多机器人系统、人机交互与软件
多机器人系统
多机器人系统,是指一群机器人协同完成同一项工作,而不是让一台机器人独自包揽一切。可以想象一辆送货卡车和一支小型快递车队的区别:车队能更快地覆盖整个街区,而且就算其中一辆抛锚,其余的照样继续跑。它的核心思想就在于:多台机器人通过分工和互相帮助,可以做得更多、做得更快,或者在其中一台出故障时仍能把活儿干下去。
组织这样一支队伍有两条大思路。在集中式架构里,有一个“大脑”——一台中央计算机或一台领头机器人——盯着全局,并精确地告诉每台机器人该做什么;这种方式便于理清思路,但一旦那个大脑崩溃、或者通往它的网络断了,整套系统就会瘫痪。在分布式架构里,每台机器人都根据自己在本地看到、听到的信息自行决策,只与附近的队友交流;这样没有任何单点故障能拖垮整个群体,但要让它们劲往一处使就更难了。大多数真实系统都落在两者之间,各取其长。
好处实实在在,烦恼也同样实实在在。许多机器人可以铺满一大片区域、搬动一台机器扛不动的重物,或者内置备份,让任务在某台抛锚后仍能完成。作为代价,你必须处理机器人之间互相碰撞、共享有限的无线电带宽、就“谁干什么”达成一致,以及一个朴素的事实:机器人加得越多,同时出岔子的方式也越多。设计一套好的多机器人系统,很大程度上就是要防止这份协调成本把“多几双手”带来的好处吞掉。
在一座大型仓库里,几十台小型轮式机器人去取货架、再送到人工打包台前;它们合在一起,每小时搬运的货物远比任何单台机器人都多。
仓库机器人车队就是一个多机器人系统:许多机器,共同一个目标。
多机器人系统是一个总称;群体机器人学只是其中一种特定风格,使用大量简单机器人,并完全依靠本地规则。
又称
另见