Multi-Robot System for Cooperative Exploration in Unknown Environments: A Survey

要約

マルチロボットテクノロジーの進歩により、協同組合探査タスクは注目を集めています。
このペーパーでは、マルチロボット協同組合探査システムの包括的なレビューを紹介します。
まず、ロボット探査の進化をレビューし、マルチロボット協同組合探査に合わせたモジュラー研究フレームワークを導入します。
このフレームワークに基づいて、主要なシステムコンポーネントを体系的に分類および要約します。
マルチロボット探索の基礎モジュールとして、ローカリゼーションとマッピングモジュールは、主にグローバルおよび相対的なポーズ推定、およびマルチロボットマップ合併手法に焦点を当てることにより導入されます。
協同モーションモジュールは、学習ベースのアプローチとマルチステージ計画にさらに分けられ、後者にはターゲット生成、タスクの割り当て、およびモーション計画戦略が含まれます。
実際の環境の通信制約を考えると、通信モジュールも分析し、ロボットがローカル通信範囲内および限られた伝送機能の下でどのように情報を交換するかを強調します。
最後に、現実世界の傾向に照らして、マルチロボット協同組合探査の課題と将来の研究の方向性について説明します。
このレビューは、この分野の研究者と実践者にとって貴重な参照として機能することを目的としています。

要約(オリジナル)

With the advancement of multi-robot technology, cooperative exploration tasks have garnered increasing attention. This paper presents a comprehensive review of multi-robot cooperative exploration systems. First, we review the evolution of robotic exploration and introduce a modular research framework tailored for multi-robot cooperative exploration. Based on this framework, we systematically categorize and summarize key system components. As a foundational module for multi-robot exploration, the localization and mapping module is primarily introduced by focusing on global and relative pose estimation, as well as multi-robot map merging techniques. The cooperative motion module is further divided into learning-based approaches and multi-stage planning, with the latter encompassing target generation, task allocation, and motion planning strategies. Given the communication constraints of real-world environments, we also analyze the communication module, emphasizing how robots exchange information within local communication ranges and under limited transmission capabilities. Finally, we discuss the challenges and future research directions for multi-robot cooperative exploration in light of real-world trends. This review aims to serve as a valuable reference for researchers and practitioners in the field.

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