xperimentell validering är särskilt viktig inom forskning om multirobotsystem. Skillnaderna mellan modeller och verkliga förhållanden som kanske inte syns i enstaka robotexperiment förstärks på grund av det stora antalet robotar, interaktioner mellan robotar och effekterna av asynkron och distribuerad kontroll, avkänning och aktivering. Under de senaste två åren har vi utvecklat en experimentell testbädd för att stödja forskning inom multirobotsystem med målet att göra det enkelt för användare att modellera, designa, jämföra och validera algoritmer. I den här artikeln beskriver vi vår inställning till utformningen av ett storskaligt multirobotsystem för experimentell verifiering och validering av en mängd olika distribuerade robotapplikationer i en inomhusmiljö. Vår forskning fokuserar på decentraliserade multirobotalgoritmer som bygger på ett integrerat förhållningssätt till mobilitet, perception och kommunikation, med tillämpningar som miljöövervakning, övervakning och rekognoscering för säkerhet och försvar, och stöd för första svarande i sök- och räddningsoperationer [1]. I alla dessa applikationer måste robotar förlita sig på lokal avkänning, beräkning och kontroll och utnyttja tillgången till kommunikationslänkar med andra robotar när det är möjligt. För att möjliggöra skalning upp till ett stort antal måste beräkningarna vara decentraliserade, och systemet måste vara robust för förändringar i antalet robotar och för dynamisk addition och radering av enheter. Det finns också ett behov av att tillhandahålla en viss grad av centralisering med ett gränssnitt till en eller flera mänskliga operatörer för programmering, uppgift och övervakning av systemet. Dessa forskningstillämpningar fungerar som motivation för vår experimentella testbädd. Även om det finns en rik mängd arbete att bygga på, finns det för närvarande inget billigt multirobotsystem som gör det möjligt för användare att enkelt gå från konceptuella idéer till algoritmer och sedan till experiment. Vi börjar med att motivera designöverväganden för testbädden i samband med vår forskning och befintliga multirobotstyrning och experimentella arkitekturer. Vi kommer sedan fram till en uppsättning designkrav för systemet baserat på körapplikationer samt praktiska överväganden. Viktigast av allt är att vi drivs av pragmatiska överväganden om användarvänlighet, robusthet, flexibilitet och skalbarhet för att möjliggöra enkel integrering av fler robotar och sensorer med minimala förändringar av den befintliga infrastrukturen. Vi går också igenom några av de tillämpliga hård- och programvarualternativ som för närvarande finns tillgängliga. Den experimentella testbädden diskuteras i detalj med översikter över robotar, mjukvara och den stödjande infrastruktur som krävs för multirobotexperiment. Eftersom simulering är av stor betydelse i den experimentella processen och testbäddsdesignen diskuterar vi dess roll och detaljerar övergången från simulering till verklighet. Slutligen presenterar vi flera multirobotexperiment för formationskontroll och samarbetsmanipulering, som visar systemets kapacitet för verifieringsändamål och belyser försöksdesignprocessen med vår testbädd.
En experimentell testbädd för storskaliga multirobotsystem beskrivs i REF.
Experimental Testbed for Large Multirobot Teams
{'venue': 'IEEE Robotics & Automation Magazine', 'journal': 'IEEE Robotics & Automation Magazine', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Engineering']}