科羅拉多大學(xué)的科學(xué)家使用受生物啟發(fā)的機(jī)器人群，這些機(jī)器人群被編程為可協(xié)同操作，就像一群螞蟻或蜂群中的個(gè)體一樣，可以協(xié)作地操作大型機(jī)器人，這表明，在當(dāng)?shù)赜^察到的機(jī)器人分布可能與機(jī)器人的位置有關(guān)。環(huán)境特征，例如辦公室環(huán)境中的出口。該研究結(jié)果發(fā)表在IEEE / CAA自動(dòng)化學(xué)報(bào)上。

根據(jù)美國科羅拉多州立大學(xué)的梅根·艾蒙斯(Megan Emmons)的說法，這是一項(xiàng)重要的研究，旨在確定使用局部觀測(cè)群體分布的可行性(觀察群體中各個(gè)機(jī)器人如何在某些區(qū)域聚集在一起)來推斷全球環(huán)境特征(如建筑物)的可行性。退出。Emmons說：“一旦進(jìn)一步發(fā)展了提議的方法，在現(xiàn)實(shí)世界中就有各種各樣的潛在應(yīng)用，但我們的工作重點(diǎn)是協(xié)助救援人員安全，穩(wěn)固地導(dǎo)航災(zāi)區(qū)。”

群內(nèi)的單個(gè)機(jī)器人被編程為具有簡單的個(gè)體行為，缺乏交流能力，僅依靠隨機(jī)運(yùn)動(dòng)來探索其周圍環(huán)境。但是，當(dāng)它們與環(huán)境以及群中的其他機(jī)器人進(jìn)行交互時(shí)，更復(fù)雜的群行為開始出現(xiàn)-這種現(xiàn)象稱為涌現(xiàn)群行為。

這種“群體”行為可能包括小組共識(shí)，任務(wù)分配和本地化等特征-確定機(jī)器人相對(duì)于其環(huán)境的位置的過程，使其能夠做出有關(guān)未來動(dòng)作的決策-所有這些都在環(huán)境中具有應(yīng)用勘探。但是對(duì)于本研究，作者集中于機(jī)器人的局部分布，并展示了這些觀察如何與正在探索的環(huán)境的環(huán)境特征相關(guān)聯(lián)。反過來，這又可以幫助識(shí)別辦公樓等環(huán)境中的障礙物或開口，以幫助被困的上班族從倒塌的建筑物中駛出。

當(dāng)前，由于災(zāi)難性的通信，有限的感測(cè)以及機(jī)器人的高故障率，當(dāng)在災(zāi)難情況下使用時(shí)，機(jī)器人探索提出了各種挑戰(zhàn)。本基準(zhǔn)可行性研究中使用的方法克服了這些局限性，并確認(rèn)了缺少通信或傳感器的，裝備精簡的機(jī)器人群體仍可以提供有關(guān)模擬災(zāi)難場景中環(huán)境特征的重要信息。只需局部觀察機(jī)器人的密度即可預(yù)測(cè)環(huán)境特征。

Emmons說：“集群提供了強(qiáng)大的健壯性，”。“通過這項(xiàng)工作，我們證明了，即使在最壞的情況下，每10個(gè)機(jī)器人中就有9個(gè)丟失，通信量為零，并且這些機(jī)器人僅限于純隨機(jī)運(yùn)動(dòng)-一個(gè)環(huán)境仍然可以比隨機(jī)分類準(zhǔn)確性。”

Emmons說：“未來的工作將集中于將這項(xiàng)工作更嚴(yán)格地?cái)U(kuò)展到已知現(xiàn)有機(jī)器人解決方案會(huì)失敗的領(lǐng)域。”