Publication: Simulación de misiones de rescate con robots
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2016
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Abstract
Este proyecto consiste en el desarrollo de un sistema para simular misiones de rescate usando equipos de robots donde cada robot tiene sus propios objetivos y debe coordinarse con el resto de sus compañeros para realizar con existo la misión de rescate en escenarios dinámicos. El escenario se caracteriza por contener:
- Agentes Robot: son las entidades del sistema encargado de tareas relacionadas con el rescate, como por ejemplo, explorar el terreno o rescatar a una víctima. Se organizan de forma jerárquica, esto es, hay un jefe encargado de asignar tareas a los demás robots, que serán subordinados.
- Víctimas: son los objetivos a rescatar en la misión. Tienen una identificación, una localización y una esperanza de vida.
-Obstáculos: delimitan una zona por la que el robot no puede pasar. Simulan la existencia de paredes, rocas, árboles…, es decir, cualquier tipo de estructura existente en un escenario real.
- Zona segura: marca un punto del mapa adonde los robots moverán a las víctimas en el rescate. Representa lo que en un rescate real sería un campamento u hospital.
El sistema permite:
- Crear y gestionar escenarios de simulación
- Definir equipos de robots con diferentes miembros, diferentes objetivos y comportamientos.
- Definir modelos organizativos en los equipos y estrategias de coordinación.
- Realizar los objetivos individuales y de grupo para salvar a las víctimas llevándolas al sitio seguro esquivando los obstáculos.
- Realizar experimentos de simulación: probar distintas configuraciones de equipo con un número variable de robots, varias víctimas en lugares diferentes y escenarios independientes.
Se ha partido del proyecto ROSACE(Robots et Systèmes AutoCommunicants Embarqués / Robots y sistemas embebidos autocomunicantes), que está construido sobre la herramienta ICARO, que es una Infraestructura Ligera de Componentes Software Java basada en Agentes y Recursos y Organizaciones para el desarrollo de aplicaciones distribuidas. El punto de partida ya implementaba una versión preliminar del proyecto capaz de organizar objetivos entre los robots y que consigan ir a la localización objetivo. El presente proyecto utiliza el patrón arquitectónico de ROSACE y parte de su infraestructura pero desarrolla un sistema original con nuevas herramientas para definir y gestionar escenarios, disponer de un modelo más realista del comportamiento de los robots y controlar el proceso de simulación para incluir posibles fallos de los robots y para el estudio individual y colectivo de los miembros de los equipos.
This project consists on developing a MultiAgent System simulator to rescue victims in dynamic environments. Agents are goal oriented autonomous robots organized in teams. The scenario is made up of the following: - Robots: they are the entities of the system in charge of tasks related to the rescue, like for example, exploring the terrain or rescuing a victim. They are organized hierarchically, that means that there is a boss in charge of assign tasks to the rest of the robots, which are subordinates. - Victims: they are the objectives to rescue in the mission. They have an id, a location and a life expectancy. - Obstacles: they delimit a zone where robots cannot go through. They simulate the existence of walls, rocks, trees…, that is to say, any kind of existing structure in a real scenario (real life). - Safe place: it is a mark of the map where the robots will move the victims to in the rescue. It represents what in a real rescue would be a camp or a temporary hospital. The simulator provides the - Creation & management of scenarios - Definition of robot teams with different members, objectives and behaviours. - Organization models and goal resolution strategies: role in the team, individual goals, goal resolution process. - Simulation experiments by selecting a scenario and a team to achieve a mission consisting on rescuing the victims in the scenario. Metrics considered for evaluation are: - Simulation time - Rescue victims mean - Percentage of rescued victims The project is based on the architecture of the ROSACE project incorporating a significant set of new features regarding the creation and management of scenarios, agent models, team organization and simulation.
This project consists on developing a MultiAgent System simulator to rescue victims in dynamic environments. Agents are goal oriented autonomous robots organized in teams. The scenario is made up of the following: - Robots: they are the entities of the system in charge of tasks related to the rescue, like for example, exploring the terrain or rescuing a victim. They are organized hierarchically, that means that there is a boss in charge of assign tasks to the rest of the robots, which are subordinates. - Victims: they are the objectives to rescue in the mission. They have an id, a location and a life expectancy. - Obstacles: they delimit a zone where robots cannot go through. They simulate the existence of walls, rocks, trees…, that is to say, any kind of existing structure in a real scenario (real life). - Safe place: it is a mark of the map where the robots will move the victims to in the rescue. It represents what in a real rescue would be a camp or a temporary hospital. The simulator provides the - Creation & management of scenarios - Definition of robot teams with different members, objectives and behaviours. - Organization models and goal resolution strategies: role in the team, individual goals, goal resolution process. - Simulation experiments by selecting a scenario and a team to achieve a mission consisting on rescuing the victims in the scenario. Metrics considered for evaluation are: - Simulation time - Rescue victims mean - Percentage of rescued victims The project is based on the architecture of the ROSACE project incorporating a significant set of new features regarding the creation and management of scenarios, agent models, team organization and simulation.
Description
Trabajo de Fin de Grado en Ingeniería Informática (Universidad Complutense, Facultad de Informática, curso 2015/2016)