Vi tar upp en grundläggande fråga om kollektiv rörelse av flygrobotar: hur man ser till att stora flockar av autonoma drönare sömlöst navigerar i trånga utrymmen. De många befintliga flockningsmodellerna testas sällan på verklig hårdvara eftersom de vanligtvis försummar vissa viktiga aspekter av multirobotsystem. Konstruerade rörelse- och kommunikationsmöjligheter, förseningar, störningar, eller förekomsten av hinder bör modelleras och behandlas explicit eftersom de har stora effekter på kollektivt beteende under samarbete med verkliga agenter. Att hantera dessa frågor på ett korrekt sätt leder till ytterligare modellkomplexitet och en naturlig ökning av antalet tonfiskbara parametrar, vilket kräver att lämpliga optimeringsmetoder kopplas nära till modellutveckling. I detta dokument föreslår vi en sådan flockningsmodell för riktiga drönare som innehåller en evolutionär optimeringsram med noggrant valda orderparametrar och fitnessfunktioner. Vi visade numeriskt att den inducerade svärmens beteende förblev stabilt under realistiska förhållanden för stora flockstorlekar och särskilt för stora hastigheter. Vi visade att konsekventa och realistiska kollektiva rörelsemönster fanns kvar även kring störande hinder. Dessutom validerade vi vår modell på riktig hårdvara och utförde fältexperiment med en självorganiserad svärm av 30 drönare. Detta är det största av sådana utomhussystem utan central kontroll som hittills rapporterats och som uppvisar flockning med kollektiv kollision och objektundvikande. Resultaten bekräftade att vår strategi var tillräcklig. Framgångsrikt kontrollera dussintals quadcoppers kommer att möjliggöra betydligt effektivare uppgiftshantering i olika sammanhang som involverar drönare.
Dessutom, REF den kollektiva rörelsen av stora flockar av autonoma UAVs för att navigera i trånga utrymmen undersöks, och det visas att svärmen beteende förblev stabilt under realistiska förhållanden för stora flockar och höga hastigheter.
Optimized flocking of autonomous drones in confined environments
{'venue': 'Science Robotics', 'journal': 'Science Robotics', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}