Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Optimizing autonomous wheel loader performance: an end-to-end approach
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik. Komatsu Ltd., Tokyo, Japan. (Digital Physics)
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för datavetenskap. Karlstad University, Karlstad, Sweden.ORCID-id: 0000-0001-8704-9584
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik. Algoryx Simulation AB, Umeå, Sweden. (Digital Physics)ORCID-id: 0000-0002-0787-4988
2025 (Engelska)Ingår i: Automation, ISSN 2673-4052, Vol. 6, nr 3, artikel-id 31Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Wheel loaders in mines and construction sites repeatedly load soil from a pile to load receivers. Automating this task presents a challenging planning problem since each loading’s performance depends on the pile state, which depends on previous loadings. We investigate an end-to-end optimization approach considering future loading outcomes and transportation costs between the pile and load receivers. To predict the evolution of the pile state and the loading performance, we use world models that leverage deep neural networks trained on numerous simulated loading cycles. A look-ahead tree search optimizes the sequence of loading actions by evaluating the performance of thousands of action candidates, which expand into subsequent action candidates under the predicted pile states recursively. Test results demonstrate that, over a horizon of 15 sequential loadings, the look-ahead tree search is 6% more efficient than a greedy strategy, which always selects the action that maximizes the current single loading performance, and 14% more efficient than using a fixed loading controller optimized for the nominal case.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
MDPI, 2025. Vol. 6, nr 3, artikel-id 31
Nyckelord [en]
wheel loader, automation, optimization, look-ahead tree search, world model, deep learning
Nationell ämneskategori
Datavetenskap (datalogi) Beräkningsmatematik Annan fysik
Forskningsämne
fysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-242331DOI: 10.3390/automation6030031ISI: 001579346100001001579346100001Scopus ID: 2-s2.0-105017412998OAI: oai:DiVA.org:umu-242331DiVA, id: diva2:1985375
Tillgänglig från: 2025-07-23 Skapad: 2025-07-23 Senast uppdaterad: 2025-12-15Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(10352 kB)1448 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 10352 kBChecksumma SHA-512
57523bbfbf3fd45fccfef327122fda58bfbdd1889a2d787bdc15b2879ae89230a101f1f8861c9ec7d5f2e2e3e52fdf5043fb9c03169cd6fc54b69344ca4178c1
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Aoshima, KojiWadbro, EddieServin, Martin

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Aoshima, KojiWadbro, EddieServin, Martin
Av organisationen
Institutionen för fysikInstitutionen för datavetenskap
Datavetenskap (datalogi)BeräkningsmatematikAnnan fysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 1449 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 496 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf