MSiM - Entorno de simulación para sistemas multi-robot

Resumen

La robótica es una pieza fundamental en el desarrollo y evolución del mundo moderno. La transformación que han experimentado innumerables sectores aumentando la precisión, productividad y eficiencia gracias a la industria robótica es una realidad que hemos vivido en los últimos cincuenta años. La industria manufacturera actual es prácticamente inconcebible sin la productividad que aporta la robótica, sectores como el de la salud se ha visto revolucionado por robótica que es capaz de aportar en procedimientos quirúrgicos y de diagnóstico. En la industria de la exploración espacial o en la submarina, son los robots quienes consiguen extender los límites que los humanos no podemos alcanzar, pudiendo llevar a cabo misiones en entornos del todo inaccesibles para nosotros. De esta industria robótica nacen en los últimos treinta años los sistemas multirobot como una evolución más en la robótica. Tareas que para un sólo robot pueden resultar demasiado complejas de lograr. Esto se fundamenta en el desglose de las tareas en otras más pequeñas para que los robots puedan lograr un fin mayor realizando las tareas de forma coordinada. Ya podemos ver esto como por ejemplo con los drones que trabajan coordinadamente para realizar búsquedas o rescates en gestión de desastres o también con los drones que conforman los espectáculos de luces que vamos viendo en las celebraciones de los últimos años sustituyendo a los tradicionales fuegos artificiales. Los algoritmos que manejan estas flotas de robots pueden llegar a ser extremadamente complejos y requieren de un entorno en el cual puedan desarrollarse y probarse. Justo ese es el objetivo que tenemos con este proyecto. Concretamente, en este trabajo vamos a desarrollar un entorno de simulación para sistemas multi-robot en el que modelaremos el movimiento de robots estilo E-puck y manejaremos las interacciones que tengan con el resto de los elementos del entorno en la simulación. Es interesante la conceptualización de este entorno y del planteamiento del proyecto con la integración de un motor de físicas con el que simular el movimiento de todos los cuerpos de nuestro entorno y así conseguir una herramienta en la que poder probar y desarrollar algoritmos de manejo de sistemas multi-robot.

ABSTRACT

Robotics is an integral factor in the development and evolution of the modern world we live at. The transformation experienced by endless industries increasing precision, productivity and efficiency because of the robotics industry is a reality that has changed the world over the last fifty years. Today’s manufacturing industry is almost inconceivable without the productivity that robotics provides, fields as healthcare have experienced absolute revolution with robotics that are able to contribute to surgical procedures and diagnostics. In the space or underwater exploration fields, robots are the ones that have pushed the limits that we humans cannot achieve, conducting missions in environments inaccessible to humans. In the last thirty years, multi-robots have emerged as a further evolution in robotics. These systems address tasks that may be too big or complex for a single robot to accomplish. The approach is based on breaking down tasks into smaller tasks, more manageable ones, able to accomplish by the robots composing the system, enabling them to achieve a greater goal by working coordinately. We can already see this in several examples as the drones that work together in search and rescue operations during disasters or at the recent times at celebrations replacing the traditional fireworks with drones performing light shows. The algorithms that manage these fleet of robots can be extremely complex and require an environment where they can be developed and assessed. This is exactly the goal of our project. Specifically in this project we will develop a simulation environment for multirobot systems, modelling the movement of E-puck style robots and managing their interactions with other elements in the simulation environment. The conceptualization of this environment and the project approach is particularly interesting due to the integration of a physics engine to simulate the movement of all the objects in our environment. This will result in a tool capable of testing and developing algorithms for managing multi-robot systems.