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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Explainable, Safe, Contact-Aware Planning and Control for Heavy Machinery Manipulation and Navigation

Projektbeschreibung

Tiefe neuronale Netze für die automatische Maschinenanpassung

Erdbewegung, Forstwirtschaft und städtische Logistik sind Sektoren, in denen eine größere Autonomie das Wirtschaftswachstum vorantreiben und kritische Herausforderungen wie Arbeitskräftemangel und Umweltbelange wie die Verringerung von Bodenschäden und Kraftstoffverbrauch bewältigen kann. Die Maschinen in diesen Sektoren können aber nur schwer an unterschiedliche Aufgaben und Geländeformen angepasst werden. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts XSCAVE werden tiefe neuronale Netze genutzt, um automatisch geländespezifische Grabungs-, Weiterleitungs- und Navigationsstrategien zu erlernen. Dazu werden schnelle, sichere und erklärbare Modelle für den adaptiven Aushub und die Navigation entwickelt und damit einen bedeutenden Fortschritt in der Autonomie für die Erdbau-, Forstwirtschafts- und Logistikbranche darstellen. Diese Modelle werden dabei helfen, dass Maschinen ihre Aktionen je nach Aufgabe und Geländebeschaffenheit planen und anpassen können. Die Ergebnisse werden in Zusammenarbeit mit Unternehmen aus den Bereichen Erdbewegung, Forstwirtschaft und Logistikfahrzeuge demonstriert.

Ziel

Earth-Moving, Forestry, and Urban Logistics are sectors where increased autonomy can spur drastic economic growth along with addressing some core societal (e.g. address labor shortage) and environmental problems (e.g. minimize soil damage, fuel consumption). Yet there are persisting challenges related to variations of tasks/environments that are intricately linked to the terrain-machine contact encountered during navigation and manipulation. For example, an Excavator machine used in Earth-Moving needs to adapt to different types of terrain (ground) underneath (loose soil, rocks of different shapes and sizes), for scooping. Such task and environment adaptation require machines to modify their “perception-to-action” mapping based on online observations from different sensing modalities. XSCAVE will leverage the exceptional representation and approximation capabilities of deep neural networks to automatically learn the terrain/specific adaptation of excavation, forwarding, and navigation strategies from data. The overall objective of XSCAVE is (i) to develop capabilities for learning performant (high-speed), safe (stable, contact-aware), and explainable perception-to-action models for terrain adaptive excavation and navigation strategies and (ii) demonstrate step-change in autonomy for Excavation, Forwarding and Navigation tasks prevalent in Earth-Moving, Forestry and Logistics industries. To this end, XSCAVE aims to re-imagine deep-learned models as neural networks augmented with parameterized structured priors derived from physics, optimization, and classical search to bring domain knowledge into the learning pipeline. The fundamental innovations at the algorithmic level will translate to unprecedented ability for the machines to plan, control and adapt their actions depending on the task and terrain contact conditions. The end-results will be demonstrated in partnership with Novatron (earth-moving), Komatsu (forestry), and Clevon (outdoor logistic vehicles).

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation Actions

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-CL4-2024-DIGITAL-EMERGING-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

TARTU ULIKOOL
Netto-EU-Beitrag
€ 1 107 375,00
Adresse
ULIKOOLI 18
51005 Tartu
Estland
Region
Eesti Eesti Lõuna-Eesti
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 107 375,00

Beteiligte (10)