Sciami di robot volanti per la pianificazione distribuita di percorsi per il movimento di oggetti a terra

We study a distributed approach to the path planning problem. We focus on holonomic kinematic motion in a plane with static obstacles. The problem consists in planning the path of a rigid object that has to be transported from an initial to a final location through a constrained path. The planner observes the environment from above through a visual system. We consider the case in which the path covers a large area, such that the planner architecture consists of a wireless network of observer nodes which each can see a portion of the area. A centralized solution is neither robust nor scalable. To overcome these difficulties we propose a fully distributed approach: each observer node locally calculates the part of the path relative to the area that it sees, and communicates to its neighbor the information which allows the execution of the planning. Our goal is to calculate effective paths in a way that is scalable, resource efficient, and robust to calibration and alignment errors. As reference models for the planner nodes, we consider the eye-bot robots, small flying robots that can attach to the ceiling, equipped with an omnidirectional video camera, and a system for wireless communications and for measuring the relative bearing and distance between two robots.

E' stato studiato un approccio distribuito al problema di pianificazione di movimento di oggetti olonomici in un piano bidimensionale da una posizione iniziale ad una destinazione finale. I movimenti avvengono in un ambiente vincolato da ostacoli statici. L'architettura del pianificatore consiste in una rete di robot volanti, attaccati al soffitto, ognuno dei quali ha una visione locale e parziale dell'ambiente dall'alto, e sono equipaggiati di sistemi di comunicazione wireless, e di misurazione della posizione relativa tra robot. Viene proposto un pianificatore distribuito, in cui ogni nodo calcola la parte di percorso relativo all'area nel proprio campo visivo, e comunica ai robot vicini le informazioni necessarie per la prosecuzione della pianificazione di percorso. L'obiettivo è ottenere un sistema in grado di operare in modo scalabile, dinamico, efficiente dal punto di vista dell'utilizzo delle risorse, e robusto ad errori di calibrazione e allineamento tra robot.