The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Wireless Multihop Communications for Frontier cell based Multi-Robot Path Finding with Relay Robot Random Stopping

다중홉 통신 기법을 활용한 네트워크 로봇의 협력적 경로 탐색

  • 정진홍 (연세대학교 전기전자공학부 무선자원최적화 연구실) ;
  • 김성륜 (연세대학교 전기전자공학부 무선자원최적화 연구실)
  • Published : 2008.11.30
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Abstract

This paper presents an algorithm for the path-finding problem in unknown environments with cooperative and commutative multi-robots. To verify the algorithm, we investigate the problem of escaping through the exit of a randomly generated maze by muti-robots. For the purpose, we adopt the so called frontier cells and cell utility functions, which were used in the exploration problem for the multi-robots. For the wireless communications among the mobile robots, we modify and utilize the so called the random basket routing, a kind of hop-by-hop opportunistic routing. A mobile robot, once it finds the exit, will choose its next action, either escape immediately or stay-and-relay the exit information for the others, where the robot takes one action based on a given probability. We investigate the optimal probability that minimizes the average escaping time (out of the maze to the exit) of a mobile robot.

본 논문에서는 다중 로봇 (multi-robot)을 활용한 응용분야 중, 미지의 영역에 대한 탐색 (exploration) 능력을 향상시켜서, 주어진 미로 (maze)에서 다중 로봇이 통신을 통해서 협력적으로 출구를 찾아가는 효율적인 방안을 제안하였다. 즉, 미로 형태의 임의의 환경을 생성한 후, 로봇을 무작위로 배치시켜 상호간에 통신을 통하여 출구로 신속히 모두 빠져나오는 문제를 다루고 있다. 미로탐색을 위해 다중 로봇의 지역 탐색에서 사용되었던, 프론티어 셀, 셀 유틸리티등 기존 연구를 활용하였다. 또한 로봇간의 다중홉 무선 통신 (multihop wireless communications)을 위해서 이동성 (mobility)에 강한 일종의 홉기반 (hop-by-hop) 라우팅인, 랜덤 베스킷 볼 라우팅을 채용하였다. 또한, 출구를 찾은 로봇이 일정한 확률에 의거하여 출구 앞에서 정지하거나 혹은, 빠져나가는 의사 결정을 하여, 이 확률적인 결정이 다른 로봇의 행동에 어떻게 영향을 주는지를 실험적으로 조사하였다. 즉, 출구를 찾은 로봇이 현재 위치에서 멈추어서, 통신 중계 지점 (relay)으로 어떻게 활동되어야 최적인지에 대한 문제를 모의 실험을 통해 파악해보았다.

Keywords

References

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