モジュラーロボットにおける分散環境センシングと土壌水分勾配ナビゲーション

本研究では、土壌水分の局所的な勾配とロボット間の情報交換に基づいた、モジュラーロボットのための分散ナビゲーション戦略を提案する。このアーキテクチャは、ナビゲーションと移動を協調する2つの層に分離する。ナビゲーション層は環境測定と障害物認識から移動方向を推定し、移動層は協調振動子を通じて方向決定を協調的な動きに変換する。この方法はEMeRGeモジュラーロボットプラットフォームに実装され、3つのモジュラー構成で360回の物理実験により評価された。提案手法は、収束時間の短縮、方向推定誤差の減少、ナビゲーション効率の向上、および速度分散の低下を示した。このアプローチは、グローバルマップや中央制御なしに、環境センシング、分散方向推定、およびモジュラーロボットシステムにおける運動生成の関係を確立する。