Для самостоятельного вождения транспортных средств, чтобы стать повседневной реальностью, их нужно надежно и безупречно переходить одна в другую без сбоев или вызывая лишних пробок.
Чтобы помочь сделать это возможным, исследователи Северо-Западного университета разработали первый децентрализованный алгоритм с бесконфликтный, тупик-бесплатно гарантия.
Исследователи протестировали алгоритм моделирования из 1024 роботов и Рой 100 реальных роботов в лаборатории. Роботы надежно, безопасно и эффективно собрались вместе, чтобы сформировать заранее определенной формы менее чем за минуту.
«Если у вас есть много автономных транспортных средств на дороге, вы не хотите, чтобы они сталкиваются друг с другом или застрять в тупике», — сказал Северо-Западного Майкл Рубенштейн, который возглавлял исследование. «Благодаря пониманию того, как контролировать наше рой роботов в форме, мы можем понять, как управлять флотами автономные транспортные средства, как они взаимодействуют друг с другом.»
Этот документ будет опубликован позднее в этом месяце в журнале операций IEEE по робототехнике. Рубинштейн Лиза Виснер-Сливка и Бенджамин Сливка профессор компьютерных наук в школе Северозападного Маккормик техники.
Преимущество рой мелких роботов, против одного большого робота или рой с один ведущий робот является отсутствие централизованного управления, который может быстро стать центральной точкой отказа. Децентрализованный алгоритм действий Рубинштейн в качестве надежного.
«Если система является централизованной и робот перестает работать, то вся система выходит из строя», — сказал Рубенштейн. «В децентрализованной системе, нет лидера, рассказывая все остальные роботы, что делать. Каждый робот делает свои собственные решения. Если один робот не в рой, Рой все еще может выполнить задачу.»
Все-таки роботам необходимо координировать для того, чтобы избежать столкновений и тупик. Для этого алгоритм рассматривает землю под роботов в виде сетки. С помощью технологии, аналогичной GPS, то каждый робот понимает, где он сидит на сетке.
Прежде чем принимать решение о том, куда двигаться, каждый робот использует датчики, чтобы общаться с соседями, определить, есть или нет поблизости места в сетке, свободна или занята.
«Роботы отказываются переезжать на место, пока это место свободно, и пока они не знают, что никакие другие роботы двигаются в том же месте,» сказал Рубинштейн. «Они осторожны и зарезервировать место заранее.»
Даже при всем при этом тщательной координации, роботы все-таки способны общаться и двигаться быстро, чтобы сформировать форму. Рубинштейн решает эту задачу, держа роботов близорук.
«Каждый робот может смысл только в трех или четырех своих ближайших соседей», — пояснил Рубинштейн. «Они не могут видеть через целый рой, который упрощает масштабирование системы. Роботы взаимодействуют локально принимать решения без глобальной информации».
В рой Рубинштейн, например, 100 роботы могут координировать форму в течение минуты. В некоторых предыдущих подходов, это может занять целый час. Рубинштейн воображает, что его алгоритм может быть использован в парках водителя машины и автоматизированные склады.
«У крупных компаний есть склады с сотнями роботов, выполняющих задачи похожи на то, что наши роботы делают в лаборатории», — сказал он. «Они должны убедиться, что их роботы не сталкиваются, но сделать двигаться как можно быстрее, чтобы достичь того места, где они в конечном итоге дадут объекта для человека.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!