基于质心Voronoi配置的一类多机器人部署与搜索策略的性能

本文考虑了一类多机器人系统的部署与搜索策略，并评估了其性能。应用框架是一个由配备所需传感器和通信设备的自主移动机器人组成的系统，这些机器人被部署在搜索空间中收集信息。关于搜索空间的信息缺失被建模为搜索空间上的不确定性密度分布。一种“组合部署与搜索”（CDS）策略被表述为对我们先前工作中提出的“顺序部署与搜索”（SDS）策略的修改。基于Voronoi划分的最优部署策略构成了这两种搜索策略的基础。在机器人速度约束和传感器范围限制下，分析了这些策略对轨迹收敛性的影响，并给出了相应的控制律。SDS和CDS策略与标准贪婪和随机搜索策略在将不确定性密度降低到期望水平所需时间方面进行了比较。仿真实验揭示了几个重要问题，涉及策略相对性能对机器人数量、机器人速度及其传感器范围限制等参数的依赖性。