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Journal Européen des Systèmes Automatisés

1269-6935
Revues des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 40/2 - 2006  - pp.177-196  - doi:10.3166/jesa.40.177-196
TITLE
Behavioral and distributed architecture of control for minimalist mobile robots

RÉSUMÉ
Cet article présente une architecture de contrôle réactive et comportementale appliquée à la réalisation de tâches coopératives complexes. La coordination entre les comportements élémentaires (niveaux de compétence) est assurée en utilisant à la fois des mécanismes hiérarchiques et de fusion d'actions. En effet, des mécanismes de coopération et de compétition sont combinés donnant ainsi un processus de sélection d'action hiérarchique et hybride PSAHHybride qui permet de réaliser la tâche complexe de poussée d'objets en faisant coopérer un ensemble de robots mobiles minimalistes. Des comportements élémentaires de bas-niveau nommés comportements altruistes, reproduisant les interactions rudimentaires (attraction/répulsion) des individus constituant les sociétés d'insectes sont intégrés dans l'architecture de contrôle afin d'améliorer la coordination des robots. L'analyse d'un nombre important de simulations a permis d'obtenir des résultats statistiques probants qui montrent entre autres, l'existence d'un nombre optimal de robots pour réaliser la tâche coopérative entreprise et souligne l'importance des communications implicites induites par les comportements altruistes.


ABSTRACT
This paper describes a specific behavioral and reactive architecture of control applied to complex and cooperative tasks. The coordination between elementary behaviors (layers of skills) is insured using both hierarchical and fusion action mechanisms. Indeed, competitive and cooperative mechanisms are gathered giving thus an Hybrid and Hierarchical Action Selection Process Hybrid-HASP in order to perform complex box-pushing tasks by a set of minimalist mobile robots. Specific low-level behaviors, called altruistic behaviors reproducing the simple interaction (attraction/repulsion) of individuals constituting societies of insects are integrated into the architecture of control in order to improve the efficiency of robots coordination. The analysis of a great number of simulations allows us to have convincing statistical results which show among others, the existence of an optimal number of robots to achieve the cooperative task and underline the importance of implicit communications induced by the altruistic behaviors.


AUTEUR(S)
Lounis ADOUANE, Nadine LE FORT-PIAT

MOTS-CLÉS
robotique coopérative, architecture de contrôle comportementale, comportements altruistes, tâche coopérative de poussée d'objets.

KEYWORDS
cooperative robotics, behavioral architecture of control, altruistic behaviors, cooperative box-pushing task.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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