵する約 30 秒の平均掘削サイクル時間を達成しました。

要約(オリジナル)

Excavation plans are crucial in construction projects, dictating the dirt disposal strategy and excavation sequence based on the final geometry and machinery available. While most construction processes rely heavily on coarse sequence planning and local execution planning driven by human expertise and intuition, fully automated planning tools are notably absent from the industry. This paper introduces a fully autonomous excavation planning system. Initially, the site is mapped, followed by user selection of the desired excavation geometry. The system then invokes a global planner to determine the sequence of poses for the excavator, ensuring complete site coverage. For each pose, a local excavation planner decides how to move the soil around the machine, and a digging planner subsequently dictates the sequence of digging trajectories to complete a patch. We showcased our system by autonomously excavating the largest pit documented so far, achieving an average digging cycle time of roughly 30 seconds, comparable to the one of a human operator.

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