Cooperative surveillance of unknown environmental boundaries by multiple nonholonomic robots

چندین ماشین دوبینی ناشناس مانند روبات های تلفن همراه در یک محیط مسطح حرکت می کنند که دارای میدان مغناطیسی مانند سطح اشعه یا غلظت آلودگی است. هدف این است که به طور هماهنگی مرز مجموعه را شناسایی و محاسبه کنیم که در آن مقدار فیلد از یک آستانه معینی عبور می کند. روبات ها از نقص شایستگی، ارتباطات، ادراک و قابلیت مانور رنج می برند: آنها پروفایل میدان را نمی دانند، از اندازه تیم آگاهی ندارند، نمی توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و یکدیگر را تشخیص دهند، می توانند تنها مقدار میدان را در مکان فعلی، به محدودیت های غیرخطی تحت فشار قرار می گیرند و قادر به حرکت در مسیر های منحنی محدود می باشند. ما یک استراتژی ناوبری غیرمتمرکز جدید ارائه می دهیم که تمام ربات ها را به مرز محیط زیست مورد نظر هدایت می کند و گردش خون پایدار را در طول آن ادامه می دهد. این استراتژی بر اساس یک کنترل مستقل از هر ربات است، از برخورد بین آنها جلوگیری می کند و در نهایت توزیع شبه یکنواخت خود را بر روی مرز تضمین می کند تا بهتر از منابع تیم استفاده شود تا تصویر نمایشی مرز را نشان دهد. علاوه بر این، طرح کنترل پیشنهادی برآورد بارگیری را ندارد، که به طور معمول غلظت ناکارآمدی روبات ها را به خوشه های تنگ نیاز می دهد و در مورد هر دو محاسبات و حرکت اجتناب ناپذیر است. توجیه ریاضی دقیق آن ارائه شده است. اثربخشی قانون هدایت پیشنهاد شده توسط شبیه سازی کامپیوتری و آزمایش های واقعی در جهان تایید شده است.