Mixed Reality Environment and High-Dimensional Continuification Control for Swarm Robotics

要約

大規模なマルチエージェント システムを制御するための新しい方法論の多くは、大規模なアンサンブルの連続近似の形で、新たなシステム ダイナミクスの巨視的表現に基づいています。
これらの手法は、エージェントが無限に存在するという極限の状況で開発され、通常は数値シミュレーションを通じてのみ検証されます。
この論文では、ロボットの群れの巨視的な集団運動に焦点を当て、群れロボット技術をテストするための複合現実セットアップを紹介します。
このハイブリッド装置は、実際の差動駆動ロボットと仮想エージェントの両方を組み合わせて、調整可能なサイズの異種の群れを作成します。
また、継続ベースの群れ制御手法を高次元に拡張し、新しいプラットフォームにおけるその有効性を実験的に評価します。
私たちの研究は、大規模な群れロボット実験を実施するためのプラットフォームの有効性を実証し、継続アプローチを活用した制御アルゴリズムに新しい理論的洞察を提供します。

要約(オリジナル)

Many new methodologies for the control of large-scale multi-agent systems are based on macroscopic representations of the emerging system dynamics, in the form of continuum approximations of large ensembles. These techniques, that are developed in the limit case of an infinite number of agents, are usually validated only through numerical simulations. In this paper, we introduce a mixed reality set-up for testing swarm robotics techniques, focusing on the macroscopic collective motion of robotic swarms. This hybrid apparatus combines both real differential drive robots and virtual agents to create a heterogeneous swarm of tunable size. We also extend continuification-based control methods for swarms to higher dimensions, and assess experimentally their validity in the new platform. Our study demonstrates the effectiveness of the platform for conducting large-scale swarm robotics experiments, and it contributes new theoretical insights into control algorithms exploiting continuification approaches.

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