Barriers on the EDGE: A scalable CBF architecture over EDGE for safe aerial-ground multi-agent coordination

要約

この記事では、限られた作業空間内で航空機 (UAV) と地上ロボット (UGV) を備えたマルチエージェント システムを安全に協調動作させるためのスケーラブルな制御アーキテクチャを設計するという問題に取り組みます。
提案された方法は、コントロール バリア機能 (CBF) を使用して、(i) エージェント間の衝突回避、(ii) モバイル UGV への UAV の着陸、および (iii) タスク スペースの制限に関連する制約を課します。
さらに、エージェント数の増加に伴う単一エージェントの制約の数の急速な増加を考慮して、提案されたアーキテクチャでは、集中型・分散型のエッジ クラスターを使用します。そこでは、集中型ノード (ウォッチャー) が関連する制約をアクティブ化し、必要性を軽減します。
高いオンボード処理とネットワークの複雑さのために。
分散ノードはコントローラーをローカルで実行して、遅延とネットワークの問題を解決します。
提案された Edge アーキテクチャは、限られた環境で協調動作を実行する複数の空中ロボットと地上ロボットを使用して実験的に検証されます。

要約(オリジナル)

In this article, we address the problem of designing a scalable control architecture for a safe coordinated operation of a multi-agent system with aerial (UAVs) and ground robots (UGVs) in a confined task space. The proposed method uses Control Barrier Functions (CBFs) to impose constraints associated with (i) collision avoidance between agents, (ii) landing of UAVs on mobile UGVs, and (iii) task space restriction. Further, to account for the rapid increase in the number of constraints for a single agent with the increasing number of agents, the proposed architecture uses a centralized-decentralized Edge cluster, where a centralized node (Watcher) activates the relevant constraints, reducing the need for high onboard processing and network complexity. The distributed nodes run the controller locally to overcome latency and network issues. The proposed Edge architecture is experimentally validated using multiple aerial and ground robots in a confined environment performing a coordinated operation.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google