ВВЕДЕНИЕ

На протяжении веков люди были очарованы крупными группами однотипных видов животные, склонных к скоплению - стаи птиц и рыб, колонии муравьев, рои пчел. Эти группы формируются для создания преимуществ, когда количество переходит в качество, создающее усиленную защиту, повышенную охотничью способность, большую легкость передвижения, или для выполнения задач, которые иначе было бы невозможно совершить одному организму, как перенос тяжелых предметов, или построение больших колоний, в случае муравьев.

Сейчас ученые всего мира создают роботов, которые собираясь в рой, точно также получают качественные преимущества за счет количества агентов в рое и за счет применения различных стратегий поведения этих агентов.

При проектировании таких роботов возникает потребность в моделировании поведения роя при использовании разных стратегий передвижения агентов, чтобы после анализа результатов моделирования эти идеи воплощать при производстве роботов.

 
Анализ аналогичных проектов.
PIC01

В ходе поиска в интернете выяснилось, что инструменты моделирования можно разделить на две категории: простые и сложные. Простые, как правило, используются для решения конкретных задач текущего проекта. Сложные – для моделирования работы уже существующих роботов.

В качестве примера «простого» инструмента, можно привести реализацию, приведенную в работе «Swarm Robotics» Андрея Галкина из Университета Карнеги-Меллон, США:

Примером «сложного» инструментария служит система «V-REP» швейцарской компании Coppelia Robotics. Все объекты, которые программируются в этой системе — «живут» в реальном, с точки зрения физических законов, мире — есть гравитация, захват предметов, столкновения, датчики расстояния, видео датчики и т.п.

 
Постановка задачи и параметры проекта.
PIC02

Цель работы - cоздание инструментария исследования методов самоорганизации роя роботов.

Задача работы - создать приложение, позволяющее моделировать:

- создание любого количества однородных роботов;

- самоорганизацию роботов в рое;

- изменение параметров поведения роботов;

- создание целей для движения роев роботов.