多機器人系統、人機互動與軟體

多機器人協調

多機器人協調,指的是讓一群機器人像一支齊心的隊伍那樣行動、而不是像一群互相絆腳的陌生人那樣亂作一團,所需要的一切。把好幾台機器人放進同一片空間,若不加協調,它們就會堵住門口、爭搶同一項任務、白白浪費力氣。協調,就是那一整套機制——共享資訊、輪流行動、互相讓道、瞄準同一個目標——它把這群烏合之眾變成一支隊伍。這正是混亂廚房與另一種廚房之間的差別:在後者裡,廚師們會吆喝提醒、交接鍋具,從不撞到一起。

其中貫穿著四條線索。通訊讓機器人彼此告知自己在哪、打算做什麼,可以靠無線電,甚至只靠彼此看得見對方。同步讓它們的時機保持一致,使交接發生在兩台機器人都準備好的那一刻,而不是早了半拍。衝突避免讓它們不致相撞、也不致去抓同一個物體——就像路口的汽車遵守交通規則一樣。而共享目標則確保每台機器人在本地作出的選擇,最終真的能累加成大家本應共同完成的那項任務。

協調既可以自上而下地安排,也可以自下而上地形成。可以由一位領導者或中央規劃者派發指令,這樣很整齊,卻也脆弱;也可以讓機器人之間自行協商——為任務競標、示意各自意圖、遵守優先通行的規則——這樣更穩健、擴展性也更好,但設計和預測起來更難。無論哪種方式,好的協調正是那樣東西:它讓你多加機器人時,工作隨之提速,而不是陷入一團糊塗、就此停擺。

兩台送貨機器人同時駛向同一條狹窄走廊;一條協調規則讓載重更大的那台先走、另一台等待,於是誰都不會卡住。

一條簡單的優先通行規則,就是協調的微縮版。

協調是寬泛的總目標;共識、編隊控制和任務分配則是幫助實現它的具體工具。

又稱
robot coordination机器人协同機器人協同