• Danish
  • English

Seneste nyheder

Klumme: Sværmrobotter til kaotiske omgivelser

26-04-2011
Månedens klumme kommer i denne omgang fra Aalborg Universitet. Klummeskriveren er lektor Trung Dung Ngo. Emnet er sværmrobotter og resultaterne af et nyligt afsluttet projekt.

Af: Trung Dung Ngo, lektor ved Institut for Elektroniske Systemer ved Aalborg Universitet

20110106_swarm2Sværme af mobile og samarbejdende robotter kan anvendes i mange applikationer, herunder udforskning og kortlægning, overvågning og rekognoscering, patruljering og monitorering samt identifikation af ofre i eksempelvis katastrofeområder. Sværme af robotter er mere har en større brugsflade, da de modsat robotter, som arbejder alene, kan indhente mange forskellige data fra et ønsket område. Men løsningen af sådanne opgaver kræver, at der udvikles robotsystemer, som muliggør hurtig og stabil indsættelse af mange små udforskende robotkøretøjer.

På Aalborg Universitet har vi arbejdet med et projekt, som præsenterer en strategisk metode og teknologisk løsning på udfordringen med at finde ofre i kaotiske omgivelser - inspireret af naturens kængurufamilier. Vi har i projektet beskrevet et semi-autonomt system bestående af en "kænguru-robotmor", som kan færdes omkring med en række små "børne-kængururobotter" i sin "pung". Moderrobotten kan dermed ved lejlighed sende de små robotter af sted for at udforske, samle data og vende tilbage for at bearbejde de indsamlede data.

I projektet har vi opstillet følgende specifikationer til et sådant system:
- Børne-kængururobotterne skal autonomt kunne både samarbejde med de øvrige robotter samtidig med at de udforsker omgivelserne
- Moderrobotten skal være styret af mennesker
- Børne-kængururobotterne skal kunne søge efter og genkende ofre i deres omgivelser
- Samarbejde og netværksdannelse mellem børne-kængururobotterne ved af- og pålæsning hos moderrobotten. Herunder samarbejde om "køkultur".
- Opstilling af indbyrdes forbundne netværk til datatransmission mellem moderrobotten og børne-kængururobotterne
- Et komplet GUI (graphical user interface) til fx systemverfikation og menneskestyret navigering

Eksperimenter og resultater

For at afprøve projektets teorier er der til test opstillet et eksperimentielt scenarium bestående af tre ofre, som befinder sig i tre rum, hvor mennesker ikke kan komme ind. I hvert eksperiment er der blevet sendt et antal børne-kængururobotter af sted fra moderrobotten for at søge efter og identificere de tre personer. Baseret på empiriske observationer og statistiske data opsamlet i flere forsøg kan følgende konkluderes:

- Børne-kængururobotternes autonome navigation og udforskning er gennemført. De afprøvede robotter vedligeholder også selvstændigt deres indbyrdes netværk og samarbejder om at indsamle data.
- Samarbejdet mellem børne-kængururobotterne ved af- og pålæsning fungerer.
- Et indbyrdes forbundet netværk mellem moderrobotten og børne-kængururobotterne er opnået.
- Eksperimenternes simulerede ofre blev fundet og identificeret. Ofrenes identitet videresendt til moderrobottens fører og indikeret på det opstillede GUI.
- Et komplet GUI til menneskestyret navigering, logning og verifikation af systemet er blevet valideret.

Konklusioner

Projektet har med sine resultater vist en semi-autonom og heterogen sværm af mobile robotter arbejde, og systemets kriterier er blevet verificeret. Begrebet "Emergency Response", der eksempelvis dækker over en række foranstaltninger og forholdsregler i tilfælde af katastrofesituationer, er yderligere blevet demonstreret gennem forskellige eksperimenter.

Selvom projektet har lagt særligt fokus på "emergency response", så er antallet af mulige anvendelsesområder for et sådant system stadig stort. Et par eksempler kunne være i forbindelse med udrulning af trådløse sensornetværk i kaotiske miljøer eller som interaktive kunstinstallationer.

     
     
Kontaktperson
Trung Dung NgoTrung Dung Ngo

Lektor

Institut for Elektroniske Systemer, Aalborg Universitet

T+45 9940 8744

LOADEMAIL[dungnt]DOMAIN[es.aau.dk]

robocluster

Kort om Innovationsnetværket RoboCluster 

Innovationsnetværket RoboCluster samler danske kompetencer inden for forskning, udvikling og design af robotteknologi. Netværket giver dig ny viden om robotter, robotteknologi og intelligente løsninger og services til indsatsområder med stor politisk og udviklingsmæssig bevågenhed. Få nye input til netop dine udfordringer med robotteknologi og automatisering og kom tættere på det danske robotmiljø 

Læs mere...
  • Kontakt
  • Campusvej 55
  • 5230 Odense M
  • Telefon: 6550 7400
  • LOADEMAIL[mail]DOMAIN[robocluster.dk]

Bevillingsgivere

Bevillingsgivere