Utilizing Reinforcement Learning and Computer Vision in a Pick-And-Place Operation for Sorting Objects in Motion

This master's thesis studies the implementation of advanced machine learning (ML) techniques in industrial automation systems, focusing on applying machine learning to enable and evolve autonomous sorting capabilities in robotic manipulators. In particular, Inverse Kinematics (IK) and Reinforcement Learning (RL) are investigated as methods for controlling a UR10e robotic arm for pick-and-place of moving objects on a conveyor belt within a small-scale sorting facility. A camera-based computer vision system applying YOLOv8 is used for real-time object detection and instance segmentation. Perception data is utilized to ascertain optimal grip points, specifically through an implemented algorithm that outputs optimal grip position, angle, and width. As the implemented system includes testing and evaluation on a physical system, the intricacies of hardware control, specifically the reverse engineering of an OnRobot RG6 gripper is elaborated as part of this study. The system is implemented on the Robotic Operating System (ROS), and its design is in particular driven by high modularity and scalability in mind. The camera-based vision system serves as the primary input, while the robot control is the output. The implemented system design allows for the evaluation of motion control employing both IK and RL. Computation of IK is conducted via MoveIt2, while the RL model is trained and computed in NVIDIA Isaac Sim. The high-level control of the robotic manipulator was accomplished with use of Proximal Policy Optimization (PPO). The main result of the research is a novel reward function for the pick-and-place operation that takes into account distance and orientation from the target object. In addition, the provided system administers task control by independently initializing pick-and-place operation phases for each environment. The findings demonstrate that PPO was able to significantly enhance the velocity, accuracy, and adaptability of industrial automation. Our research shows that accurate control of the robot arm can be reached by training the PPO Model purely by applying a digital twin simulation

Hvordan kan ledere motivere til medarbeiderdrevet innovasjon i norske mellomstore bedrifter?

Masteroppgave i entreprenørskap og innovasjonsledelse (MSc

Spatial and temporal cohesion of parents and offspring in a social large carnivore

Social organization in animals is a fundamental factor driving population dynamics and individual spatial distribution. Affiliation among kin is common in social groups, but kinship is no safeguard against intraspecific competition. Within social groups, the closest competitors are often related. In this study, we present 14 years of GPS-position movement data from 65 pairs (i.e. breeding pair, pup-adult breeder and pup-pup) of Scandinavian wolves, Canis lupus. We investigated social behaviour by examining spatial and temporal patterns of cohesion through winter to early summer (January to July) including two key reproductive periods, mating and birth, using mixed regressive nonlinear time series analysis (GAMM). During the mating period, breeding wolf pairs remained cohesive, while offspring increasingly dissociated. Offspring became even more solitary until the next birth period, when most permanently left their natal pack and territory. We suggest that the social organization of wolves may be modulated by intraspecific competition related to social aggression during the mating period and food competition around the birthing period. Early independence followed by immediate natal dispersal may be advan-tageous to both offspring and parents if the chances of finding food and a breeding partner and settling in a vacant area are high.(c) 2022 The Author(s). Published by Elsevier Ltd on behalf of The Association for the Study of Animal Behaviour. This is an open access article under the CC BY license (http://creativecommons.org/licenses/ by/4.0/)

Spatial and temporal cohesion of parents and offspring in a social large carnivore

Social organization in animals is a fundamental factor driving population dynamics and individual spatial distribution. Affiliation among kin is common in social groups, but kinship is no safeguard against intraspecific competition. Within social groups, the closest competitors are often related. In this study, we present 14 years of GPS-position movement data from 65 pairs (i.e. breeding pair, pup–adult breeder and pup–pup) of Scandinavian wolves, Canis lupus. We investigated social behaviour by examining spatial and temporal patterns of cohesion through winter to early summer (January to July) including two key reproductive periods, mating and birth, using mixed regressive nonlinear time series analysis (GAMM). During the mating period, breeding wolf pairs remained cohesive, while offspring increasingly dissociated. Offspring became even more solitary until the next birth period, when most permanently left their natal pack and territory. We suggest that the social organization of wolves may be modulated by intraspecific competition related to social aggression during the mating period and food competition around the birthing period. Early independence followed by immediate natal dispersal may be advantageous to both offspring and parents if the chances of finding food and a breeding partner and settling in a vacant area are high.publishedVersio

A Standardized Method for Experimental Human Approach Trials on Wild Wolves

publishedVersio

A Standardized Method for Experimental Human Approach Trials on Wild Wolves

"Copyright © 2022 Eriksen, Versluijs, Fuchs, Zimmermann, Wabakken, Ordiz, Sunde, Wikenros, Sand, Gillich, Michler, Nordli, Carricondo-Sanchez, Gorini and Rieger. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms"As wolves recolonize areas of Europe ranging from moderate to high anthropogenic impact, fear of wolves is a recurring source of conflict. Shared tools for evaluating wolf responses to humans, and comparing such responses across their range, can be valuable. Experiments in which humans approach wild wolves can increase our understanding of how wolves respond to humans, facilitating human-wolf coexistence. We have developed the first standardized protocol for evaluating wolf responses to approaching humans using high-resolution GPS data, and tested it on wild wolves. We present a field protocol for experimentally approaching GPS-collared wolves, a descriptive comparison of two statistical methods for detecting a measurable flight response, a tutorial for identifying wolf flight initiation and resettling positions, and an evaluation of the method when reducing GPS positioning frequency. The field protocol, a data collection form, and the tutorial with R code for extracting flight parameters are provided. This protocol will facilitate studies of wolf responses to approaching humans, applicable at a local, national, and international level. Data compiled in a standardized way from multiple study areas can be used to quantify the variation in wolf responses to humans within and between populations, and in relation to predictors such as social status, landscape factors, or human population density, and to establish a baseline distribution of wolf response patterns given a number of known predictors. The variation in wolf responses can be used to assess the degree to which results can be generalized to areas where GPS studies are not feasible, e.g., for predicting the range of likely wolf behaviors, assessing the likelihood of wolf-human encounters, and complementing existing tools for evaluating reports of bold wolves. Showing how wolves respond to human encounters should help demystify the behavior of wild wolves toward humans in their shared habitat.publishedVersio

GRENSEVILT – reduksjon av grensebarrierer for skandinavisk viltforvaltning

GRENSEVILT hadde som mål å bygge et solid grunnlag for en bedre grenseoverskridende, inkluderende, konfliktreduserende flerartsforvaltning av elg, ulv og jerv i Indre Skandinavia, på tvers av riksgrensen og sør for det samiske tamreinområdet i det tidligere Hedmark fylke, Dalarnas län og Värmlands län. Prosjektet foregikk over fire år fra 1. desember 2017 – 30. november 2021. Det bestod av tre pilarer: Kunnskap, nettverk og kommunikasjon. I kunnskapsdelen har vi samlet inn, sammenstilt og analysert data som er relevante for forvaltningen av vilt og skog i grenseland. Vi har samlet svenske og norske representanter fra næring, forvaltning og interesseorganisasjoner i en ressursgruppe, og vi har satset på mye kommunikasjon både innad i prosjektet og til ulike målgrupper. Denne rapporten er et sammendrag av våre hovedaktiviteter, som er beskrevet i mer detalj i ulike fagrapporter og nettressurser. Kunnskapspilaren bestod av fire arbeidspakker, én om viltforvaltning i Norge og Sverige før og nå, én om elgvandringer og hvordan disse påvirker skog, jakt og rovdyr, én om samspillet mellom ulv, elg og jakt, og den siste om jervens tilbakekomst i barskogen. Viltforvaltningen har likhetstrekk men også store ulikheter mellom de to landene. Strukturen vi ser i dag er en følge av den historiske utviklingen. Den digitale tidslinjen over norsk og svensk viltforvaltning gjennom historien, som er tilgjengelig på GRENSEVILTs hjemmeside, viser dette tydelig. På vårt første møte med ressursgruppen ble det klart at det var en mangel på kunnskap om hvordan elg og rovdyr forvaltes på den andre siden av grensen. Vi har derfor i samarbeid med forvaltningen og ressursgruppens medlemmer utarbeidet en brosjyre med en parallell sammenstilling av svensk og norsk forvaltning. Dermed er det lett å sammenligne hvilke myndigheter som gjør hva, og på hvilke romlige nivå ulike avgjørelser treffes. Vi har studert elgens vandringer i nordre Finnskogen, hvor riksgrensen deler et stort barskogområde i to, og hvor snøen hoper seg opp i de nordlige områdene om vinteren, mens det er lite snø å finne lenger sør i studieområdet. Vi har merket elg med GPS og kartlagt deres forflytninger, og vi har gjennomført elgmøkktellinger for å beskrive elgens fordeling om vinteren og om sommeren. Mer enn halvparten av GPS-elgene brukte atskilte vinter- og sommerområder, og mange krysset riksgrensen og flere elgjaktområder i løpet av året. Tidspunktet for vandringene var sterkt påvirket av snøforholdene. Om vinteren samlet elgene seg i snøfattige områder, noe som førte til økt beitetrykk på furu i ungskog. En beitetakst gjennomført parallelt med norsk og svensk metodikk ga veldig motsigende resultat: Den norske metoden konkluderte med at beitetrykket, dvs. andel furuskudd som er beitet, var liten. Den svenske metoden tegnet et bilde av et skogbruk i alvorlig krise, basert på andel furu som er skadd av hjortevilt. Dette gjør at den felles elgbestanden i regionen forvaltes ulikt mellom de to land og er en kilde til konflikt. Vi studerte ulvens uttak av elg og fant at de enkelte ulveflokkene tok mindre elg enn det som er funnet i tidligere studier. Fordi ulverevirene er litt mindre og ligger tettere sammen, er likevel ulvens totale uttak i nordre Finnskogen sammenlignbart med de tidligere studiene. Vi så også at ulvens tilstedeværelse hadde en negativ effekt på størrelsen og sammensetningen av jaktuttaket, men at jaktuttaket også var påvirket av andelen ungskog, tetthet av bjørn, og varierte mellom år. Jerven har kommet tilbake til barskogen og er i en ekspansjonsfase. Vi har studert jervens økologi ved å GPS-merke individer og overvåke reproduksjonen. Jervens leveområder var omtrent like store i disse skogområdene som beskrevet for jerv i fjellet. Derimot var maten annerledes: Jerven livnærte seg i all hovedsak av klauvvilt, som igjen var stort sett rester etter elgjakt. Vi fant også noen mindre byttedyr som jerven trolig hadde drept selv. Nyfødte elgkalver inngikk også i dietten og ble klassifisert som trolig tatt av jerv, men det forekom sjeldent. Reproduksjonen var høy Sammendrag hos de merkede tispene. Det tyder på at jerven finner nok mat og kommer til å fortsette spredningen i barskogområdene. Ressursgruppen har samlet norske og svenske aktører med ulike roller og interesser rundt et felles bord. Hvert halvår har gruppen diskutert betydningen av forskningsresultater i lys at de forvaltningsutfordringene som finnes med grensekryssende viltbestander. Ressursgruppen lever videre i dag i GRENSEVILT 2, nå med en enda mer aktiv rolle. Gjennom prosjektet har vi fortløpende kommunisert om våre forskningsresultater, både med foredrag, innlegg på sosiale medier, animeringer av dyrenes bevegelser på YouTube, publikasjoner, podcast og ved å gi allmenheten tilgang til elgenes forflytninger på nett