Anticipation in collective motion of robot swarms

Son teknolojik gelişmeler İHA sürülerinin uygulanabilmesini mümkün kılmıştır. Sürülerin her geçen gün daha karmaşık durumlarla karşılaşması, müşterek hareket modellerinin önemini arttırmaktadır. Bu tezde, kendinden hareketli ajanlar için beklentili eylemi olan müşterek hareket modeli verilmiştir. Çekme-itme işleyişinde beklenen konumu kullanmanın hızlara bağlı yeni bir etkileşim terimi getirdiği gösterilmiştir. Modelin gürültü ile uyarılmış düzen-düzensizlik faz geçişi, şu iki iyi bilinen müşterek hareket modeli ile karşılaştırılmıştır: Active-Elastic model ve Vicsek model. Karşılaştırma, beklentinin ajanların yönlerini hizaladığını göstermiştir. Böylece, beklenti ufku ayarlanarak robot sürülerinin bazı görevleri tamamlamasına yardım edilebilir. Örnek olarak, daha iyi fren performansı ile zincirleme kazaların önlenmesi, veya dar bir geçitten sıkışarak ve düzeni kaybetmeden geçilebilmesi verilebilir. Beklentili modelde hız bilgisi gerektiği için, pozisyon ölçümlerini iyileştiren, hız ve yön bilgisi sağlayan, ve hareket denklemlerini dikkate alan bir Kalman Filtresi tasarlanmıştır. Önerilen model ve tasarlanan filtre ile parçaçık bazlı benzetimler yapılmıştır. Daha sonra, model ve filtre, Bitcraze Crazyflie 2.x dört pervaneli helikopter İHA sürüsünü uçurmaya yarayan Crazyswarm ortamında uygulanmıştır. Deneylerde, ajanların kontrol komutları kendi Kalman Filtreleri tarafından gürültülü ölçümler ve hareket modeli bilgisi kullanılarak üretilmiştir. Gerçek İHAlar ile yapılan deneyler sürünün dar bir geçitten önerilen beklentili model ile geçebildiğini göstermiştir.