Koordynacja ruchu robotów mobilnych algorytmem inspirowanym zjawiskami społecznymi

• Autorzy: Szomiński S. , Cieśla Ł. , Turek W. , Byrski A.

Warianty tytułu

EN

Coordination of movement of mobile robots algorithm inspired social phenomena

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zarówno zwierzęta jak i ludzie, są w stanie autonomicznie rozwiązać problem wyzmaczania trajektorii, podczas przemieszczania się we wspólnej, ograniczonej przestrzeni. Realizują to bez centralnego planowanie, oraz bez jawnej komunikacji. Obserwacje te skłoniły autorów do stworzenia zdecentralizowanego algorytmu koordynacji robotów mobilnych, rozwiązującego problem wąskich przejść, oraz wyznaczenia pierwszeństwa w drzwiach. W prezentowanej metodzie wykorzystano inspiracje naturalnymi zjawiskami, .jak respekt do osobników większych, czy stojących wyżej w hierarchii społecznej. Prezentowana metoda, została przetestowana w symulatorze, oraz na rzeczywistych robotach mobilnych, oraz została porównana z uznaną metodą Reciprocal Vetocity Obstacles.

EN

Animals or humans are able to plan trajectories for individuals autonomously, without explicit communication. These observations led the authors to create a decentralized algorithm for coordination of mobile robots motion solving the problem of narrow passages and determine the priori ty in the door. The presented method models instincts such as respect for bigger individuals and groups. The presented method has been tested in simulation and with real mobile robots, and was compared with a well-recognized Reciprocal Velocity Obstacles method.

Słowa kluczowe

PL

robotyka; robot społeczny; robot mobilny; ruch robota; koordynacja ruchów; algorytm; zjawisko społeczne

EN

robotics; robot social; mobile robot; robot motion; coordination of movements; algorithm; social phenomenon

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 195, t. 1
• Strony: 25--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Szomiński S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

autor

Cieśla Ł.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

autor

Turek W.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

autor

Byrski A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Bibliografia

• [1] K. Azarm and G.K. Schmidt. Conflict-free motion of multiple mobile robots based on decentralized motion planning and negotiation. In Robotics and Automation, 1997. Proceedings., 1997 IEEE International Conference on, volume 4, pages 3526-3533 vol.4, Apr 1997.
• [2] Maren Bennewitz, Wolfram Burgard, and Sebastian Thrun. Finding and optimizing solvable priority schemes for decoupled path planning techniques for teams of mobile robots. Robotics and Autonomous Systems, 41(2):89-99, 2002.
• [3] M. Erdmann and T. Lozano-Perez. On multiple moving objects. In Robotics and Automation. Proceedings. 1986 IEEE International Conference on, volume 3, pages 1419-1424, Apr 1986.
• [4] Paolo Gallina and Alessandro Gasparetto. A technique to analytically formulate and to solve the 2-dimensional constrained trajectory planning problem for a mobile robot. Journal of Intelligent and Robotic Systems, 27(3):237-262, 2000.
• [5] Y. Guo and L.E. Parker. A distributed and optimal motion planning approach for multiple mobile robots. In Robotics and Automation, 2002. Proceedings. ICRA'02. IEEE International Conference on, volume 3, pages 2612-2619, 2002.
• [6] M. Konarski, S. Szominski, and W. Turek. Mobile robot coordination using fear modeling algorithm. International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, pages 96-102, 2016.
• [7] Pavel Surynek. An optimization variant of multi-robot path planning is intractable. In Proceedings of the Twenty-Fourth AAAI Conference on Artificial Intelligence, pages 1261-1263. AAAI Press, 2010.
• [8] S. Szominski, K. Gadek, M . Konarski, B. Blaszczyk, P. Anielski, and W. Turek. Development of a cyber-physical system for mobile robot control using erlang. In Computer Science and Information Systems (FedCSIS), 2013 Federated Conference on, pages 1441-1448, Sept 2013.
• [9] S. Szomiński, W. Turek, and K. Cetnarowicz. Czterokołowa autonomiczna platforma mobilna na potrzeby badań i edukacji. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika, z. 194, t. 1:223-232, 2014.
• [10] Wojciech Turek. Motion coordination method for numerous groups of fast mobile robots. Recent Advances in Intelligent Information Systems, pages 721-731, 2009.
• [11] Wojciech Turek, Krzysztof Cetnarowicz, and Wojciech Zaborowski. Software agent systems for improving performance of multi-robot groups. Fundam. Inf, 112(1):103-117, January 2011.
• [12] Jur van den Berg, Stephen J. Guy, Ming Lin, and Dinesh Manocha. Reciprocal n-body collision avoidance. In Robotics Research, volume 70 of Springer Tracts in Advanced Robotics, pages 3-19. Springer, 2011.
• [13] Jur Van den Berg, Ming Lin, and Dinesh Manocha. Reciprocal velocity obstacles for real-time multi-agent navigation. In Robotics and Automation, IEEE International Conference on, pages 1928-1935. IEEE, 2008.
• [14] Richard Vaughan, Kasper Stoy, Gaurav Sukhatme, and Maja Mataric. Go ahead, make my day: robot conflict resolution by aggressive competition. In In Proc. Of the Intl. Conf. on Simulation of Adaptive Behavior (SAB), pages 491-500, 2000.
• [15] Changyun Wei, KoenV. Hindriks, and Catholijn M. Jonker. Multi-robot cooperative pathfinding: A decentralized approach. In Modern Advances in Applied Intelligence, volume 8481, pages 21-31. Springer, 2014.
• [16] E.O. Wilson. Sociobiology: The New Synthesis. Harvard University Press, 1975.

Uwagi

PL

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