基于E-PUCK 2.0多智能体自主协同高频投影定位系统

阅读原文时间：2023年07月09日阅读：1

群体智能机器人是一种国际前沿的人工智能研究项目，由多个小型机器人组成的集群式解决系统，灵感源于蚂蚁、蜜蜂、鱼等群体生物，在没有统一领导的情况下，也能合作执行大量复杂的任务，比如组建一个图形，再在此基础上一步叠加复杂的任务，最终实现整个人工智能的突破，无限接近、甚至超越人类。群体智能机器人的运用前景非常广泛,包括智慧城市、智慧医疗、智能制造等方面,甚至在军事战略中也发挥巨大作用。

高频定位系统通过采用E-puck2.0桌面型群体智能机器人，在小型实验场地内通过高频光电投影定位技术实现机器人位置感知和数据通讯，实现“多智能体自主协同-群体智能”的研究目标。该套系统能够为项目研究算法提供较为充足的研究条件及软、硬件环境支撑，可以实现涵盖单体智能控制、多体协同控制、网络通讯、协同算法等领域的相关技术内容，以及验证多智能体协同系统控制理论和关键技术解决方案，为现实生活中大规模活动与个体之间关系提供实验模型和理论验证。

系统支持多研究方向

在动态不可预测多智能体环境中，重点可以研究以下课题：

智能机器人自主感知、组网算法、多机器人目标协同定位算法、多机器人自主动态决策与路径规划算法、多机器人区域覆盖算法、智能蚁群算法、粒子群算法、蚁群优化算法、蚁群聚类算法、单片机微机原理和编程语言、信号调理电路和控制电路、各种通信协议和通信方式、电机和传感器等硬件资源的应用

拓展应用：

科学研究、群体智能算法、多机器人智能协同、智能群体模拟演练、消防演练（地震、火灾、逃生、救灾）、人员自然流动（疫情传播模拟）、体育运动模拟（接力赛、足球赛：基于跟随）、智能交通、物流分配模拟、模拟建模、自然群体（蚁群，鱼群，鸟群，细菌）、分子扩散（有害气体模型）、消息传播模型、游戏娱乐、迷宫地图、棋子类游戏（跳棋等）。

系统架构与功能

本系统分为E-puck2.0机器人系统、高频投影定位系统、无线通讯控制系统、群体智能决策软件系统四大部分。机器人是实验控制对象，是算法实现的载体；高频投影仪系统是机器人位置感知与定位的主要系统，通过高频光谱采集机器人位置、朝向、速度等数据信息；无线通讯控制系统负责上位机和机器人之间的通讯，连接数据的采集和数据的发送，使整个系统成为一个闭环。群体智能决策软件系统相当于整个系统的大脑，综合收集到的信息控制机器人之间的运动关系，经过决策后发出机器人执行的指令。

E-puck2.0嵌入式机器人系统

E-puck2.0为高端桌面型嵌入式机器人，可以在有限的空间内融入大数量的智能机器人进行群体协作实验，凭着其在任务适用性、经济性、稳定性、可拓展性、软件开放性强等有极大的优越性，可在已知环境下的任务动态分配和再分配研究，任务预测与任务分解研究，以及异构大规模系统和复杂任务分配研究等具有巨大优势。E-PUCK 2虽然体积小，但配有多种先进的传感器，例如：彩色摄像头、WiFi、蓝牙、红外传感器、USB数据口、IMU、麦克风、扬声器、LED灯等，内置标准的Linux运行系统，提供标准C/C++语言开发环境。