Communication-Constrained Multi-Robot Exploration with Intermittent Rendezvous

要約

本論文では、通信制約下におけるマルチロボット探査（MRE）問題を扱う。我々は、ロボットが協定によってランデブー地点の地図を共有しながら未知の環境を探索することを可能にする、新しい間欠的ランデブー法を提案する。本手法では、ロボットは探索中に協定を更新してランデブー位置を分散させ、その近傍の未知領域を優先的に探索する。協定を自動的に生成するために、我々はMREをジョブショップスケジューリング問題(JSSP)のインスタンスに縮小し、時間的接続性グラフにより間欠的な通信を確保した。我々は、様々な仮想都市環境におけるシミュレーションと、ロボットオペレーティングシステム（ROS）を用いたガゼボシミュレーションで本手法を評価した。その結果、本手法は、中継ネットワークを構築するためのハードウェアを追加することなく、より高速に探索できるため、中継を用いたり、基地局との断続的な通信を維持したりするよりも優れていることが示唆された。

要約(オリジナル)

This paper deals with the Multi-robot Exploration (MRE) under communication constraints problem. We propose a novel intermittent rendezvous method that allows robots to explore an unknown environment while sharing maps at rendezvous locations through agreements. In our method, robots update the agreements to spread the rendezvous locations during the exploration and prioritize exploring unknown areas near them. To generate the agreements automatically, we reduced the MRE to instances of the Job Shop Scheduling Problem (JSSP) and ensured intermittent communication through a temporal connectivity graph. We evaluate our method in simulation in various virtual urban environments and a Gazebo simulation using the Robot Operating System (ROS). Our results suggest that our method can be better than using relays or maintaining intermittent communication with a base station since we can explore faster without additional hardware to create a relay network.

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