کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4999811 1460634 2017 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimal role and position assignment in multi-robot freely reachable formations
ترجمه فارسی عنوان
نقش و موقعیت مطلوب در فرم های آزاد قابل دسترسی چند ربات
کلمات کلیدی
تشکیلات چند ربات، تخصیص وظیفه، بهینه سازی نقش سازنده،
ترجمه چکیده
بسیاری از مشکلات چند ربات نیاز به رسیدن به تشکیلات به عنوان بخشی از مأموریت کلی دارند. این کار یک سناریوی را در نظر می گیرد که در آن روبات های همگن بدون برچسب باید یک الگوی شکل مشخص داده شده را که در هر محیط محیطی قابل ساخت است، برآورده کند. این شامل یافتن نسبی نسبی تشکیل در رابطه با موقعیت های اولیه ربات می شود، به عنوان ترجمه و چرخش درک می شود؛ و انتساب بهینه نقش هر یک از ربات ها در شکل گیری. این مقاله یک راه حل بهینه برای پارامترهای ترکیبی از ترجمه، چرخش و تخصیص است که حداقل جابجایی را به حداقل می رساند. برای رسیدن به این هدف، ابتدا رسما ثابت می کنیم که سه متغیر تصمیم گیری قابل جدا شدن هستند. از آنجا که محاسبه انتساب بهینه بدون حسابداری برای چرخش یک مشکل گران قیمت محسوب می شود، ما یک الگوریتم پیشنهاد می کنیم که به طور موثر نقش های بهینه را با چرخش محاسبه می کند. الگوریتم قابل اثبات درست است و راه حل بهینه را در زمان محدود پیدا می کند. پیاده سازی توزیع شده نیز مورد بحث قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی پیچیدگی راه حل ما را مشخص می کند و اثربخشی آن را نشان می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی کنترل و سیستم های مهندسی
چکیده انگلیسی
Many multi-robot problems require the achievement of formations as part of the overall mission. This work considers a scenario in which unlabeled homogeneous robots must adopt a given formation pattern buildable anywhere in the environment. This involves finding the relative pose of the formation in regard to the initial robot positions, understood as a translation and a rotation; and the optimal assignment of the role of each robot within the formation. This paper provides an optimal solution for the combined parameters of translation, rotation and assignment that minimizes total displacement. To achieve this objective we first formally prove that the three decision variables are separable. Since computing the optimal assignment without accounting for the rotation is a computationally expensive problem, we propose an algorithm that efficiently computes the optimal roles together with the rotation. The algorithm is provably correct and finds the optimal solution in finite time. A distributed implementation is also discussed. Simulation results characterize the complexity of our solution and demonstrate its effectiveness.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Automatica - Volume 81, July 2017, Pages 305-313
نویسندگان
, , ,