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成群的机器人避免碰撞交通拥堵杜德伟

文章来源：彩霸娱乐网 | 2022-06-25

成群的机器人避免碰撞，交通拥堵

为了使自动驾驶汽车成为日常生活，他们需要安全无误地相互导航，而不会撞车或造成不必要的交通拥堵。

为了帮助实现这一目标，西北大学的研究人员开发了第一种具有无冲突，无死锁保证的分散算法。

研究人员在模拟1,024个机器人以及在实验室中由100个真实机器人组成的群体中测试了该算法机器人可以在不到一分钟的时间内可靠，安全，高效地收敛以形成预定形状。

负责这项研究的西北航空的迈克尔·鲁宾斯坦说：“如果路上有许多自动驾驶汽车，你不希望它们彼此碰撞或陷入僵局。” “通过了解如何控制群体机器人来形成形状，我们可以了解如何控制自动驾驶车队之间的相互作用。”

该论文将在本月晚些时候发表在《IEEE Transactions on Robotics》杂志上。鲁宾斯坦是西北麦考密克工程学院的计算机科学教授Lisa Wissner-Slivka和Benjamin Slivka。

与一台大型机器人或一台带引线机器人的小型机器人相比，小型机器人的优势在于缺乏集中控制，而集中控制却很快就会成为故障的中心。鲁宾斯坦的分散算法可以起到故障保护作用。

鲁宾斯坦说：“如果系统是集中式的，并且机器人停止工作，那么整个系统就会失效。” “在分散式系统中，没有领导者告诉所有其他机器人该怎么做。每个机器人都做出自己的决定。如果一个机器人在一个集群中发生故障，该集群仍然可以完成任务。”

一百个小型机器人蜂拥而至，自组装成“ NU”。一种新的算法可以防止机器人碰撞和卡在交通拥堵中。总有一天，这种算法可以使无人驾驶车队更加可靠，安全和高效。学分：西北大学

尽管如此，机器人仍需要协调以避免碰撞和死锁。为此，该算法将机器人下方的地面视为网格。通过使用类似于GPS的技术，每个机器人都可以知道它在网格上的位置。

在决定移动位置之前，每个机器人都使用传感器与邻居进行通讯，以确定网格中附近的空间是否空闲或有人居住。

鲁宾斯坦说：“机器人拒绝移动到一个地点，直到该地点是免费的，直到他们知道没有其他机器人移动到那个地点为止。” “他们很小心，并提前预留了空间。”

即使进行了所有这些仔细的协调，机器人仍然能够进行通信并快速移动以形成形状。鲁宾斯坦通过保持机器人近视来实现这一目标。

鲁宾斯坦解释说：“每个机器人只能感知到其近邻中的三个或四个。” “他们看不到整个群，这使得扩展系统变得更加容易。机器人在本地交互，无需全局信息即可做出决策。”

例如，在鲁宾斯坦的蜂群中，一分钟内有100个机器人可以协调以形成形状。在以前的一些方法中，可能需要一个小时的时间。鲁宾斯坦认为，他的算法可用于无人驾驶汽车车队和自动仓库中。

他说：“大型公司的仓库中有数百台机器人，它们的任务与我们的机器人在实验室中的相似。” “他们需要确保机器人不会碰撞，但必须尽快移动，直到最终将物体交给人类的位置。”