MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W7055608441

Control and Learning for Robotic Excavation

2021· dissertation· en· W7055608441 sur OpenAlexaff

Notice bibliographique

RevueQSpace (Queen's University Library) · 2021
Typedissertation
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueLaser Design and Applications
Établissements canadiensQueen's University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésExcavatorExcavationRobustness (evolution)RobotActuatorControl systemRobotic armHomogeneousBase (topology)Control (management)
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Despite a large body of research and engineering work in robotic excavation, spanning decades, commercially viable systems for fully autonomous excavation are still in their infancy. The challenge is that performance is strongly influenced by the conditions of interaction between the excavator and the material, which are typically unknown and changing throughout an excavation process. For example, material such as fragmented rock, is not homogeneous in size and composition, can be wet and sticky, or dry, depending on local factors, and it inherently moves and exposes new hidden material that is not visible prior to executing the excavation process. Thus, a fully autonomous solution for robotic excavation requires adaptation to these changing conditions in order to achieve consistent bucket filling performance. The robotic excavation research presented in this thesis focuses on the development and study of control and learning approaches for autonomous loading of fragmented rock using robotic load-haul-dump (LHD) machines, which are utilized in underground mining; although, the developed approaches are applicable to surface loaders as well. Using an admittance-based dig control strategy for autonomous loading---which uses force feedback to regulate motion commands to a loader's bucket actuator for autonomous digging and loading---as a base control framework, preliminary field experiments are conducted with a 14-tonne capacity robotic LHD machine to gain insights into the science of the autonomous loading process. These insights are used to improve the overall dig controller design, which increases the controller's robustness and facilitates consistent bucket filling performance. This robust and consistent base control framework enables the use of simple learning algorithms to adapt the controller to changing material characteristics. An iterative learning algorithm is developed and validated, which adapts control parameters to track a desired bucket fill weight at each excavation pass. A material classification methodology is also developed and validated, which uses information in the controller's force feedback signal to classify excavation materials to further improve learning and adaptation. Compared to AI-based approaches that require many training samples and advanced computing, the developed control and learning approaches have practical significance as demonstrated through the full-scale field experiments.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,009

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

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.

Tête enseignante Opus0,005
Tête enseignante GPT0,172
Écart entre enseignants0,167 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueQSpace (Queen's University Library)Même sujetLaser Design and ApplicationsTravaux en français237 207