Abstract-Vi presenterar metodik, algoritmer, systemdesign och experiment som behandlar självmontering av stora team av autonoma robotbåtar till flytande plattformar. Identiska självgående robotbåtar dockar autonomt tillsammans och bildar anslutna strukturer med reglerbar varierbar styvhet. Dessa strukturer kan självkonfigurera till godtyckliga former som begränsas endast av antalet rektangulära element monterade i tegelliknande mönster. En komplexitetsalgoritm genererar automatiskt monteringsplaner som maximerar möjligheterna till parallellism och samtidigt konstruerar operatörsspecificerade målkonfigurationer med komponenter. Systemet har vidare en komplexitetsalgoritm för samtidig tilldelning och planering av banor från fria robotar till den växande strukturen. Sådana peer-to-peer montering bland modulära robotar jämför gynnsamt med ett enda aktivt element som monterar passiva komponenter både i fråga om bygghastighet och potentiell robusthet genom redundans. Vi beskriver hård- och programvarutekniker för att underlätta tillförlitlig dockning av element i närvaro av skattnings- och aktiveringsfel, och vi överväger hur dessa lokala variabla stelhetsanslutningar kan användas för att styra de strukturella egenskaperna hos den större enheten. Montering experiment validera dessa idéer i en flotta av 0,5 m långa modulära robotbåtar med ombordpropellrar, aktiva anslutningar och inbyggda datorer. Not to Practitioners-Detta arbete handlar om utbyggnad av storskaliga flytande strukturer för att påskynda humanitära uppdrag eller katastrofhjälp genom att montera ihop många självgående ISO-fraktcontainrar utrustade med ställdon och sensorer. Tusentals moduler skulle behövas för att bilda tillfälliga broar, hamnar eller luftremsor i en fullskalig utbyggnad; vi ger effektiva lösningar på de efterföljande storskaliga monteringsplanering och multiboat routing problem. Detta arbete kommer att vara av intresse för dem som överväger monteringsplanering med många identiska bitar. Våra 1:12 skala experiment fungerar som ett bevis på konceptsystem och en fallstudie i utformningen av praktiska självmontering komponenter. Designelementen för dockning och manöverförmåga kommer att vara av intresse för dem Författarna är med GRASP Laboratory och Institutionen för maskinteknik och tillämpad mekanik, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA 19104 USA (e-post: jpaulos@seas.upenn.edu; nacke@seas.upenn.edu; tarikt@seas.upenn.edu; juse@seas.upenn.edu; jaydavey@seas.upenn.edu; jongreco@seas.upenn.edu; kumar@seas.upenn.edu; yim@seas.upenn.edu). Färgversioner av en eller flera av siffrorna i detta dokument finns tillgängliga på http://ieeexplore.ieee.org. Detta dokument har kompletterande nedladdningsbart multimediematerial tillgängligt på http://ieeexplore.ieee.org tillhandahålls av författarna. Det kompletterande materialet innehåller en videosammanfattning av de experimentella resultat som beskrivs i tidningen. I denna korta video visas båtar navigera över en idrottsbassäng och automatiskt självmontering i föreskrivna strukturer (.mp4 video). Detta material är 30 MB i storlek. Digitala objektidentifierare 10.1109/TASE.2015.2416678 som behandlar självkonfigurering i marina miljöer. Vi diskuterar verktyg och strategier som tar itu med den praktiska utmaningen att utveckla programvara för dussintals interagerande robotar, allt flytande utanför fysisk räckvidd. De metoder som beskrivs här gäller för närvarande inte godtyckliga tredimensionella strukturer, eller heterogent formade element.
Paulos m.fl. presentera ett system där självkonfigurerbara modulära båtar själv montera in i föreskrivna flytande strukturer, såsom en bro REF.
Automated Self-Assembly of Large Maritime Structures by a Team of Robotic Boats
{'venue': 'IEEE Transactions on Automation Science and Engineering', 'journal': 'IEEE Transactions on Automation Science and Engineering', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}