Generación de comportamientos colectivos sobre grafos de proximidad

Abstract

"The distributed control of multi-robot systems has been studied extensively in the past few decades. Theoretical frameworks, where graphs model the local interactions between robots, have been developed to analyze and synthesize coordinated motions. There, collective behaviours observed in social insects, fishes, birds and mammals are the main inspiration of the distributed controller designs. Encoding local interaction rules, controllers steer the multi-robot system's motion towards the desired behaviour, such as synchronization, consensus or flocking. In this thesis, we design distributed controllers to steer a constrained multi-robot system into consensus and flocking. The main difference between our designs and previous works are the communication and motion constraints contemplated for our designs. Such limitations are intrinsic either to the mobile robots, like bounded inputs and detection ranges or to the environment, like obstacles in the workspace."

El control distribuido de sistemas de múltiples robots ha sido estudiado ampliamente durante las pasadas décadas. Modelando las interacciones locales a través de grafos, marcos teóricos han sido desarrollados para analizar y sintetizar movimientos coordinados. En ellos, la principal inspiración del diseño de controladores distribuidos son los comportamientos colectivos observados en insectos sociales, peces, aves y algunos mamíferos. Codificando reglas de interacción local, los controladores dirigen el movimiento de los sistemas de múltiples robots hacia un comportamiento deseado tal como sincronización, consenso o flocking. En esta tesis diseñamos controladores distribuidos para dirigir sistemas de múltiples robots con restricciones hacia comportamientos de consenso y flocking. La mayor diferencia entre este trabajo y los reportados en la literatura recae en las restricciones de comunicación y de movimiento consideradas en nuestros diseños. Estas restricciones son intrínsecas a los robots, como limitaciones en las entradas de control o los rangos de comunicación, o al espacio de trabajo, como la presencia de obstáculos."