Integracja Planera zadania Search and Rescue z fizycznym systemem wielorobotowym

• Autorzy: Chechliński Ł. , Koguciuk D. , Białek Ł. , Szklarski J. , Borkowski A.

Warianty tytułu

EN

Integration of Search and Rescue task Planner with real multirobot system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejszy artykuł opisuje prace wykonane w celu przeprowadzenia eksperymentu weryfikującego działanie Planera zadania Search and Rescue na zespole trzech robotów kołowych w budynku użyteczności publicznej. Celem zadania jest przeszukanie obiektu przez grupę robotów, odnalezienie w nim poszkodowanych oraz wezwanie pomocy w odpowiednie miejsce. Punktem centralnym systemu jest Planer wykorzystujący język logiki czterowartościowej 4QL, który został uprzednio przetestowany na symulacjach komputerowych. Jego działanie zostanie opisane pobieżnie, głównym tematem jest metodyka wdrożenia. Aby przeprowadzić eksperyment, należało zintegrować Planer z systemem wielorobotowym. Wedle autorów jest to zadanie nietrywialne, dlatego przy jego realizacji wykorzystano paradygmaty Test-driven development (TOD), zaadaptowane odpowiednio do realiów robotyki mobilnej. Finalny eksperyment został nagrany, a wideo udostępniono w Internecie.

EN

In this paper we present the steps we took in order to verify the performance of the Search and Rescue Planner task with a group of three wheeled mobile robots in a public-use building. The goal is to search the building in the most efficient way, find any potentional victims and call for help to the right place. The central point of the system is a Planner based on the four-valued query language 4QL, which was previously tested in computer simulations. In this article we focus on system deployment metodology, Planner theory is described in our previous work. In order to perform an experiment in the real world, we had to ingrate the Planner with a multirobot system which is a non-trivial task, so we decided to simplify its execution by using Test-driven development (TDD) paradigms, adapted to mobile robotics. The final experiment was recorded and the video is available on the Internet.

Słowa kluczowe

PL

systemy robotów; robot kołowy; sztuczna inteligencja

EN

robot systems; wheeled robot; artificial intelligence

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 195, t. 1
• Strony: 235--244
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Chechliński Ł.

• Wydział Mechatroniki Politechniki Warszawskiej, ul. św. Andrzeja Boboli 8, 02-525 Warszawa

autor

Koguciuk D.

• Wydział Mechatroniki Politechniki Warszawskiej, ul. św. Andrzeja Boboli 8, 02-525 Warszawa

autor

Białek Ł.

• Wydzial Matematyki, Informatyki i Mechaniki Uniwersytetu Warszawskiego, ul. Stefana Banacha 2, 02-097 Warszawa

autor

Szklarski J.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, ul. Pawińskiego 58, 02-106 Warszawa

autor

Borkowski A.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, ul. Pawińskiego 58, 02-106 Warszawa

Bibliografia

• [1] Z. Yan, N. Jouandeau, A. A. Cherif. A Survey and Analysis of Multi-robot Coordination. International Journal of Advanced Robotic Systems, Int J Adv Robot Syst, 2013, 10:399.
• [2] M. C. Maletz. Introduction to multi -robot control using production systems. IEEE Workshop on Languages for Automation, Chicago, USA, 1983, pp. 22-27.
• [3] J. Lopez, D. Perez, and E. Zalama. A framework for building mobile single and multi-robot applications. Robotics and Autonomous Systems, 2011, vol. 59, no. 3-4, pp. 151-162.
• [4] A. Khamis, A. Hussein, A. Elmogy. Multi-robot Task Allocation: A Review of the State-of-the-Art. Cooperative Robots and Sensor Network 2015, Springer International Publishing, 2015, 31-51.
• [5] R. Doriya, S. Mishra and S. Gupta. A brief survey and analysis of multi- robot communication and coordination. 2015 International Conference on Computing, Communication & Automation (ICCCA), Noida, 2015, pp. 1014-1021.
• [6] M. Veloso. A Few Issues on Human-Robot Interaction for Multiple Persistent Service Mobile Robots. AAAI Fali Symposium Series, 2014.
• [7] Cai Luo, A. P. Espinosa, D. Pranantha and A. De Gloria. Multi-robot search and rescue team. 2011 IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics (SSRR), Kyoto, 2011, pp. 296-301.
• [8] J. L. Baxter, E. K. Burke, J. M. Garibaldi, M. Norman. Multi-Robot Search and Rescue: A Potential Field Based Approach. Autonomous Robots and Agents, Berlin, 2007, pp. 9-16.
• [9] J. Małuszyński and A. Szałas. Logical Foundations and Complexity of 4QL, a Query Language with Unrestricted Negation. Journal of Applied Non-Classical Logics, vol. 21, no. 2. pp. 211-232, 2011.
• [10] Ł. Białek, Jacek Szklarski, Marta M. Borkowska, Michał Gnatowski. Reasoning with Four-Valued Logic in Multi-robotic Search-and-Rescue Problem. Challenges in Automation, Robotics and Measurement Techniques, vol. 440 of the series Advances in Intelligent Systems and Computing, 2016, pp. 483-499.
• [11] Ł. Białek. The 4QL Interpreter, 2013. http://4ql.org/wp-content/uploads/2013/10/inter4ql.pdf
• [12] Kuhn, H. W. The Hungarian method for the assignment problem. In Naval Research Logistics, 1955, 2: 83-97.
• [13] T. H. Cormen, C. E. Leiserson, R. L. Rivest, C. Stein. Introduction to Algorithms (3rd ed.). MIT Press and McGraw-Hill, ISBN 0-262-03384-4, 2009.
• [14] M. Quigley et al. ROS: an open-source Robot Operating System. ICRA Workshop on Open Source Software, 2009.
• [15] B. Siemiątkowska et al. System Nawigacji Mobilnego Robota Kurier oparty na reprezentacji BIM. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika, 2012, z. 182, t. 1, pp. 217-226.
• [16] 4QL. http://4ql.org.
• [17] Multimaster FKIE. http://wiki.ros.org/multimaster_fkie.
• [18] Adaptice Monte Carlo Localization. http://wiki.ros.org/amcl.
• [19] Multirobot system in the rescue task. https://youtu.be/Nf7fTH4YOto.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.