Navegación Simbiótica Multi-Robot Basada en Autoestop en Redes de Sensores
Autores: Ravankar, Abhijeet; Ravankar, Ankit A.; Kobayashi, Yukinori; Hoshino, Yohei; Peng, Chao-Chung; Watanabe, Michiko
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Navegación Simbiótica Multi-Robot Basada en Autoestop en Redes de Sensores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Navegación de robots
Navegación cooperativa de múltiples robots
Autoestop
Red de sensores
Mejoras en la eficiencia
Autoestop con múltiples conductores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La navegación de robots es un proceso complejo que implica localización en tiempo real, evitación de obstáculos, actualización de mapas, control y planificación de rutas. Por lo tanto, también es un proceso computacionalmente costoso, especialmente en sistemas de múltiples robots. Este documento presenta un esquema de navegación cooperativa de múltiples robots en el que un robot puede "hacer autostop" a otro robot, es decir, dos robots que se dirigen al mismo (o cercano) destino navegan juntos en un sistema de líder-seguidor asistido por servo visual. Aunque dicha navegación cooperativa tiene muchos beneficios en comparación con los enfoques tradicionales de navegación separada, existen muchas limitaciones para implementar un sistema así. Una red de sensores elimina esas limitaciones al permitir que múltiples robots se comuniquen entre sí para intercambiar información significativa, como sus respectivas posiciones, ubicaciones de objetivos y destinos, y mejora drásticamente la eficiencia de la navegación simbiotica de múltiples robots a través del autostop. Mostramos que el sistema propuesto permite una navegación eficiente de múltiples robots sin pérdida de información en una red de sensores. Se discuten mejoras en la eficiencia en términos de reducción del tiempo de espera del autoestopista, no perder conductores potenciales, mejor coincidencia de perfil de conductor y ajuste de velocidad. Se proponen nuevos algoritmos para el autostop parcial y el autostop con múltiples conductores. También se propone un caso novedoso de teleoperación simultánea de múltiples robots basada en autostop por una sola operación. Todos los algoritmos propuestos se verifican mediante experimentos tanto en simulación como en entornos reales.
Descripción
La navegación de robots es un proceso complejo que implica localización en tiempo real, evitación de obstáculos, actualización de mapas, control y planificación de rutas. Por lo tanto, también es un proceso computacionalmente costoso, especialmente en sistemas de múltiples robots. Este documento presenta un esquema de navegación cooperativa de múltiples robots en el que un robot puede "hacer autostop" a otro robot, es decir, dos robots que se dirigen al mismo (o cercano) destino navegan juntos en un sistema de líder-seguidor asistido por servo visual. Aunque dicha navegación cooperativa tiene muchos beneficios en comparación con los enfoques tradicionales de navegación separada, existen muchas limitaciones para implementar un sistema así. Una red de sensores elimina esas limitaciones al permitir que múltiples robots se comuniquen entre sí para intercambiar información significativa, como sus respectivas posiciones, ubicaciones de objetivos y destinos, y mejora drásticamente la eficiencia de la navegación simbiotica de múltiples robots a través del autostop. Mostramos que el sistema propuesto permite una navegación eficiente de múltiples robots sin pérdida de información en una red de sensores. Se discuten mejoras en la eficiencia en términos de reducción del tiempo de espera del autoestopista, no perder conductores potenciales, mejor coincidencia de perfil de conductor y ajuste de velocidad. Se proponen nuevos algoritmos para el autostop parcial y el autostop con múltiples conductores. También se propone un caso novedoso de teleoperación simultánea de múltiples robots basada en autostop por una sola operación. Todos los algoritmos propuestos se verifican mediante experimentos tanto en simulación como en entornos reales.