Multi-robot coordination for connectivity recovery after unpredictable environment changes

要約

本論文では、予測不可能な環境の変化、つまり新しい障害の出現によって引き起こされる接続の故障後にマルチロボットチームを再接続するための分散方法を開発します。
変更後、チームはロボットのさまざまなグループに分割されます。
グループの通信範囲は限られており、現在のシナリオに関する視野の部分的な情報のみがあります。
彼らの目的は、静的基地局から目標の場所にチェーンを形成することです。
提案された分散型再生アプローチでは、ロボットは、変更されたシナリオの各ロボットによる新しい観察された情報から他のグループの新しい計画を予測し、ベースステーションとの接続性を回復し、初期の共同目標に到達します。
ソリューションが存在する場合、この方法は一意のチェーン内のすべてのグループの再接続を実現します。
提案された方法は、他の2つのケースと比較されます。1）すべてのエージェントが環境の完全な情報を持っている場合、2）一部のロボットが再接続のために他の待機ロボットに到達するために移動する必要がある場合。
予測不可能なシナリオの変更が存在する場合に提案されたアプローチを評価するために、数値シミュレーションが提供されます。

要約(オリジナル)

In the present paper we develop a distributed method to reconnect a multi-robot team after connectivity failures, caused by unpredictable environment changes, i.e. appearance of new obstacles. After the changes, the team is divided into different groups of robots. The groups have a limited communication range and only a partial information in their field of view about the current scenario. Their objective is to form a chain from a static base station to a goal location. In the proposed distributed replanning approach, the robots predict new plans for the other groups from the new observed information by each robot in the changed scenario, to restore the connectivity with a base station and reach the initial joint objective. If a solution exists, the method achieves the reconnection of all the groups in a unique chain. The proposed method is compared with other two cases: 1) when all the agents have full information of the environment, and 2) when some robots must move to reach other waiting robots for reconnection. Numerical simulations are provided to evaluate the proposed approach in the presence of unpredictable scenario changes.

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