带连通性约束的多机器人持久监视
机器人学
2020-01-17 v1 数据结构与算法
摘要
移动机器人，尤其是无人机（UAVs），在监视和灾难响应场景中日益受到关注。我们考虑带连通性约束的多机器人持久监视问题，其中机器人必须周期性地访问感知位置并与基站保持多跳连接。我们正式定义了几个与带连通性约束的多机器人持久监视密切相关的问题实例，即连通性约束多机器人持久监视（CMPS）、连通性约束多机器人可达性（CMR）以及带中继投放的连通性约束多机器人可达性（CMRD），并证明它们在一般图上均为 NP-hard。我们针对凸网格图引入了三种具有不同规划视野的启发式方法，并将它们与树遍历方法结合，可应用于非凸网格图的划分（带树遍历的 CMPS，CMPSTT）。在仿真研究中，我们表明，如果机器人数量大于到达所有感知位置所需的最小机器人数量，那么需要预先优化参数的短视野贪心方法可以胜过需要遍历所有感知位置的全视野方法。所需的最小数量是构建从基站到最远感知位置链所需的机器人数量。此外，我们表明，对区域进行划分并应用树遍历方法可以在一定数量的机器人范围内达到与未划分情况相近的性能，但所需的优化时间更少。
引用
@article{arxiv.1909.07703,
title = {Multi-robot persistent surveillance with connectivity constraints},
author = {Jürgen Scherer and Bernhard Rinner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.07703},
year = {2020}
}