A Study on Centralised and Decentralised Swarm Robotics Architecture for Part Delivery System

要約

ドローンはUAVとしても知られており、元々は軍事目的で設計されました。
テクノロジーの進歩により、撮影から物流に至るまで、生活のほとんどの側面でそれらが見られるようになりました。
ドローンの使用が増加するにつれ、定義されたプロセスでタスクを効率的に実行するためにドローン間のコラボレーションを形成することが必要になる場合があります。
この論文では、将来の工場の稼働を可能にし、迅速化するために、部品配送シナリオにおけるドローンの共同運用のための集中型と分散型の組み合わせアーキテクチャの使用について調査します。
集中型アプローチと分散型アプローチは広範囲に調査され、このユースケースに対する各アプローチの適切性を判断するために実験が行われました。
分散制御によりドローン運用時の過剰な通信が不要となり、よりスムーズな運用が可能になりました。
初期の結果では、このユースケースには分散型アプローチがより適切であることが示唆されました。
分散型アーキテクチャの実装に必要な個別の機能が実証および評価され、VSLAM、動的衝突回避、オブジェクト追跡などの複数の個別の機能を組み合わせることで、産業環境での使用に適切なソリューションが得られることが判明しました。
部品配送システムの最終的なアーキテクチャは、各アーキテクチャに固有の制限に対処するために、集中型と分散型のアプローチを組み合わせた将来の作業に向けて提案されました。

要約(オリジナル)

Drones are also known as UAVs are originally designed for military purposes. With the technological advances, they can be seen in most of the aspects of life from filming to logistics. The increased use of drones made it sometimes essential to form a collaboration between them to perform the task efficiently in a defined process. This paper investigates the use of a combined centralised and decentralised architecture for the collaborative operation of drones in a parts delivery scenario to enable and expedite the operation of the factories of the future. The centralised and decentralised approaches were extensively researched, with experimentation being undertaken to determine the appropriateness of each approach for this use-case. Decentralised control was utilised to remove the need for excessive communication during the operation of the drones, resulting in smoother operations. Initial results suggested that the decentralised approach is more appropriate for this use-case. The individual functionalities necessary for the implementation of a decentralised architecture were proven and assessed, determining that a combination of multiple individual functionalities, namely VSLAM, dynamic collision avoidance and object tracking, would give an appropriate solution for use in an industrial setting. A final architecture for the parts delivery system was proposed for future work, using a combined centralised and decentralised approach to combat the limitations inherent in each architecture.

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