The development of a geo-referencing system for machine controlled construction equipment
Notice bibliographique
Résumé
Machine controlled construction equipment (MCE) continues to garner support from the construction industry due to shortages of skilled labor, constant technological advances and the importance of construction to the overall economy. MCE requires reliable, real-time geo-referencing of the equipment end-effector. However, MCE research continues to focus on relative positioning for control system design, while research dealing with geo-referencing has been mainly in the fields of aerial mapping and terrestrial mobile mapping, which can benefit from post-processing. The research described in this thesis attempts to overcome this problem by developing a real-time geo-referencing system specifically for MCE. The total system consists of three components; an integrated DGPS/INS to geo-reference the equipment main-body; an open kinematic chain to relatively position the end-effector with respect to the main-body; and a unified model to geo-reference the end-effector. The system carrier is designed for an excavator, but the model for the development of the open kinematic chain, designed using the Denavit-Hartenberg convention, can accommodate any type of MCE. The overall objective was the development of a precise geo-referencing system that could be operated under all construction conditions and could achieve an accuracy required for the recording of exposed infrastructure which calls for a vertical component of 15mm. This required high-level accuracy in both the position and orientation, therefore, DGPS and INS were integrated. Furthermore, the positional accuracy required double-differenced carrier phase measurements implemented using a least squares method for ambiguity resolution. Extended Kalman filters (EKF) were used for DGPS baseline estimation and DGPS/INS integration, the latter using a tightly-coupled, closed-loop architecture. Finally, error analysis was completed on the open kinematic chain to resolve the accuracy required in the joint sensors. System testing was completed using sample data from an International Federation of Surveyors Commission mobile van test and simulated data for the open kinematic chain. Results showed that the geo-referencing system was able to achieve ±0.024m (RMSE) horizontally and ±0.034m (RMSE) in height when the excavator was stationary and executing a common digging trajectory. The accuracy achieved would allow the excavator to operate autonomously for several common construction tasks.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».