- Robotit osana parvea
- Kuinka Swarm Robotics on saanut inspiraationsa sosiaalisista hyönteisistä
- Robottiparven ominaisuudet
- Monirobotiikkajärjestelmät ja parvirobotiikka
- Monirobotiikkajärjestelmien edut yhteen robottiin verrattuna
- Kokeelliset alustat parvirobotiikassa
- Algoritmit ja tekniikka, joita käytetään Swarm Roboticsin erilaisiin tehtäviin
- Parvi-robotiikan todellinen sovellus
Vuorovaikutus, ymmärtäminen ja sitten vastaaminen tilanteeseen ovat ihmisen suurimpia piirteitä, ja nämä ovat asioita, jotka tekevät meistä sellaisia kuin olemme. Olemme syntyneet elämään sosiaalisessa yhteiskunnassa ja olemme aina tienneet meistä, että olemme kaikkein hyvätapaisempi sosiaalinen olento, joka tunnetaan tämän planeetan luomisesta lähtien.
Sosiaalinen kulttuuri ja vuorovaikutus toistensa kanssa yhteisen tavoitteen saavuttamiseksi ei ole vain ihmisissä, mutta myös muilla tämän planeetan lajeilla, kuten lintu-, kala- tai mehiläisparvi, ja heillä on vain yksi yhteinen asia. kollektiivinen käyttäytyminen. Kun linnut muuttavat sen usein nähtyinä, he ovat ryhmässä, jota johtaa ryhmänsä johtava jäsen, ja kaikki seuraavat niitä, ja heidän ryhmänsä on suunniteltu erityisiksi geometrisiksi muotoiksi huolimatta siitä, että linnuilla ei ole merkitystä muodoista ja kuvioista myös ryhmä on tehty siten, että ryhmän vanhemmat jäsenet ovat rajoilla, kun taas nuoret tai vastasyntyneet ovat keskellä.
Samoja ominaisuuksia esiintyy palomuurahaisissa, nämä muurahaiset eroavat hieman muista muurahaislajeista ja tunnetaan erityisesti ryhmäkäyttäytymisestään, he rakentavat yhdessä, syövät yhdessä ja puolustavat pesäkkeitään saaliilta yhdessä, pohjimmiltaan he tietävät he voivat saavuttaa enemmän ollessaan ryhmässä. Näiden muurahaisten ryhmäkäyttäytymisestä tehtiin äskettäin tutkimus, jossa todettiin, että ne kykenivät tekemään vahvoja rakenteita aina, kun sitä tarvittiin, kuten tarvittaessa pienen sillan luomiseksi risteykselle.
Näiden sosiaalisten eläinten ja hyönteisten kollektiivinen käyttäytyminen auttaa heitä saavuttamaan enemmän kaikista rajoituksistaan huolimatta. Tutkijat ovat osoittaneet, että näiden ryhmien yksilöt eivät tarvitse edustusta tai hienostunutta tietoa tällaisen monimutkaisen käyttäytymisen aikaansaamiseksi. Sosiaalisissa hyönteisissä eläimille ja linnuille ei ilmoiteta siirtomaa maailmanlaajuisesta asemasta. Tieto parvesta jaetaan kaikille tekijöille, joissa yksilö ei pysty suorittamaan tehtäväänsä ilman muuta parvea. Entä jos tämä kollektiivinen tunnistus voidaan tuoda robottiryhmään? Juuri parvrobotiikka on, ja opimme tästä yksityiskohtaisesti tässä artikkelissa .
Robotit osana parvea
Ympäristömme, jossa elämme, on meille erittäin inspiroiva, monet meistä saavat inspiraation työstään luonnosta ja ympäristöstä, kuuluisat keksijät, kuten Leonardo da Vinci, tekivät sen erittäin hyvin ja voidaan nähdä hänen suunnitelmissaan nykypäivän maailmassa, teemme myös saman prosessin meille suunnittelun ja suunnittelun ongelmien ratkaisemiseksi, kuten luotijunien nenä on innoittamana kuningaskalastajan nokasta, jotta sillä on enemmän nopeutta, energiatehokkuutta ja suhteellisen vähemmän melua kulkiessaan tunnelit ja tälle on keksitty termi ja se tunnetaan nimellä Biomimicry.
Joten ratkaista monimutkaiset tehtävät, joissa ihmisen toiminta on vaikeaa ja jolla on enemmän monimutkaisuutta kuin mitä keskimäärin robotti on, kuten tietyt käyttötapaukset, joissa rakennus romahti maanjäristyksen vuoksi ja ihmiset ovat masentuneita betonin alla, varmasti tämä ongelma vaatii jonkinlaisen robotin, joka pystyy suorittamaan useita tehtäviä kerralla ja riittävän pienen, jotta se saadaan läpi konkreettiset, ja auttaa saamaan ensinnäkin tietoa ihmisen olemassaolosta, joten mikä tulee mieleesi, ryhmä pieniä pieniä robotteja riittävästi ja luo itsenäisesti oman tapansa ja hanki tietoa, ja se varmasti jäljittelee jonkinlaista hyönteisten tai kärpästen parvea ja siten missä parran robotiikka tulee ensimmäiseksi ja tässä on muodollisempi. Parvi robotiikkaaon monirobotiikan ala, jossa suuri määrä robotteja koordinoidaan hajautetusti ja hajautetusti. se perustuu paikallisten sääntöjen käyttöön, pieniin yksinkertaisiin robotteihin, jotka ovat innoittamana sosiaalisten hyönteisten kollektiivisesta käyttäytymisestä, jotta suuri joukko yksinkertaisia robotteja voi ylittää monimutkaisen tehtävän tehokkaammin kuin yksi robotti, mikä antaa ryhmälle vankkuutta ja joustavuutta.
Organisaatiot ja ryhmä syntyvät yksilöiden välisestä vuorovaikutuksesta ja yksilöiden ja ympäröivän ympäristön välisestä vuorovaikutuksesta, nämä vuorovaikutukset ovat hajallaan koko siirtokunnassa, joten siirtokunta voi ratkaista tehtäviä, jotka on vaikea ratkaista yksin, mikä tarkoittaa työtä yhteisen tavoitteen saavuttamiseksi.
Kuinka Swarm Robotics on saanut inspiraationsa sosiaalisista hyönteisistä
Usean robotin järjestelmät ylläpitävät joitain sosiaalisten hyönteisten ominaisuuksia, kuten kestävyyttä, robottiparvi voi toimia, vaikka jotkut yksilöt epäonnistuisivat tai ympäröivässä ympäristössä on häiriöitä; Joustavuus, parvi pystyy luomaan erilaisia ratkaisuja erilaisiin tehtäviin ja pystyy muuttamaan kutakin robotti-roolia hetken tarpeesta riippuen. Skaalautuvuus, robottiparvi pystyy toimimaan erikokoisissa ryhmissä, muutamasta yksilöstä tuhansiin.
Robottiparven ominaisuudet
Kuten sanottu, yksinkertainen robottiparvi saa ominaisuuden sosiaalisista hyönteisistä, jotka on lueteltu seuraavasti
1. Robottilaumojen on oltava itsenäisiä ja kykeneviä aistimaan ja toimimaan todellisessa ympäristössä.
2. Parvessa olevien robottien määrän on oltava riittävän suuri tukemaan jokaisen tehtävänsä ryhmänä, joka heidän on suoritettava.
3. Parvessa tulisi olla homogeenisuutta, parvessa voi olla erilaisia ryhmiä, mutta niiden ei pitäisi olla liikaa.
4. Parvien yhden robotin on oltava kykenemätön ja tehoton suhteessa päätavoitteeseensa, toisin sanoen heidän on tehtävä yhteistyötä menestymisen ja suorituskyvyn parantamiseksi.
5. Kaikilla robotteilla on oltava vain paikalliset havainnointi- ja viestintäominaisuudet parven naapurikumppanin kanssa, mikä varmistaa parven koordinaation jakautumisen ja skaalautuvuudesta tulee yksi järjestelmän ominaisuuksista.
Monirobotiikkajärjestelmät ja parvirobotiikka
Parvi-robotiikka on osa multirobottijärjestelmää, ja ryhmänä niillä on useita akseleita, jotka määrittelevät ryhmäkäyttäytymisen
Yhteiskoko: Yhteinen koko on SIZE-INF, joka on N >> 1, joka on päinvastainen SIZE-LIM: n kanssa, jossa robotin N-lukumäärä on pienempi kuin heidän vastaava ympäristökoko, johon ne on asetettu.
Tiedonsiirtoalue: Tiedonsiirtoalue on COM-NEAR, joten robotit voivat kommunikoida vain riittävän lähellä olevien robottien kanssa.
Viestintätopologia: Parven robottien viestintätopologia olisi yleensä TOP-GRAPH, robotit on linkitetty yleiseen kaavio-topologiaan.
Viestinnän kaistanleveys: Viestinnän kaistanleveys on BAND-MOTION, Kahden robotin välinen tiedonsiirtokustannus on sama kuin robottien siirtäminen sijaintien välillä.
Kollektiivinen uudelleenkonfiguroitavuus: Kollektiivinen uudelleen konfiguroitavuus on yleensä ARR-COMM, tämä on koordinoitu järjestely kommunikoivien jäsenten kanssa, mutta se voi myös olla ARR-DYN, eli dynaaminen järjestely, sijainnit voivat muuttua satunnaisesti.
Prosessi kyky: prosessi kyky on PROC-TME, jossa laskennallinen malli on viritys kone vastaava.
Yhteinen kokoonpano: Yhteinen kokoonpano on CMP-HOM, mikä tarkoittaa, että robotit ovat homogeenisia.
Monirobotiikkajärjestelmien edut yhteen robottiin verrattuna
- Tehtävän rinnakkaisuus: Me kaikki tiedämme, että tehtävät voivat olla hajoavia, ja olemme kaikki tietoisia ketterästä kehitystavasta, joten käyttämällä rinnakkaisuutta ryhmät voivat tehdä tehtävän suorittamisen tehokkaammin.
- Tehtävän käyttöönotto: Ryhmä on tehokkaampi kuin yksi ja sama pätee parvrobotiikkaan, jossa ryhmä robotteja voi saada tehtävän suorittamaan tietyn tehtävän, joka on mahdotonta yhdelle robotille
- Jakelu tunnistuksessa: Koska parvella on kollektiivinen tunnistus, niin sen tunnistusalue on laajempi kuin yhden robotin.
- Jakelu toiminnassa: Ryhmä robotteja voi suorittaa erilaisia toimintoja eri paikoissa samanaikaisesti.
- Vikatoleranssi: Yhden robotin epäonnistuminen ryhmässä olevien robottien parissa ei tarkoita, että tehtävä epäonnistuu tai sitä ei voida suorittaa.
Kokeelliset alustat parvirobotiikassa
Parvi-robotiikassa käytetään erilaisia kokeellisia alustoja, joihin sisältyy eri kokeilualustojen ja erilaisten robotti-simulaattoreiden käyttö parran robottiympäristön stimuloimiseksi ilman todellista laitteistoa.
1. Robottialustat
Erilaisia robottiympäristöjä käytetään erilaisissa parvi-robottikokeissa eri laboratorioissa
(i) parvi
Käytetyt anturit: siinä on useita antureita, jotka auttavat bottia, mukaan lukien etäisyysanturit ja kamera.
Liike: Se käyttää pyöriä siirtyäkseen toisistaan.
Kehittäjä: Sen on kehittänyt Rice University, USA
Kuvaus: SwarmBot on Rice-yliopiston tutkimusta varten kehitetty robotti-alusta. Se voi toimia itsenäisesti noin 3 tuntia yhdellä latauksella, ja myös nämä robotit voivat itse etsiä ja telakoitua seinille sijoitetuille latausasemille.
(ii) Kobot
Käytetyt anturit: Tähän sisältyy etäisyysanturin, näköantureiden ja kompassin käyttö.
Liike: Se käyttää pyöriä niiden liikkeessä
Kehittäjä: Se on kehitetty KOVAN Research Labissa Lähi-idän teknillisessä yliopistossa, Turkissa.
Kuvaus: Kobot on suunniteltu erityisesti parvekerobiikan tutkimukseen. Se on valmistettu useista antureista, jotka tekevät siitä täydellisen alustan erilaisten robotti-tilanteiden, kuten koordinoidun liikkeen, suorittamiseen. Se voi toimia itsenäisesti 10 tuntia yhdellä latauksella. Se sisältää myös vaihdettavan akun, joka on ladattava manuaalisesti, ja sitä käytetään enimmäkseen itseorganisoituvien skenaarioiden toteuttamiseen.
(iii) S-botti
Käytetyt anturit: Se käyttää erilaisia antureita saadakseen asiat toimimaan kuten valon, IR: n, sijainnin, voiman, nopeuden, lämpötilan, kosteuden, kiihtyvyyden ja mikrofonin anturit.
Liike: Se käyttää jalustaansa kiinnitettyjä treeleitä liikkeissään.
Kehittäjä: Sen on kehittänyt École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Sveitsi.
Kuvaus: S-bot on yksi monista pätevistä ja merkittävistä koskaan rakennettuista robotti-alustoista. sillä on ainutlaatuinen tarttujarakenne, joka pystyy tarttumaan esineisiin ja muihin s-roboteihin. Lisäksi he voivat treenata noin tunnin ajan yhdellä latauksella.
(iv) Jasmine-robotti
Käytetyt anturit: Se käyttää etäisyys- ja valoantureita.
Kehittäjä: Sen on kehittänyt Stuttgartin yliopisto, Saksa.
Liike: Se liikkuu pyörillä.
Tuotteen kuvaus: Jasmine-mobiilirobotit ovat parvi-robottiympäristöjä, joita käytetään monissa parvien robotti-tutkimuksissa.
(v) E-kiekko
Käytetyt anturit: Se käyttää erilaisia antureita, kuten etäisyyttä, kameraa, laakeria, kiihtyvyyttä ja mikrofonia.
Kehittäjä: École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Sveitsi
Liike: Se perustuu pyörän liikkeeseen.
Kuvaus: E-kiekko on suunniteltu ensisijaisesti koulutustarkoituksiin ja se on yksi menestyneimmistä robotteista. Yksinkertaisuutensa vuoksi sitä käytetään kuitenkin usein myös parvrobotiikan tutkimuksessa. Siinä on käyttäjän vaihdettavissa olevat paristot, joiden toiminta-aika on 2-4 tuntia.
vi) Kilobot
Käytetyt anturit: Se käyttää etäisyys- ja valoantureiden yhdistelmää.
Kehittäjä: Harvard University, USA
Liike: Se käyttää järjestelmän tärinää järjestelmän kehon liikkumiseen.
Kuvaus: Kilobot on kohtalaisen uusi parvi-robottiympäristö, jolla on ainutlaatuinen ryhmälatauksen ja ryhmäohjelmoinnin toiminto. Yksinkertaisuuden ja pienen virrankulutuksen ansiosta sen käyttöaika on jopa 24 tuntia. Robotteja ladataan manuaalisesti ryhmissä erityisessä latausasemassa.
2. Simulaattorit
Robottisimulaattorit ratkaisevat ongelman laitteistolle, jota tarvitaan robottien uskottavuuden testaamiseen keinotekoisesti simuloiduissa todellisissa ympäristöparametreissa.
On olemassa monia robottisimulaattoreita, joita voidaan käyttää monirobotteihin liittyvissä kokeissa, ja erityisesti parven robottikokeissa, ja ne kaikki eroavat toisistaan teknisten ominaisuuksiensa, mutta myös lisenssin ja kustannusten suhteen. Jotkut simulaattorit parvi-robotteille ja monirobottialustoille ovat seuraavat:
- SwarmBot3D: SwarmBot3D on simulaattori monirobotiikalle, mutta se on suunniteltu erityisesti SwarmBot-projektin S-Bot-robotille.
- Microsoft Robotics Studio: Robottistudio on Microsoftin kehittämä simulaattori. Se mahdollistaa monirobottisen simulaation ja vaatii Windows-alustan.
- Webots: Webots on realistinen mobiilisimulaattori, joka mahdollistaa monirobottisimulaatiot, joissa on jo rakennettu todellisten robottien mallit. Se voi simuloida todellisia törmäyksiä soveltamalla reaalimaailman fysiikkaa. Sen suorituskyky heikkenee kuitenkin työskennellessä useamman kuin robotin kanssa, mikä tekee simulaatioista suuren määrän robotteja vaikeita.
- Player / stage / Gazebo: Player / stage / Gazebo on avoimen lähdekoodin simulaattori, jolla on monirobotteja ja laaja valikoima käytettävissä olevia robotteja ja antureita. Se pystyy hyvin käsittelemään parvi-robottikokeiden simulaatioita 2D-ympäristössä erittäin hyvillä tuloksilla. Ympäristön populaatiokoko voi skaalata jopa 1000 yksinkertaista robottia reaaliajassa.
Algoritmit ja tekniikka, joita käytetään Swarm Roboticsin erilaisiin tehtäviin
Tässä aiomme tutkia erilaisia tekniikoita, joita parvekerobiikassa käytetään erilaisiin yksinkertaisiin tehtäviin, kuten aggregaatioon, dispersioon jne. Nämä tehtävät ovat perustason aloitusvaiheet kaikelle pari-robotiikan huippuluokalle.
Yhdistäminen: Yhdistäminen saa kaikki botit yhteen, ja se on todella tärkeä ja ensimmäinen askel muissa monimutkaisissa vaiheissa, kuten kuvion muodostuksessa, itsensä kokoamisessa, tiedonvaihdossa ja kollektiivisissa liikkeissä. Robotti käyttää antureitaan, kuten läheisyysantureita ja mikrofonia, joka käyttää äänenvaihtomekanismeja toimilaitteen, kuten kaiuttimien, avulla. Anturit auttavat yksittäistä bottia löytämään lähimmän robotin, joka osoittautuu myös ryhmän keskipisteeksi, jossa botin on keskityttävä yksinomaan toiseen ryhmän keskellä olevaan robottiin ja saavutettava kohti sitä ja samaa prosessia seuraa kaikki parven jäsenet, jotka antavat heidän koota kaikki.
Hajonta: Kun robotit kootaan yhteen paikkaan, seuraava askel on levittää ne ympäristöön, jossa ne työskentelevät parven yhtenä jäsenenä, ja tämä auttaa myös ympäristön tutkimisessa jokaisen parven botti toimii yhtenä anturina, kun se jätetään tutkittavaksi. Erilaisia algoritmeja on ehdotettu ja käytetty robottien leviämiseen, yksi lähestymistavoista sisältää potentiaalisen kenttäalgoritmin niiden robottien hajaantumiselle, joissa robotit pääsevät esteiden ja muiden robottien avulla, jotka antavat parviympäristön leviää lineaarisesti.
Yksi muista lähestymistavoista sisältää langattomien intensiteettisignaalien lukemiseen perustuvan hajotuksen, langattomien intensiteettisignaalien avulla robotit voivat levitä ilman lähimpien naapureidensa tietoa, he vain tarttuvat langattomiin intensiteetteihin ja järjestävät ne hajottamaan ne ympäröivään ympäristöön.
Kuvioiden muodostuminen: Kaavojen muodostuminen parvrobotiikassa on heidän kollektiivisen käyttäytymisensä pääominaisuus, nämä mallit voivat olla suureksi avuksi, kun on tarkoitus ratkaista ongelma, johon koko ryhmä toimii yhdessä. Kuvion muodostuksessa botit luovat globaalin muodon muuttamalla yksittäisten robottien osaa, jossa jokaisella botilla on vain paikallista tietoa.
Robottijoukko muodostaa rakenteen, jolla on sisäinen ja ulkoinen määritelty muoto. Säännöt, jotka saavat hiukkasen / robotit yhdistymään haluttuun muodostumiseen, ovat paikallisia, mutta syntyy globaali muoto, ilman että heillä olisi mitään globaalia tietoa parven yksittäisestä jäsenestä. Algoritmi käyttää virtuaalijousia naapurihiukkasten välillä ottaen huomioon, kuinka monta naapuria heillä on.
Kollektiivinen liike: Mitä tarkoittaa joukkue, jos he kaikki eivät pysty ratkaisemaan ongelmaa yhdessä ja se on parven paras osa? Kollektiivinen liike on tapa antaa koordinoida ryhmä robotteja ja saada heidät liikkumaan yhdessä ryhmänä yhtenäisesti. Se on perustapa tehdä joitain kollektiivisia tehtäviä valmiiksi ja se voidaan luokitella kahteen tyyppiin: muodostuminen ja parveilu.
On olemassa monia kollektiivisen liikkeen menetelmiä, mutta vain ne, jotka mahdollistavat skaalautuvuuden kasvavan määrän robotteja, ovat huolestuttavia, kun kukin robotti tunnistaa naapurinsa suhteellisen sijainnin ja reagoi vastaavilla voimilla, jotka voivat olla houkuttelevia tai vastenmielisiä muodostaakseen rakenteita kollektiivisille liikkeille.
Tehtävien jakaminen : Tehtävien allokointi on ongelmallinen alue parvrobotiikassa työnjaon perusteella. Työnjaossa on kuitenkin käytetty useita menetelmiä, joista yksi on, että kukin robotti tarkkailee muiden robottien tehtäviä ja ylläpitää saman historiaa ja voi myöhemmin muuttaa omaa käyttäytymistään sopivaksi tehtävään, tämä menetelmä perustuu juorutietoliikenteeseen ja sillä on varmasti edut parempaan suorituskykyyn, mutta samalla sillä on se, että rajoitetun kestävyyden ja viestinnän aikana tapahtuvan pakettihäviön vuoksi se tulee vähemmän skaalautuvaksi. Toisessa menetelmässä jotkut robotit ilmoittavat tehtävistä ja tietty määrä muita robotteja osallistuu niihin samanaikaisesti, se on yksinkertainen ja reaktiivinen menetelmä.
Lähteen haku: Parvi-robotiikka onnistuu lähteen etsinnässä erittäin hyvin, varsinkin kun lähde etsinnälle on monimutkainen kuten äänen tai hajun tapauksessa. Parven robotiikan etsintä tapahtuu kahdella tavalla: toinen on globaali, toinen on paikallinen, ja ero näiden kahden välillä on viestintä. Yksi robottien välisestä globaalista viestinnästä, jossa robotit pystyvät löytämään globaalin maksimilähteen. Toinen on rajoitettu vain paikalliseen kommunikaatioon robottien välillä paikallisten maksimien löytämiseksi.
Esineiden kuljettaminen : Muurahaisilla on yhteinen esineiden kuljetus, jossa yksittäinen muurahainen odottaa toista kaveria yhteistyölle, jos kuljetettava esine on liian raskas. Samojen valorobottien alla parvi saa asiat toimimaan samalla tavalla, missä jokaisella robotilla on etu saada yhteistyötä muiden robottien kanssa esineiden kuljettamiseksi. S-botit tarjoavat loistavan alustan kuljetusongelman ratkaisemiseen, jossa ne kootaan itse yhteistyöhön ja niiden algoritmi kasvaa, jos kuljetettava esine on raskas.
Toinen menetelmä on esineiden kollektiivinen kuljetus, jossa esineet kerätään ja varastoidaan myöhempää kuljetusta varten. Tällöin robotteilla on kaksi erilaista tehtävää - esineiden kerääminen ja sijoittaminen kärryyn ja niiden siirtäminen yhdessä.
Kollektiivinen kartoitus: Kollektiivista kartoitusta käytetään suurten sisätilojen tutkimiseen ja kartoittamiseen suurella määrällä robotteja.
Yhdessä menetelmässä kartoituksen tekevät kaksi kahden robotin ryhmää, jotka vaihtavat tietoja yhdistääkseen kartat. Toinen menetelmä on roolipohjainen, jossa robotti voi ottaa minkä tahansa kahdesta liikkuvasta roolista tai maamerkistä, jonka he voivat vaihtaa parven liikkeeseen. Roboteilla on myös tietty arvio sijainnistaan, joten heidän on arvioitava muiden robottien sijainti rakentamaan kollektiivinen kartta.
Parvi-robotiikan todellinen sovellus
Vaikka laumarobotiikan laaja tutkimus on aloitettu noin vuonna 2012, toistaiseksi se ei ole tullut esiin kaupallisen reaalimaailman sovelluksen kanssa, sitä käytetään kuitenkin lääketieteellisiin tarkoituksiin, mutta ei siinä mittakaavassa, ja sitä testataan edelleen. On olemassa useita syitä sille, että tämä tekniikka ei tule kaupallisesti.
Algoritmin suunnittelu yksilölle ja globaalille: Parven kollektiivinen käyttäytyminen tulee yksilöltä, mikä edellyttää yhden robotin ja sen käyttäytymisen suunnittelua, ja tällä hetkellä ei ole olemassa menetelmää siirtyä yksilöltä ryhmäkäyttäytymiselle.
Testaus ja toteutus: Laajat vaatimukset laboratorioille ja infrastruktuurille jatkokehitystä varten.
Analyysi ja mallinnus: Parvi-robotiikassa suoritettavat erilaiset perustehtävät viittaavat siihen, että nämä ovat epälineaarisia, joten matemaattisten mallien rakentaminen niiden työskentelyyn on melko vaikeaa
Näiden haasteiden lisäksi yksilöllä ja parvella on myös muita turvallisuushaasteita yksinkertaisen suunnittelunsa ansiosta
(i) Robottien fyysinen sieppaus.
(ii) Parven yksilö, jonka robotin on tiedettävä, onko hän vuorovaikutuksessa parvensa tai muun parven robotin kanssa.
(iii) Viestintähyökkäykset yksilöä ja parvea vastaan.
Parvi-robotiikan päätavoitteena on kattaa laaja alue, jolla robotit voisivat hajota ja suorittaa tehtävänsä. Ne ovat hyödyllisiä vaarallisten tapahtumien, kuten vuotojen, maamiinojen jne., Havaitsemiseksi, ja hajautetun ja siirrettävän anturiverkon tärkein etu on, että se tunnistaa laajan alueen ja jopa vaikuttaa siihen.
Parven robotiikan sovellukset ovat todella lupaavia, mutta sen kehittämiselle on edelleen tarvetta sekä algoritmisessa että mallinnusosassa.