Collaborative Exploration with Intermittent Communication : Inferring map information from exploration graphs
| Autor: | Åkerblom Jonsson, Viktor |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2023 |
| Předmět: | |
| Druh dokumentu: | Text |
| Popis: | Autonomous robots have a substantial presence in today’s society. A presence which increases with each passing year, as more and more problems may be handled by robots. As challenges in the field of Robotics are conquered, the field expands and new challenges appear. One current frontier is the use of multiple collaborating autonomous robots in environments where wireless communication is hindered. This can for example be cases such as exploration of environments underwater, or in cave-systems. Most research in this context make use of strategies based around sharing exploration goals, without communicating what areas have been explored. While this allows for strategies that can carry out communication with severely limited bandwidth, the collaboration is restricted. This thesis presents a successfully synthesized collaboration strategy, based around the sharing of exploration graphs instead of sharing only exploration goals, while not going so far as to share a detailed map. The strategy makes use of UFOMap and UFOExplorer in order to create a map and exploration graph, and communication is carried out when visual contact is made between robots. This thesis evaluates the use of sharing exploration graphs as a substitute to detailed maps, and as a way of sharing exploration goals when coordinating exploration between robots. In addition to the novelty of the communication framework, a novel way of creating clusters out of exploration goals is studied. Experiments carried out using 3 robots showed promising results for the synthesized strategy, having it perform exploration comparably to a centralized strategy without communication constraints, while still keeping to a low bandwidth. This is when evaluated primarily on the criteria of how thoroughly the environment was explored, how fast it was explored, and how much data was transmitted between robots Autonoma robotar har en markant närvaro i dagens samhälle. För var år som går och samtidigt som fler och fler problem hanteras med robotar, så ökar den närvaron. Samtidigt som utmaningar inom Robotik löses, växer ämnet och nya utmaningar påträffas. Ett nuvarande hinder är i området av att ha fleratalet robotar som samarbetar autonoumnt i miljöer med begränsad kommunikation. Detta fall kan uppstå vid tillämpningar som utforskning av okända miljöer under vatten, eller i grottsystem. I den mesta forskning som inriktar sig på detta problem, nyttjas strategier som baseras på delandet av utforskningsmål. Medans detta möjliggjör kommunikation med väldigt låg bandbrädd, så begränsar det även sammarbetsmöjligheten. Denna rapport presenterar en fungerande sammarbetsstrategi som baseras runt delandet av utforskningsgrafer istället för delandet av utforskningsmål, men utan att gå så långt som att dela en detaljerad karta. Strategien nyttjar UFOMap och UFOExplorer för att skapa en karta och utforskningsgraf, och kommunikation sker när visuell kontakt inträffar mellan två robotar. Denna rapport utvärderar bruket av utforskningsgrafer som substitut till detaljerade kartor, och som ett sätt att dela utforskningsmål, samt koordinera utforskning. Utöver innovationen i kommunikations-protokollet, så utforskas en innovativ metod för att gruppera utforskningsmål i kluster. Genomförda experiment av sammarbetsstrategien med 3 sammarbetande robotar producerade lovande resultat. Strategien presterade på en nivå jämförbar med ett centraliserat system utan kommunikationsbegränsningar, samtidigt som en låg bandbredd brukades. I detta fall var evalueringen baserad främst på hur genomgående miljön blivit utforskat, hur snabbt den blivit utforskad, och hur mycket data som skickats mellan robotar. |
| Databáze: | Networked Digital Library of Theses & Dissertations |
| Externí odkaz: |
|