面向自主建筑的CPS平台开发
机器人学
2024-12-03 v1
摘要
近年来，由于出生率下降和人口老龄化，劳动力短缺已成为发达国家工地（包括日本）面临的重大挑战之一。为应对这些挑战，我们正在开发一个开放平台，称为ROS2-TMS for Construction（建筑用ROS2-TMS），这是用于建筑工地的网络-物理系统（Cyber-Physical System, CPS），旨在实现土方作业的效率与安全。ROS2-TMS for Construction综合收集和存储建筑工地各处传感器的环境信息。基于这些数据，在 cyberspace 中创建了实时的虚拟建筑工地。然后，根据 cyberspace 中的施机状态和环境条件，确定实际施机的下一步最优行动，并相应地操作施机。在本项目中，我们决定使用日本公办调研院（Public Works Research Institute, PWRI）开发的面向地面作业的开放平台（Open Platform for Earthwork with Robotics and Autonomy, OPERA），通过原创扩展的行为树控制来自ROS2-TMS for Construction的施机。本文概述了OPERA，重点介绍了用于操作爬掘机的全新导航软件包，以及ROS2-TMS for Construction作为网络-物理系统（CPS）的整体结构。此外，我们使用爬掘机和回钻机进行实验，以验证上述功能。
引用
@article{arxiv.2412.00147,
title = {Development of CPS Platform for Autonomous Construction},
author = {Yuichiro Kasahara and Kota Akinari and Tomoya Kouno and Noriko Sano and Taro Abe and Genki Yamauchi and Daisuke Endo and Takeshi Hashimoto and Keiji Nagatani and Ryo Kurazume},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.00147},
year = {2024}
}