Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems (한국지능시스템학회논문지)

Korean Institute of Intelligent Systems (한국지능시스템학회)
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Communication Model and Its Theoretical Analysis for Group Behavior of Swarm Robot

군집 로봇의 군 행동을 위한 통신 모델과 이론적인 해석

  • 심귀보 (중앙대학교 전자전기공학부) ;
  • 이동욱 (한국생산기술연구원 로봇기술본부)
  • Published : 2006.02.01
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Abstract

It is essential for robot to have the sensing and communication abilities in the swarm robot system. In general, as the number of robot goes on increasing, the limitation of communication capacity and information overflow occur in global communication system. Therefore a local communication is more effective than global one. In this paper, we analyze information propagation mechanism based on local communication. To find an optimal communication radius, we propose several methods with different conditions. Also, to avoid chaotic behavior which occurs when a robot obtains and loses information, we will suggest the stable condition of information propagation.

군집 로봇시스템에서 로봇들 간의 협조행동 및 군 행동을 하기 위해서는 로봇의 센싱과 통신 기능은 필수적이다. 일반적으로 대역적 통신 시스템에서 로봇의 대수가 증가하면 통신자원의 제한과 정보의 범람이 발생한다. 따라서 이 경우 지역적 통신방법이 유리하다. 본 논문에서는 지역적 통신 방식을 제안하고, 정보의 전파(propagation) 해석을 통하여 최적의 통신 반경을 찾는 방법들을 제시한다. 또한 로봇이 정보를 획득하고 소실할 경우 발생하는 군(group)의 카오스 행동을 피하기 위한 최적의 조건을 제시한다.

Keywords

References

  1. T. Arai, E. Pagello, and L. E. Parker, 'Advances in multirobot systems,' IEEE Trans. on Robotics and Automation, Vol. 18, No.5, pp.655 - 661, Oct. 2002 https://doi.org/10.1109/TRA.2002.806024
  2. V. Kumarathasan and T. Nanayakkara, 'Intelligent collaboration among robotic agents for landmine detection,' Proc. of Sri Lanka Association for Artificial Intelligence, 2005
  3. D. P. Stormont, 'Robot swarm for planetary exploration,' Proc. Fourth Int. Corf. on Robotics, pp. 347 - 352, 2000
  4. II.B. Jun, K.B. Sim, 'Emergence of cooperative behavior based on learning and evolution in collective autonomous mobile robots,' Journal of Electrical Engineering and Information Science, vol. 3, 1998
  5. F. Mondada, G. C. Pettinaro, A. Guignard I. W. Kwee, D. Floreano, J. Deneubourg, S. Nolfi, L. M Gambardella, and M. Dorigo, 'Swarm-Bot: A new distributed robotic concept,' Autonomous Robots, No. 17, pp. 193-221, 2004 https://doi.org/10.1023/B:AURO.0000033972.50769.1c
  6. 이동욱, 심귀보. ' 자율이동로봇군의 협조행동을 위한 통신시스템의 개발.' 대한전자공학회 논문지, 34권 S편 제3호. pp193-221.2004
  7. T. R. Balch and R. C. Arkin, 'Communication in reactive multiagent robotic systems,' Autonomous Robots, Vol. 1, No.1, pp.1 - 25, 1994
  8. M. J. Mataric, 'Behavior-based control: Examples from navigation, learning, and group behavior,' Journal of Experimental and Theoretical Artificial Intelligence, vol. 9, no. 2, pp. 323-336, 1997 https://doi.org/10.1080/095281397147149
  9. S. Premvuti, J. Wang, 'A medium access protocol (CSMA/CD-W) supporting wireless inter-robot communication in distributed robotic systems,' Distributed Autonomous Robotic Systems, pp. 165-175, 1994
  10. R.L. Devaney, An Introduction to Chaotic Dynamical Systems, Addison-Wesley, p.50, 1989