Hacia los gemelos digitales de Agrirobot: Agri-RO5-una arquitectura multiagente para simulación dinámica de flotas
Autores: Gutiérrez Cejudo, Jorge; Enguix Andrés, Francisco; Lujak, Marin; Carrascosa Casamayor, Carlos; Fernandez, Alberto; Hernández López, Luís
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Hacia los gemelos digitales de Agrirobot: Agri-RO5-una arquitectura multiagente para simulación dinámica de flotas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propuesta
Arquitectura basada en múltiples agentes
Simulación de Unity3D
Métodos de coordinación de flota de agrirobots
Paquete Agrobots-SIM
Sistema operativo de robots
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, proponemos una arquitectura basada en múltiples agentes para una simulación Unity3D de métodos dinámicos de coordinación de flotas de agrirobots. La arquitectura se basa en un Sistema Operativo de Robots (ROS) y el paquete Agrobots-SIM que extiende el paquete existente Patrolling SIM hecho para patrullaje de múltiples robots. El paquete Agrobots-SIM acomoda la asignación dinámica de tareas de múltiples robots y enrutamiento de vehículos considerando la autonomía limitada de la batería del robot. Además, acomoda la asignación dinámica de implementos a los robots para la ejecución de tareas heterogéneas. El sistema coordina la asignación de tareas y el enrutamiento de vehículos en tiempo real y responde a contingencias imprevistas durante la simulación considerando actualizaciones dinámicas de los datos relacionados con el entorno, tareas, implementos y robots. Aparte del ROS y el paquete Agrobots-SIM, otros componentes cruciales de la arquitectura incluyen el middleware SPADE3 para el desarrollo y ejecución de toma de decisiones de múltiples agentes y el marco FIVE que nos permite definir sin problemas el entorno e incorporar los algoritmos Agrobots-SIM a ser validados en agentes SPADE que habitan dicho entorno. Comparamos la arquitectura de simulación propuesta con el enfoque convencional de simulación de múltiples robots en 3D en Gazebo. El funcionamiento de la arquitectura de simulación se demuestra en varios experimentos de casos de uso. Aunque el consumo de recursos y el soporte comunitario siguen siendo un desafío abierto en Unity3D, la arquitectura propuesta de Agri-RO5 ofrece mejores resultados en términos de realismo y escalabilidad de la simulación.
Descripción
En este documento, proponemos una arquitectura basada en múltiples agentes para una simulación Unity3D de métodos dinámicos de coordinación de flotas de agrirobots. La arquitectura se basa en un Sistema Operativo de Robots (ROS) y el paquete Agrobots-SIM que extiende el paquete existente Patrolling SIM hecho para patrullaje de múltiples robots. El paquete Agrobots-SIM acomoda la asignación dinámica de tareas de múltiples robots y enrutamiento de vehículos considerando la autonomía limitada de la batería del robot. Además, acomoda la asignación dinámica de implementos a los robots para la ejecución de tareas heterogéneas. El sistema coordina la asignación de tareas y el enrutamiento de vehículos en tiempo real y responde a contingencias imprevistas durante la simulación considerando actualizaciones dinámicas de los datos relacionados con el entorno, tareas, implementos y robots. Aparte del ROS y el paquete Agrobots-SIM, otros componentes cruciales de la arquitectura incluyen el middleware SPADE3 para el desarrollo y ejecución de toma de decisiones de múltiples agentes y el marco FIVE que nos permite definir sin problemas el entorno e incorporar los algoritmos Agrobots-SIM a ser validados en agentes SPADE que habitan dicho entorno. Comparamos la arquitectura de simulación propuesta con el enfoque convencional de simulación de múltiples robots en 3D en Gazebo. El funcionamiento de la arquitectura de simulación se demuestra en varios experimentos de casos de uso. Aunque el consumo de recursos y el soporte comunitario siguen siendo un desafío abierto en Unity3D, la arquitectura propuesta de Agri-RO5 ofrece mejores resultados en términos de realismo y escalabilidad de la simulación.