Sebuah teknik untuk merencanakan jalur untuk beberapa robot dalam formasi yang fleksibel
Spotlight

Sebuah teknik untuk merencanakan jalur untuk beberapa robot dalam formasi yang fleksibel


Lima robot dalam formasi pentagonal fleksibel meremas melalui jalur sempit. Kredit: Dr. Rohith G & Prof. Madhu Vadali.

Sistem multi-robot baru-baru ini digunakan untuk mengatasi berbagai masalah dunia nyata, misalnya, membantu pengguna manusia untuk memantau lingkungan dan mengakses lokasi terpencil. Untuk menavigasi lingkungan yang tidak dikenal dan dinamis dengan paling efisien, sistem robotik ini harus dipandu oleh perencana jalur, yang dapat mengidentifikasi lintasan bebas tabrakan untuk robot individu dalam sebuah tim.

Para peneliti di Institut Teknologi India Gandhinagar baru-baru ini mengembangkan pendekatan perencanaan jalur baru untuk sistem multi-robot. Teknik ini, yang disajikan dalam makalah yang diterbitkan sebelumnya di arXiv, menempatkan agen virtual di tengah formasi tim robot, yang memastikan pengorganisasian dan pemeliharaan formasi, memungkinkan fleksibilitas formasi untuk secara efektif menavigasi lingkungan yang dipenuhi rintangan.

“Dibandingkan dengan satu robot, menggunakan sistem multi-robot yang terbuat dari robot khusus yang lebih kecil yang bekerja dalam kolaborasi dapat memiliki beberapa keuntungan,” kata Prof Madhu Vadali, salah satu peneliti yang melakukan penelitian tersebut, kepada TechXplore. “Misalnya, sistem ini memungkinkan cakupan yang lebih baik, kinerja yang lebih baik, lebih banyak fleksibilitas, keandalan, dan keserbagunaan. Ada kemungkinan untuk mengerumuni beberapa robot yang beroperasi dalam formasi yang telah ditentukan untuk menangani tugas-tugas yang kompleks, dan kegagalan satu atau lebih robot tidak akan memengaruhi tugas tersebut. penyelesaian.”

Perencana jalur adalah teknik yang mencoba mengidentifikasi jalur yang efisien dan bebas benturan yang harus diikuti robot untuk melakukan perjalanan dari lokasi awal ke tujuan yang diinginkan atau untuk berhasil menyelesaikan misi mereka. Perencana jalur multi-robot biasanya bekerja dengan mencoba memastikan bahwa robot menavigasi dengan lancar, sambil juga mempertahankan formasi yang kaku.

Berbeda dengan teknik perencanaan jalur lain yang diusulkan di masa lalu, pendekatan yang dikembangkan oleh Prof. Vadali dan rekannya Dr. Rohith G. memungkinkan pembentukan tim yang lebih fleksibel. Untuk mencapai hal ini, pendekatan tersebut menggunakan apa yang disebut bidang potensi buatan (APF), algoritma perencanaan jalur yang mencoba mengidentifikasi jalur energi minimum yang memungkinkan robot individu dalam tim untuk mencapai tujuan tertentu. Untuk menemukan jalur energi minimum tersebut, setiap robot melakukan replantasi jalurnya sesuai dengan posisi rintangan dan robot lain di sekitarnya, untuk menghindari tabrakan.

Kredit: Dr. Rohith G & Prof. Madhu Vadali.

“Intinya, algoritme kami memungkinkan formasi robot untuk melewati celah sempit di antara rintangan,” kata Rohith. “Keunikan dari pendekatan ini adalah bahwa sementara perencana pusat merencanakan jalur di pusat formasi, robot individu dalam formasi ‘secara egois’ merencanakan penyimpangan mereka dari jalur yang direncanakan secara terpusat ini untuk menghindari tabrakan.”

Algoritma yang dikembangkan oleh Madhu dan Rohith pada dasarnya menggunakan ‘agen virtual’ yang terletak di pusat formasi robot untuk mempertahankan formasi dan mengatur semua agen di dalamnya. Jalur agen virtual ini direncanakan secara terpusat, sementara robot lain dalam formasi ‘dipaksa’ untuk beradaptasi dan bergerak bersama dengannya.

“Pendekatan semi-terpusat ini, di mana robot individu secara egois menyimpang dari jalur yang direncanakan secara terpusat untuk menavigasi tanpa tabrakan, mirip dengan praktik dan strategi yang ditemukan di alam, di mana agen dalam formasi bergerak di jalur yang direncanakan secara terpusat, tetapi setiap agen dengan egois memastikan agar tidak bertabrakan dengan hambatan di lingkungannya, “kata Madhu.

Prof Vadali dan Dr. Rohith G. mengevaluasi algoritme mereka dengan menjalankan serangkaian analisis dan tes. Hasilnya sangat menjanjikan, karena algoritme mereka secara efektif memungkinkan formasi multi-robot pentagonal untuk masuk melalui lorong sempit tanpa bertabrakan dengan dinding yang membatasi jalur tersebut.

Di masa depan, pendekatan perencanaan jalur baru yang dikembangkan oleh kedua peneliti tersebut dapat memiliki berbagai aplikasi yang berharga. Ini bisa sangat berguna untuk aplikasi yang mungkin mendapat manfaat dari formasi gerombolan yang fleksibel, seperti tim robot yang dirancang untuk mengangkut atau mengirimkan objek, serta pengawasan multi-robot, pengendalian kerumunan, dan sistem keamanan.

“Sejauh ini, kami fokus pada aspek teoritis dari pendekatan formasi fleksibel yang diusulkan,” kata Madhu. “Kami sekarang berencana untuk menerapkan algoritme pada sekelompok robot heterogen, untuk mendemonstrasikan kesesuaiannya untuk beberapa aplikasi praktis. Selain itu, agar lebih dapat diterapkan pada aplikasi kehidupan nyata, seperti kendaraan otonom, kami ingin menerapkannya di lingkungan dengan rintangan bergerak. ”


Algoritma penyerbukan bunga untuk perencanaan jalur robot yang efisien


Informasi lebih lanjut:
Pendekatan perencanaan jalur bebas tabrakan yang terpusat semu untuk sistem multi-robot. arXiv: 2103.10316 [cs.RO]. arxiv.org/abs/2103.10316

© 2021 Science X Network

Kutipan: Teknik merencanakan jalur untuk beberapa robot dalam formasi fleksibel (2021, 20 April) diambil pada 20 April 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-04-technique-paths-multiple-robots-flexible.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Pengeluaran SGP Hari Ini