行動ベースのマルチロボットチームの設計について

ロボットソリューションに理想的な現実のアプリケーションは非常に複雑で挑戦的です。これらのアプリケーションの多くは、機能、空間、または時間に分散した能力を必要とする動的環境に設定されています。したがって、これらのアプリケーションは、ミッションを成功裏に達成するために共同で作業するロボットチームを必要とします。近年、多くの研究が自律ロボットやマルチロボットの協力の問題に取り組んできましたが、現在のロボット技術は依然としてこれらの現実のアプリケーションの多くを達成するにはほど遠いといえます。私たちは、この技術的ギャップの主な理由が（1）以前の研究がマルチロボットチームにおける故障耐性と適応性の問題に十分に対処していないこと、（2）既存のロボット研究が特定のアプリケーションに向けられており、異なるが関連するアプリケーションに一般化するのが容易でないことだと考えています。本論文では、まず、これらの現実の協力ロボティクスアプリケーションにおいて重要な設計上の問題を説明します - 故障耐性、信頼性、適応性、そして一貫性。そして、動的な環境で小規模から中規模のチームのマルチロボット協力を促進し、緩く結合されたサブタスクから構成されるミッションを実行するためのこれらの設計問題に対処する一般的なアーキテクチャ - ALLIANCE - を提示します。このアーキテクチャの一般性を、清掃サービスミッションとバウンディングオーバーウォッチミッションという非常に異なる2つの概念実証実装を説明することで示します。