Single file motion of robot swarms

要約

位置センサーを介して相互作用するロボットのグループの単一縦列運動に関する実験結果を紹介します。
私たちは、システムの密度が増加するにつれてフリー フローから混雑したトラフィックに移行する、これらのシステムに典型的な基本的な図を再現することに成功しました。
後者のシナリオでは、特徴的なストップアンドゴー波も観察されます。
実験の安定性や再現性など、この新しいシステムの独自の利点により、実験の延長が可能となり、地球規模の動態の包括的な統計解析が容易になります。
一定の密度を超えると、平均ジャム継続時間とそれに関与するロボットの平均数に乖離が見られます。
この発見により、別の移行、つまり、（中密度の）混雑した断続的な流れから、高密度の完全に混雑したシナリオへの移行を正確に特定できるようになります。
この発見に加えて、今回の研究は、ロボット群が多くの粒子システムにおける複雑な動作をモデル化するのに適していることを実証しています。

要約(オリジナル)

We present experimental results on the single file motion of a group of robots interacting with each other through position sensors. We successfully replicate the fundamental diagram typical of these systems, with a transition from free flow to congested traffic as the density of the system increases. In the latter scenario we also observe the characteristic stop-and-go waves. The unique advantages of this novel system, such as experimental stability and repeatability, allow for extended experimental runs, facilitating a comprehensive statistical analysis of the global dynamics. Above a certain density, we observe a divergence of the average jam duration and the average number of robots involved in it. This discovery enables us to precisely identify another transition: from congested intermittent flow (for intermediate densities) to a totally congested scenario for high densities. Beyond this finding, the present work demonstrates the suitability of robot swarms to model complex behaviors in many particle systems.

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