Bài báo trình bày hệ thống HEAP — xe xúc đi bộ đầu tiên trên thế giới được tự động hóa hoàn toàn để thực hiện nhiệm vụ đào rãnh tự do với độ chính xác cao. Nhóm tác giả đã cải tiến phần cứng của xe xúc Menzi Muck M545 bằng cách thay thế toàn bộ 14 xi lanh thủy lực bằng loại có van servo tích hợp, gắn thêm cảm biến lực, IMU, GNSS RTK, lidar và bộ điều khiển điện tử. Hệ thống sử dụng bản đồ độ cao 2.5D kết hợp dữ liệu ngoại cảm (lidar) và nội cảm (vị trí gầu xúc) để cập nhật địa hình trong môi trường thay đổi liên tục. Quỹ đạo xúc được lập kế hoạch bằng spline Hermite và tối ưu hóa bằng SQP để tránh va chạm với địa hình. Bộ điều khiển IK/ID phân cấp giúp điều khiển gầu xúc theo quỹ đạo mong muốn, đồng thời tránh va chạm với thân xe và giới hạn phần cứng. Hệ thống được kiểm nghiệm thực tế với hai hình dạng rãnh: một rãnh gồm 4 mặt phẳng ghép nối và một rãnh cong tự do. Kết quả cho thấy sai số trung bình chỉ khoảng 2.4–2.7 cm, vượt trội so với các hệ thống trước đây.