Organización Autónoma Reactiva Ad Hoc de Equipos Homogéneos de Vehículos Superficiales No Tripulados para la Cobertura de Barrido de un Pasaje con un Curso de Obstáculos
Autores: Konovalov, Petr; Matveev, Alexey; Gordievich, Kirill
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Organización Autónoma Reactiva Ad Hoc de Equipos Homogéneos de Vehículos Superficiales No Tripulados para la Cobertura de Barrido de un Pasaje con un Curso de Obstáculos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Equipo
Vehículos de superficie no tripulados
Corredor
Obstáculos
Formación
Ley de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Un equipo de vehículos de superficie no tripulados (USVs) se desplaza a una velocidad limitada en una escena tipo corredor desconocida que contiene obstáculos. Los USVs deben alinearse en el ángulo correcto con el corredor y distribuirse uniformemente para formar una barrera más densa a lo largo del corredor, y esta barrera debe moverse a lo largo del corredor a una velocidad dada. Se deben evitar las colisiones entre los USVs y las paredes del corredor, otros obstáculos y entre ellos mismos. En las fracciones de la escena que contienen obstáculos, se debe preservar la formación en línea, pero la demanda de una distribución uniforme se relaja inevitablemente. Esta uniformidad debe restaurarse automáticamente después de que se haya atravesado completamente dicha fracción. Cualquier USV es consciente de la dirección del corredor y mide las coordenadas relativas de los objetos que se encuentran dentro de una distancia de detección finita dada. Los USVs no conocen el ancho del corredor ni el tamaño del equipo, no pueden distinguir entre los compañeros de equipo y desempeñan diferentes roles, y no utilizan dispositivos de comunicación. Se presenta una ley de control computacionalmente económica que alcanza los objetivos planteados cuando se ejecuta individualmente en cada USV. Se justifica la robustez de esta ley ante la pérdida de compañeros de equipo y la admisión de recién llegados. Su rendimiento se demuestra mediante resultados de convergencia no local matemáticamente rigurosos, pruebas de simulación por computadora y experimentos con robots reales.
Descripción
Un equipo de vehículos de superficie no tripulados (USVs) se desplaza a una velocidad limitada en una escena tipo corredor desconocida que contiene obstáculos. Los USVs deben alinearse en el ángulo correcto con el corredor y distribuirse uniformemente para formar una barrera más densa a lo largo del corredor, y esta barrera debe moverse a lo largo del corredor a una velocidad dada. Se deben evitar las colisiones entre los USVs y las paredes del corredor, otros obstáculos y entre ellos mismos. En las fracciones de la escena que contienen obstáculos, se debe preservar la formación en línea, pero la demanda de una distribución uniforme se relaja inevitablemente. Esta uniformidad debe restaurarse automáticamente después de que se haya atravesado completamente dicha fracción. Cualquier USV es consciente de la dirección del corredor y mide las coordenadas relativas de los objetos que se encuentran dentro de una distancia de detección finita dada. Los USVs no conocen el ancho del corredor ni el tamaño del equipo, no pueden distinguir entre los compañeros de equipo y desempeñan diferentes roles, y no utilizan dispositivos de comunicación. Se presenta una ley de control computacionalmente económica que alcanza los objetivos planteados cuando se ejecuta individualmente en cada USV. Se justifica la robustez de esta ley ante la pérdida de compañeros de equipo y la admisión de recién llegados. Su rendimiento se demuestra mediante resultados de convergencia no local matemáticamente rigurosos, pruebas de simulación por computadora y experimentos con robots reales.