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Distributed Multi-Robot Cooperation for Information Gathering under Communication Constraints

Viseras, Alberto und Xu, Zhe und Merino, Luis (2018) Distributed Multi-Robot Cooperation for Information Gathering under Communication Constraints. In: Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation. International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 2018, 21.-25. May 2018, Brisbane, Australia. doi: 10.1109/icra.2018.8460846. ISBN 9781538630815. ISSN 2577-087X.

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Kurzfassung

Many recent works have proposed algorithms for information gathering that benefit from multi-robot cooperation. However, most algorithms either employ discretization of the state and action spaces, which makes them computationally intractable for robotic systems with complex dynamics; or cannot deal with inter-robot restrictions like e.g. communication constraints. This paper presents an approach for multi-robot information gathering that tackles the two aforementioned issues. To this end we propose an algorithm that combines in an innovative manner Gaussian processes (GPs) to model the physical process of interest, RRT planners to plan paths in a continuous domain, and a distributed decision-making algorithm to achieve multi-robot cooperation. Specifically, we employ the Max-sum algorithm for distributed multi-robot cooperation by defining an information-theoretic utility function together with a path clustering approach. This function maximizes information gathering, subject to inter-robot communication constraints. We validate the proposed approach in simulations, and in a field experiment where three quadcopters explore a simulated wind field. Results demonstrate the effectiveness of the approach.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/120109/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:Distributed Multi-Robot Cooperation for Information Gathering under Communication Constraints
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Viseras, AlbertoAlberto.ViserasRuiz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Xu, Zhez.xu (at) acfr.usyd.edu.auNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Merino, Luislmercab (at) upo.esNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Mai 2018
Erschienen in:Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/icra.2018.8460846
ISSN:2577-087X
ISBN:9781538630815
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Robotics; Swarm exploration; Multi-robot systems; Machine learning; Information gathering
Veranstaltungstitel:International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 2018
Veranstaltungsort:Brisbane, Australia
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:21.-25. May 2018
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Verkehrsmanagement (alt)
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V VM - Verkehrsmanagement
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - Vabene++ (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation > Nachrichtensysteme
Hinterlegt von: Viseras Ruiz, Alberto
Hinterlegt am:19 Jun 2018 14:33
Letzte Änderung:24 Jul 2023 10:29

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