可扩展的机器人集体弹性通过分享资源.
Kevin Holdcroft1,2, Anastasia Bolotnikova1,3, Antoni Jubés Monforte1
1Reconfigurable Robotics Lab, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland.
模块化机器人可以通过在本地共享资源来提高可靠性. 这种方法使机器人集体能够克服模块故障并成功完成任务,即使单个模块的能力有限.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 人工智能的人工智能
- 系统可靠性 系统可靠性
背景情况:
- 模块化机器人面临着功能和故障率之间的权衡,更多的模块增加了复杂性和潜在的故障点.
- 现有系统在面对不可避免的组件故障时,难以平衡适应性和强大的性能.
- 机器人系统中的模块数量直接影响其功能能力和易受故障的影响.
研究的目的:
- 开发一种新的方法来提高模块化机器人的可靠性.
- 调查本地资源共享在缓解模块故障影响方面的有效性.
- 为了证明增加的模块化可以通过冗余性来提高系统的稳定性.
主要方法:
- 为当地资源共享制定了一种统一的方法,包括当地电力共享,混合通信和当地传感器融合.
- 实施了局部电力共享,以平衡模块之间的能源分配.
- 混合通信协议被用来有效地在机器人集体中传播信息.
- 当地传感器融合被用来传播全面的系统状态信息.
主要成果:
- 拟议的资源共享方法在Mori3模块化机器人上经过实验验证.
- 尽管一个模块被剥夺了动力,传感和通信,但机器人集体成功执行了机车运动任务.
- 实验结果表明,邻近的模块能够通过资源共享来相互支持.
- 该系统在充满挑战的环境中表现出增强的弹性和适应能力.
结论:
- 当地资源共享是提高模块化机器人系统可靠性的有效策略.
- 增加模块化,当与智能资源管理相结合时,可以增强系统的稳定性,而不是减少它.
- 开发的方法使模块化机器人能够克服单个模块的故障,并通过集体支持保持任务性能.
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