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La demanda y el potencial de automatización en el sector de la construcción son incomparables, especialmente para aumentar la sostenibilidad ambiental, mejorar la seguridad laboral y reducir la escasez de mano de obra. Hemos desarrollado una excavadora autónoma caminante, basada en una de las máquinas más versátiles que se encuentran en los sitios de construcción, como una forma de comenzar a cumplir este potencial. Este artículo describe el proceso de convertir una máquina de construcción comercial en un sistema robótico autónomo. Primero, esbozamos el equipo de sensores necesario para la autonomía total y la novedosa actuación de las patas, y comparamos tres principios de actuación complementarios diferentes para el brazo de la excavadora. En segundo lugar, resolvemos el problema de estimación de estado para un robot de patas con ruedas general. Además de las mediciones cinemáticas, incluye GNSS-RTK, para referenciar absolutamente la máquina en un sitio de construcción. En tercer lugar, desarrollamos controladores individuales para la conducción, el equilibrio del chasis y los movimientos del brazo que permiten un funcionamiento totalmente autónomo. Por último, destacamos el potencial de la máquina en cuatro aplicaciones del mundo real diferentes, por ejemplo, excavación autónoma de zanjas, ensamblaje autónomo de muros de piedra seca, trabajo forestal autónomo y teleoperación semi-autónoma. Además, también compartimos algunas ideas de desarrollo y posibles direcciones futuras de investigación.
Jud et al. (Tue,) estudiaron esta cuestión.