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Tecnologie di base dell'azienda

Sistemi e controllo autonomi

La nostra ricerca è la base per un'autonomia operativa affidabile. Le tecnologie consentono ai sistemi autonomi di trasformare l'intento umano in azione, aiutando fabbriche, edifici, reti energetiche e macchine a funzionare in modo più efficiente, resiliente e sostenibile, mantenendo al contempo sicurezza e affidabilità.

E se la robotica e l'intelligenza artificiale agentica potessero gestire in modo affidabile le infrastrutture critiche?

La gestione di un'infrastruttura critica sta diventando sempre più complessa. Per affrontare queste sfide, i sistemi autonomi devono comprendere gli obiettivi, adattarsi alle mutevoli condizioni, prendere decisioni informate e agire in sicurezza nel mondo reale, mantenendo le fabbriche produttive, gli edifici efficienti e i sistemi energetici affidabili.

Ciò che conta è l'autonomia affidabile che trasforma l'intenzione in azione. Sistemi di controllo che percepiscono, decidono e agiscono entro i limiti del mondo reale.

Un'immagine divisa che mostra una fabbrica automatizzata connessa digitalmente, affiancata da un ingegnere che aziona macchinari con bracci robotici.
Operatore che controlla i dati su un monitor, con una sottostazione elettrica visibile all'esterno.

La ricerca sui sistemi e il controllo autonomi pone le basi di un'autonomia operativa affidabile. Comprende consapevolezza situazionale e intelligenza operativa, teoria del processo decisionale e del controllo autonomi, operazioni basate sugli intenti, orchestrazione autonoma, intelligenza artificiale fisica e robotica.

Combinate con l'autonomia incentrata sull'uomo e una validazione e garanzia rigorose, queste capacità consentono ai sistemi autonomi di comprendere gli obiettivi, adattarsi continuamente alle mutevoli condizioni e operare in modo sicuro e affidabile nel mondo reale.

Questi Tecnologie di base dell'azienda consentire fabbriche, edifici e reti autonomi che si adattino continuamente alle mutevoli condizioni. Le applicazioni vanno da macchine intelligenti e robotica all'ottimizzazione della produzione, al funzionamento autonomo della rete e ai sistemi multimodali di gestione dell'energia.

Il risultato sono fabbriche più produttive, edifici più efficienti, infrastrutture energetiche più resilienti e operazioni industriali più sostenibili

Pubblicazioni

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Sfruttare la flessibilità del funzionamento da energia elettrica a calore negli edifici e nel teleriscaldamento per supportare i sistemi elettrici: una recensione

Pubblicato in: Advances in Applied Energy, Volume 22, 2026, pagina 100272
Benjamin Freischlad, Chia-Ling Yang, Agnes Engelter, Christian Vossel, Florian Reissner, Florian Steinke, Stefan Niessen

Questa recensione esamina come i sistemi Power-to-heat (P2H) come le pompe di calore sfruttano l'accumulo termico e l'inerzia termica degli edifici per fornire flessibilità alla rete elettrica nel teleriscaldamento e distribuito. Utilizzando un processo sistematico di selezione della letteratura, esamina gli strumenti di simulazione, le strategie di controllo e i quadri di mercato insieme a casi di studio reali. Sebbene il potenziale P2H simulato e su piccola scala sia ben collaudato, persistono lacune critiche per quanto riguarda le strategie di controllo scalabili, la convalida sul campo su larga scala e la pianificazione intersettoriale.
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RL messa a punto delle politiche generaliste sui robot in base alla latenza di inferenza

Inviato a: Conferenza sull'apprendimento dei robot del 2026 (CoRL)
Brian Zhu¹, Momen Khalil¹, E.H. Harrison², Emanuele Poggi¹, Philipp Sebastian Schmitt¹, Bernd Kast¹, Philine Meister¹, Pranav Atreya², Qiyang Li², Finn Ferchau¹, Cesar Colmenero¹, Yash Shahapurkar¹, Gokul Narayanan¹, Melih Erdogan¹, Oier Mees³►², Kai M. Wurm¹, Georg von Wichert¹, Eugen Solowjow¹, Andrew Wagenmaker², Sergey Levine²
(¹ Siemens, ² UC Berkeley, ³ Microsoft, ◊ ETH Zurigo, 王Contributo uguale)

Le grandi politiche sui robot moderni, come i modelli vision-language-action (VLA), soffrono di un'elevata latenza di inferenza. Questo ritardo altera le dinamiche ambientali e infrange l'ipotesi di Markov, causando il fallimento degli algoritmi standard di reinforcement learning (RL). Per risolvere questo problema, gli autori introducono l'RL asincrono con informazioni intermedie (ARLI), un framework sensibile alla latenza che consente un'efficace ottimizzazione degli RL nonostante i ritardi di esecuzione. ARLI ripristina la struttura quasi markoviana utilizzando aumenti di stato che incorporano azioni impegnate e osservazioni a metà inferenza. In tutte le attività simulate e nel mondo reale, ARLI consente un RL di successo in condizioni di latenza laddove i metodi standard falliscono, persino eguagliando o superando le prestazioni ideali a latenza zero.
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Co-ottimizzazione dei controlli degli inverter e delle funzioni di protezione della linea per una maggiore affidabilità della protezione e stabilità del sistema

Pubblicato in: 2025 IEEE Power & Energy Society General Meeting (PESGM)
S. Bhela, S. Gumussoy, U. Muenz (Siemens Foundational Technology, Princeton, NJ, USA), D.J. Kelly, M.J. Reno (Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM, USA)

La protezione moderna del sistema di alimentazione si basa sulla dinamica sincrona dei generatori, che viene sempre più sostituita da risorse basate su inverter (IBR) che seguono la rete e formano la rete (GFM). Poiché gli IBR mostrano dinamiche di guasto drasticamente diverse, gli schemi di protezione esistenti possono diventare inadeguati. Questo documento presenta un framework che utilizza l'ottimizzazione bayesiana e la simulazione EMT per co-ottimizzare le funzioni di ride-through dei guasti GFM e la protezione della linea, dimostrando una maggiore affidabilità e stabilità della protezione su una rete di test IBR al 100%.
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Funzioni di distanza attenuate per un controllo diretto e ottimale dei sistemi ricchi di contatti

Pubblicato in: 2025 23a European Control Conference (ECC)
Christian Dietz, Sebastian Albrecht, Armin Nurkanovic, Moritz Diehl

Le funzioni di distanza standard come l'SDF euclideo non sono differenziabili per corpi rigidi non lisci come i politopi. Questo articolo propone un metodo di livellamento per una funzione di distanza di crescita dei politopi modellata come un programma lineare parametrico. Perturbando le condizioni di ottimalità, gli autori dimostrano che l'SDF liscio che ne risulta è ben definito. A differenza degli approcci precedenti che incorporano condizioni esatte di ottimalità SDF direttamente in un problema di controllo ottimale (OCP), il livellamento consente una valutazione esterna. Ciò riduce le dimensioni dell'OCP e distribuisce lo sforzo computazionale in modo più uniforme tra le valutazioni delle funzioni e i risolutori. Valutato tramite un'implementazione CasaDI su un'attività planare peg-in-hole, il metodo dimostra prestazioni di ottimizzazione migliorate.
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Trasformatore di scambio di funzionalità multistrato per la stima della posa di oggetti 6D con più visualizzazioni nel prelievo di contenitori robotici

Pubblicato in: Conferenza internazionale IEEE 2025 sulla robotica e l'automazione (ICRA)
Momen Khalil; Vincent Dietrich; Slobodan Ilic

Una stima accurata della posa degli oggetti in 6D è fondamentale per il prelievo robotico di contenitori che coinvolgono oggetti privi di texture, riflettenti o occlusi. Sebbene i metodi a visualizzazione multipla superino gli approcci a visualizzazione singola, le tecniche attuali si basano sulla fusione in fase avanzata, senza una sinergia completa a più visualizzazioni. Questo documento introduce un Feature Exchange Transformer (FET) che consente la fusione di funzionalità in fase iniziale utilizzando l'autoattenzione e l'attenzione incrociata epipolare. Una strategia da grossolana a fine ottimizza ulteriormente l'aggregazione di funzionalità a più livelli tra le visualizzazioni. Basato su EpisurFemb, il metodo migliora significativamente la precisione e la robustezza in scenari complessi di bin-picking, superando gli attuali metodi multi-view all'avanguardia sul set di dati ROBI.
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