Decentralizované prohledávání neznámého prostoru

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá problémem decentralizovaného prohledávání neznámého prostředí homogenním týmem autonomních robotů. Jako základ navrženého systému slouží softwarový rámec pro prohledávání více roboty vyvinutý skupinou Inteligentní a mobilní robotiky Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky, který byl v rámci práce rozšířen o možnost kooperace mezi roboty v týmu. Práce obsahuje porovnání různých protokolů směrování, porovnání přístupů pro výměnu informací v ad hoc sítích a porovnání přístupů koordinace více robotů. Návrh systému rovněž zahrnuje detailní analýzu možných komunikačních vzorů v distribuovaných robotických systémech. Výsledkem této analýzy je popis struktury aplikace, která byla posléze implementována. Testování vyvinutých funkcionalit bylo provedeno souborem experimentů s různými nastaveními exploračního procesu a s různým počtem robotů.This bachelor's thesis deals with the problem of decentralized exploration of an unknown environment by a homogeneous multi-robot team. The exploration framework for multi-robot terrain exploration by Intelligent and Mobile Robotics Group at the Czech Institute of Informatics, Robotics and Cybernetics is used as the basis for the design and implementation of an application that has the functionality to cooperate with other team members. The thesis includes a comparative analysis of the various routing protocols, a comparison of message passing approaches in ad hoc networks and a comparison of algorithms for multi-robot coordination. The design includes a detailed analysis of the possible communication patterns for distributed multi-robot system. The result of the analysis is a structure description of the implemented application. Testing of developed functionality is based on the results of several experiments with various input conditions of the exploration process and various teams of robots.