Estrategias Multi-Robot de Despliegue y Cobertura con Mantenimiento de la Conectividad

Autor: Tardós Ibarra, Javier, Aragüés Muñoz, Rosario, Sagüés Blázquiz, Carlos
Rok vydání: 2017
Zdroj: Zaguán. Repositorio Digital de la Universidad de Zaragoza
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Popis: Los sistemas multi-robot son un foco de investigación en la sociedad actual debido a las numerosas ventajas que presentan. Son sistemas robustos, escalables al tamaño del problema y que permiten una especialización de los individuos. El principal tema que se aborda en este trabajo es la cobertura de una zona determinada por parte de un sistema multi-robot. Se trata de desarrollar un algoritmo de seguimiento de objetivos móviles partiendo de un algoritmo de cobertura existente. El algoritmo del que se parte realiza las labores de cobertura mediante divisiones de Voronoi iterativas, y mantiene la conectividad entre sus agentes por el método del Minimum Spanning Tree. A la hora de extender sus capacidades al seguimiento de objetivos móviles, se plantean dos alternativas. Una consiste en aplicar funciones de importancia con centro en los objetivos para que el cálculo ponderado de las divisiones de Voronoi acerque a la flota hacia su meta. La otra, por su parte, consiste en modificar los límites de la zona de trabajo en función de la posición de los objetivos y de los propios agentes del sistema. Una comparación entre las dos alternativas permite concluir que el primer método es más rápido y más adecuado para casos en los que hay objetivos sueltos, mientras que el segundo es más adecuado para casos en los que hay concentraciones de objetivos. También se realiza una implementación del sistema sobre el simulador Gazebo. Los robots se controlan mediante ROS y el algoritmo se ejecuta desde MATLAB. Además se desarrolla un sistema de visualización en Gazebo que permite comprender con mayor claridad el movimiento de cada uno de los robots del conjunto. Finalmente, se realizan varios experimentos sobre esta implementación en Gazebo para comprobar el comportamiento del algoritmo. También se realiza un estudio paramétrico acerca de un experimento de seguimiento de una formación. En él se varían factores como la velocidad de la formación, el radio de los sensores de los robots o el número de agentes. Se destaca la importancia de realizar estudios como éste con carácter previo a una implementación real, dado que puede evitar derrochar recursos en robots y dispositivos de visión.
Databáze: OpenAIRE
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