基于 IOTA 与 ROS 2 的分布式机器人系统的分区容忍与拜占庭容忍决策
机器人学
2022-08-30 v1
摘要
随着自主机器人解决方案日益普及，对其连接性以及多机器人系统内协作的兴趣正在上升。机器人安全性与对拜占庭智能体鲁棒的安全多机器人协作是当前研究的两个方面。区块链与其他分布式账本技术（DLTs）已被提出以应对这两方面的挑战。然而，一些关键挑战包括可扩展性及在真实网络中的部署。本文提出一种集成 IOTA 与 ROS 2 的方法，用于可扩展性更强的基于 DLT 的机器人系统，同时允许部署后的网络分区容忍。据我们所知，这是 IOTA 智能合约在机器人系统中的首次实现，也是与 ROS 2 的首个集成设计。这与依赖以太坊的绝大多数文献形成对比。我们提出一种通用的 IOTA+ROS 2 架构，实现了分区容忍的决策过程，并从嵌入式区块链结构继承了拜占庭容忍特性。我们在一个具有间歇性网络连接的系统中，通过协作建图应用展示了所提框架的有效性。我们展示了相对于以太坊在网络分区存在下的更优性能，以及计算资源利用的低影响。这些结果开辟了在连接与计算要求较宽松的分布式机器人系统中更广泛集成区块链解决方案的路径。
引用
@article{arxiv.2208.13467,
title = {Partition-Tolerant and Byzantine-Tolerant Decision-Making for Distributed Robotic Systems with IOTA and ROS 2},
author = {Farhad Keramat and Jorge Peña Queralta and Tomi Westerlund},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.13467},
year = {2022}
}