要約
少子高齢化の影響で建設業界の人手不足が深刻化しており、建設機械の自動化への注目が高まっています。
当社は建設現場におけるアーティキュレート型6輪ダンプトラックの自動運転に注力しています。
ダンプトラックの自動運転には、ダンプトラックの位置や関節角度を高精度に推定することが重要です。
本研究では、アーティキュレートダンプトラックに搭載された4台の全地球測位衛星システム(GNSS)を用いてダンプトラックの状態を推定する手法と、複数のGNSSの冗長性を活用したグラフ最適化手法を提案する。
提案手法は、4 つのアンテナ間にリアルタイムキネマティック (RTK)-GNSS 制約と幾何学的制約を追加することで、GNSS 衛星が部分的に遮蔽された環境でも位置と関節角度をロバストに推定できます。
提案手法の精度をフィールドテストにより評価した結果、オープンスカイ環境では0.1$^\circ$、屋外環境では0.7$^\circ$の精度で関節角度を推定できることを確認した。
GNSS 衛星がブロックされる仰角 45$^\circ$ の山岳地帯をシミュレートします。
要約(オリジナル)
Due to the declining birthrate and aging population, the shortage of labor in the construction industry has become a serious problem, and increasing attention has been paid to automation of construction equipment. We focus on the automatic operation of articulated six-wheel dump trucks at construction sites. For the automatic operation of the dump trucks, it is important to estimate the position and the articulated angle of the dump trucks with high accuracy. In this study, we propose a method for estimating the state of a dump truck by using four global navigation satellite systems (GNSSs) installed on an articulated dump truck and a graph optimization method that utilizes the redundancy of multiple GNSSs. By adding real-time kinematic (RTK)-GNSS constraints and geometric constraints between the four antennas, the proposed method can robustly estimate the position and articulation angle even in environments where GNSS satellites are partially blocked. As a result of evaluating the accuracy of the proposed method through field tests, it was confirmed that the articulated angle could be estimated with an accuracy of 0.1$^\circ$ in an open-sky environment and 0.7$^\circ$ in a mountainous area simulating an elevation angle of 45$^\circ$ where GNSS satellites are blocked.
arxiv情報
| 著者 | Taro Suzuki,Kazunori Ohno,Syotaro Kojima,Naoto Miyamoto,Takahiro Suzuki,Tomohiro Komatsu,Yukinori Shibata,Kimitaka Asano,Keiji Nagatani |
| 発行日 | 2023-12-05 05:28:43+00:00 |
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