Design of Planar Collision-free Trochoidal Paths for a Multi-robot Swarm

要約

文献では、接続されたエージェントの群れが 2 次元空間で芸術的なパターンを生成できる分散型コンセンサス プロトコルが提案されています。
このプロトコルに動機づけられて、この論文では、幾何学的および速度の制約のセットを満たす周期的なトロコイド軌道の生成をもたらす有限サイズの非ホロノミック ロボットの 3 エージェントの群れに対してこのプロトコルのパラメーターを設計します。
この設計には、ロボットの初期位置の選択も含まれます。
この問題は、持続的な監視と報道、対象領域の保護、およびターゲットの検出に応用されます。
軌道は自己交差する可能性がありますが、幾何学的制約が課せられます。
ロボット間の衝突を排除します。
ii.
ロボットと固定点間の最小および最大分離距離を確保し、ロボットが通信範囲内にあることを保証します。
速度制限を課すことで、これらの軌道の追跡が確実に可能になります。
また、幾何学的制約に違反することなく、リフレッシュ レートを向上させるために、これらのパスの特定の場所にロボットを挿入できることも示されています。
この設計は屋内移動ロボット プラットフォームに実装されています。

要約(オリジナル)

In the literature, a distributed consensus protocol by which a connected swarm of agents can generate artistic patterns in 2-dimensional space is proposed. Motivated by this protocol, in this paper, we design the parameters of this protocol for a 3-agent swarm of non-holonomic robots of finite size that results in the generation of periodic trochoidal trajectories that satisfy a set of geometric and speed constraints; this design also includes selecting the initial positions of the robots. This problem finds applications in persistent surveillance and coverage, guarding a region of interest, and target detection. While the trajectories may be self-intersecting, imposing geometric constraints i. eliminates collisions between robots; ii. ensures minimum and maximum separation distance between any robot and a fixed point, thus ensuring the robots are in communication range. Imposing speed constraints ensure that tracking these trajectories becomes feasible. It is also shown that robots can be injected to these paths at specific locations, in order to increase the refresh rate, without violating any of the geometric constraints. The designs are implemented in an indoor mobile robot platform.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google