Ускоренный протокол локального голосования для группы роботов с одним пультом дистанционного управления

Автор: Иван Сергеевич Архипов, Виктория Александровна Ерофеева, Олег Николаевич Граничин, Владимир Александрович Киселев, Андрей Олегович Чернов

Журнал: Информатика и автоматизация (Труды СПИИРАН) @ia-spcras

Рубрика: Робототехника, автоматизация и системы управления

Статья в выпуске: Том 24 № 4, 2025 года.

Бесплатный доступ

Управление группой роботов с помощью одного пульта дистанционного управления является актуальной и сложной задачей, особенно в условиях нестабильной связи, когда часть роботов может временно терять управляющий сигнал, что требует разработки надёжных децентрализованных механизмов для поддержания строя. В данной работе предложена и апробирована полуцентрализованная система управления, позволяющая оператору координировать группу роботов как единое целое. Система объединяет централизованные команды от базовой станции с децентрализованной коррекцией положения на основе протокола ESP-NOW. Для сравнения эффективности в задаче поддержания жёсткой формации были применены протокол локального голосования (LVP) и его ускоренная версия (ALVP). Их эффективность оценивалась в среде моделирования на группе из четырёх дронов в ходе экспериментов, включавших резкие манёвры (повороты на 50° и 75°) и имитацию значительных потерь пакетов данных (50% и 80%). Результаты показали, что ALVP продемонстрировал значительные преимущества по сравнению со стандартным LVP: более высокую скорость восстановления формации, меньшую среднюю ошибку позиционирования и большую устойчивость. В частности, при выполнении серии из 20 полётов с поворотом на 50°, ALVP успешно сохранил строй в 17 случаях против 3 у LVP, а также показал лучшую робастность в условиях потерь пакетов. Таким образом, предложенный полуцентрализованный подход с использованием протокола ALVP является эффективным и надёжным решением для управления строем группы роботов. Дальнейшие исследования будут направлены на проведение натурных экспериментов и интеграцию механизмов обхода препятствий.

Еще

Кооперативное управление, адаптивное управление, робототехника

Короткий адрес: https://sciup.org/14133231

IDR: 14133231   |   DOI: 10.15622/ia.24.4.2

Статья