Diseño y simulación de un sistema multi-robot tipo enjambre, mediante el uso del entorno ros-matlab, enfocado a la detección y evasión de obstáculos e inter colisiones para ejecutar la tarea de intercambio de posiciones (swap positions).

Abstract

Dentro del campo de la robótica, especialmente en el subcampo de los sistemas multi agentes, existen múltiples soluciones o propuestas, como los sistemas centralizados, los cuales facilitan el control como un conjunto. Sin embargo, esa misma centralización es una posible vulnerabilidad ante fallos del sistema principal y una limitante ante el escalamiento o reducción del grupo, como es el caso de los sistemas enjambre. Los cuales, al tener el mismo esquema de control en cada uno de sus agentes, facilita su desarrollo y escalabilidad. El desarrollo de sistemas robóticos tipo enjambre aún es un campo emergente y lleno de retos. Uno de estos es la capacidad de los agentes para la evasión de obstáculos en entornos desconocidos. Por lo cual, para resolverlo, en este trabajo se plantea una posible arquitectura de control basada en subsunción, con el algoritmo VFH+ para la evasión de obstáculos e inter-colisiones entre los agentes. Esto con el objetivo principal de resolver la tarea global del sistema enjambre, que en este caso, es el intercambio de posiciones (Swap Positions). Esta tarea cobra vital importancia en tareas de navegación y exploración especialmente en entornos desconocidos, además, sirve como base para otros comportamientos como la distribución de tareas o formación de patrones. Justamente para evaluar la aplicación de intercambio de posiciones y la evasión de colisiones, se desarrolla un banco de pruebas virtual para la investigación de sistemas multi-robóticos incorporando las herramientas de ROS, MATLAB y la plataforma robótica TurtleBot3. En este entorno virtual se ejecutan varias pruebas para verificar el funcionamiento de la arquitectura de control planteada, así como la flexibilidad y escalabilidad del sistema enjambre.