Robot Swarm Formation and Development
Translated title
Robot Sværm Formation og Udvikling
Authors
Mikkelsen, Simon B. ; Jespersen, René
Term
4. term
Education
Publication year
2010
Submitted on
2010-06-03
Pages
63
Abstract
En læsegruppe gennemgik et stort pensum af forskningsartikler for at opbygge viden om sværmrobotik. Det fokuserede projektet på formationskontrol – hvordan mange simple robotter organiserer sig i nyttige mønstre – og førte til udviklingen af en formationsalgoritme. Vi præsenterer en samlet metode til at udvikle sværmrobotter, som adresserer praktiske problemer ved arbejde med robotter i den virkelige verden. Vores paper blev accepteret på RISE10-konferencen i Sheffield, England, hvor begge gruppemedlemmer præsenterede arbejdet. Vi byggede en Simulink-model, der simulerer adfærden hos en sværm på 10 robotter, og implementerede en formationsalgoritme baseret på potentialfeltskræfter. Kommunikation skabte en attraktiv kraft, mens måling af lysintensitet gav en frastødende kraft. Ved at kombinere disse signaler kunne vi styre afstanden mellem robotterne og opnå en fælles fasejustering (synkronisering). Derudover udviklede vi 10 letvægtsrobotter. Med udgangspunkt i en tidligere version, der brugte infrarøde sensorer til navigation og kommunikation, konstruerede vi et nyt mekanisk chassis, tilføjede et sensorboard med udsendelsesfunktion, og erstattede motorcontrollerboardet med et nyt design med både radiomodul og Bluetooth-modul. En enkel realiseret implementering af algoritmen bekræftede konceptet ved at styre roboterne til den forventede adfærd.
A reading group studied a large set of related papers to build knowledge in Swarm Robotics. This focused the project on formation control—how many simple robots arrange themselves into useful patterns—and led to a formation algorithm. We present a unified approach to developing swarm robots that addresses practical challenges when working with robots in the real world. Our paper was accepted at the RISE10 conference in Sheffield, England, where both group members presented. We built a Simulink model that simulates the behavior of a 10‑robot swarm and implemented a formation algorithm based on potential‑field forces. Communication created an attractive force, while measurements of light intensity produced a repulsive force. Combining these signals let us control inter‑robot distances and achieve a common phase alignment (shared timing). We also developed ten lightweight robots: starting from an earlier design that used infrared sensors for navigation and communication, we created a new mechanical chassis, added a sensor board with broadcast capability, and replaced the motor controller board with a new design that includes radio and Bluetooth modules. A simple real‑world implementation of the algorithm confirmed the concept by steering the robots to the expected behavior.
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords
Documents