I denna artikel presenteras ett experiment som undersöker hur samarbete i en grupp enkla reaktiva robotar kan uppnås genom utnyttjande av lokala interaktioner. Ett testbäddsförsök föreslås där robotarnas uppgift är att dra ut pinnar ur marken - en åtgärd som kräver samarbete mellan två robotar för att lyckas. Experimentet genomförs i en fysisk uppsättning bestående av grupper på 2 till 6 Khepera robotar, och i Webots, en 3D simulator av Khepera robotar. Resultaten med hjälp av dessa två implementationer jämförs med förutsägelserna om en probabilistisk modelleringsmetod (Martinoli, Ijspeert, & Mondada, 1999a; Martinoli, Ijspeert, & Gambardella, 1999b) som här utvidgas för karakterisering och förutsägelse av ett samarbete manipulation experiment. Istället för att beräkna banor och sensorisk information representerar den probabilistiska modellen samarbetsdynamiken som en uppsättning stokastiska händelser baserade på enkla geometriska överväganden. Det visas att den probabilistiska modellen kvalitativt och kvantitativt förutsäger samarbetsdynamiken. Det är betydligt snabbare än en traditionell sensorbaserad simulator som Webots, och dess minimala uppsättning parametrar gör det möjligt för försöksledaren att bättre identifiera effekten av egenskaper hos enskilda robotar på lagets prestanda. Med hjälp av dessa tre implementationer (de verkliga robotarna, Webots och den probabilistiska modellen) gör vi en kvantitativ undersökning av påverkan av antalet arbetare (dvs robotar) och av den primära parametern för robotarnas regulator – den greppande tidsparametern – på samarbetsgraden, dvs.. antalet pinnar som med framgång tagits ur marken över tiden. Det visar sig att experimentet presenterar två betydligt olika dynamik beroende på förhållandet mellan mängden arbete (antalet pinnar) och antalet robotar, och att det finns en superlinjär ökning av samarbetet med antalet robotar. Dessutom undersöker vi nyttan av heterogenitet i styrenheternas parametrar och av ett enkelt signalsystem bland robotarna. Resultaten visar att jämfört med homogena grupper av robotar utan kommunikation kan heterogenitet och signalering avsevärt öka samverkansfrekvensen när det finns färre robotar än pinnar, samtidigt som de uppvisar en mindre märkbar eller till och med negativ effekt på annat sätt.
Ett exempel på en mikroskopisk modell av en SRS kan hittas i REF.
Collaboration through the exploitation of local interactions in autonomous collective robotics : the stick pulling experiment
{'venue': None, 'journal': 'Autonomous Robots', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}