采样与通信:异构多机器人系统中阵型控制的影响

IF 1.1 4区 计算机科学 Q4 AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2023-10-16 DOI:10.4995/riai.2023.20155
Francisco José Mañas Álvarez, María Guinaldo, Raquel Dormido, Sebastián Dormido
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摘要

本文分析了多机器人系统(SMR)的采样和通信频率对其时间性能和计算负载的影响。实验系统由Khepera IV型移动机器人和Crazyflie 2.1型空中机器人组成。分析了SMR从初始条件到期望形成的运动,期望形成是基于agent之间的期望相对距离的集合。根据控制级别架构评估了三种场景:集中式、分布在ROS 2中的和分布在机器人上。在此基础上,提出了一种基于事件的抽样方案,以减少消息传输。对于这种情况,确定了一个最优常数阈值,其时间性能相当于最优周期抽样,但抽样减少了80%。
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Muestreo y comunicación: impacto en el control de formaciones en sistemas multi-robot heterogéneos
Este trabajo presenta el análisis del efecto de la frecuencia de muestreo y comunicación en un sistema multi-robot (SMR) en su desempeño temporal y en la carga computacional. El sistema experimental está compuesto por robots móviles del tipo Khepera IV y robots aéreos del tipo Crazyflie 2.1. El análisis se realiza sobre el movimiento del SMR desde unas condiciones iniciales hasta una formación deseada, que se define en base a un conjunto de distancias relativas deseadas entre agentes. Se evalúan tres escenarios en relación a la arquitectura del nivel de control: centralizado, distribuido en ROS 2 y distribuido a bordo del robot. Se determina la frecuencia mínima operativa para un muestreo periódico, y se presenta un protocolo de muestreo basado en eventos como propuesta para la reducción de transmisiones de mensajes. Para este caso, se determina un umbral constante óptimo, con un desempeño temporal equivalente al muestreo periódico óptimo, pero con una reducción del muestreo de un 80%.
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