多机器人系统、人机交互与软件
多机器人协调
多机器人协调,指的是让一群机器人像一支齐心的队伍那样行动、而不是像一群互相绊脚的陌生人那样乱作一团,所需要的一切。把好几台机器人放进同一片空间,若不加协调,它们就会堵住门口、争抢同一项任务、白白浪费力气。协调,就是那一整套机制——共享信息、轮流行动、互相让道、瞄准同一个目标——它把这群乌合之众变成一支队伍。这正是混乱厨房与另一种厨房之间的差别:在后者里,厨师们会吆喝提醒、交接锅具,从不撞到一起。
其中贯穿着四条线索。通信让机器人彼此告知自己在哪、打算做什么,可以靠无线电,甚至只靠彼此看得见对方。同步让它们的时机保持一致,使交接发生在两台机器人都准备好的那一刻,而不是早了半拍。冲突避免让它们不致相撞、也不致去抓同一个物体——就像路口的汽车遵守交通规则一样。而共享目标则确保每台机器人在本地作出的选择,最终真的能累加成大家本应共同完成的那项任务。
协调既可以自上而下地安排,也可以自下而上地形成。可以由一位领导者或中央规划者派发指令,这样很整齐,却也脆弱;也可以让机器人之间自行协商——为任务竞标、示意各自意图、遵守优先通行的规则——这样更稳健、扩展性也更好,但设计和预测起来更难。无论哪种方式,好的协调正是那样东西:它让你多加机器人时,工作随之提速,而不是陷入一团糊涂、就此停摆。
两台送货机器人同时驶向同一条狭窄走廊;一条协调规则让载重更大的那台先走、另一台等待,于是谁都不会卡住。
一条简单的优先通行规则,就是协调的微缩版。
协调是宽泛的总目标;共识、编队控制和任务分配则是帮助实现它的具体工具。
又称
另见