Theorie Schwarmroboter

[i_make_it]

Was für Roboter hast Du denn bisher bereits gebaut?
Falls noch keine, empfehle ich erst mal kleine Brötchen zu backen.

Also 2-3 identische Roboter aufbauen.
z.B mit kleinen DC-Getriebemotoren und Radencodern (für Odometrie).

Dann Kollisionssensoren (Bumper).
Und Fernsensoren (IR und oder US).

Wenn die Roboter ohne ständige Kollision rumfahren können, kann man z.B eine Solarzelle und eine Ladeschaltung sowie eine Auswerteschaltung einbauen.

Der nächste Punkt wäre ein Ortsgedächtniss (Karte).
Da ist man dann bei SLAM (Simultaneous Localization and Mapping).
Bisher lässt sich alles noch mit einem Arduino realisieren.
(Suchbegriff: arduino slam)

Für eine Schwarm Kommunikation bietet sich z.B. XBee (ZigBee Modul) an.
Damit gehen 240 Schwarmmitglieder.

Neben einer Funkschnittstelle macht auch noch eine optische Schnittstelle für den Nahbereich Sinn.
Sollen Kartendaten untereinander ausgetauscht werden, kann zum einen die ID optisch ausgetauscht werden, was die Addressierung des Gegenüber durch Funk erleichtert.
Zum anderen kann die Ausrichtung der Kommunikationspartner zueinander ermittelt werden.
Werden Kartendaten als Polarkoordinaten übertragen, mit dem sendenen Roboter als Koordinatenursprung, dann ist neben der Position auch die Ausrichtung wichtig.

Beim Kommunikationsprotokoll bzw. dem Aufbau der Datagrame muß man sich halt vorher schon darüber im klaren sein was man alles übertragen will.
Es kann dann auch sinnvoll sein ein System mit mehreren µC oder µC und Kleincomputer wie z.B. Raspberry Pi aufzubauen um mehr Parallelverarbeitung zu erreichen.

Ob die Roboter als "Nutzlast" Beacons haben die Sie an bestimmten Positionen absetzen können, ist zwar eine Überlegung wert, aber diese müssen dann ja auch immer wieder versorgt werden (geladen). Da ist dann auch irgendwann der Punkt erreicht wo ständig Beacons entweder angefahren werden müssen um sie zu laden oder ausgetauscht werden müssen um sie zu einer Ladestation zu bringen. Sowohl von der notwendigen Kommunikation (Beacon X ersetzt jetzt Beacon Y an Position a,b) als auch von der Auslastung der Schwarmmitglieder für Transport oder das Laden vor Ort ist da schnell ein Punkt erreicht, an dem der Schwarm nicht mehr machen kann als nur seine Infrastruktur am laufen zu halten. Außer man greift ständig von außen ein und übernimmt diese Aufgaben.
Dann würden aber die Roboter dem Menschen diktieren was er wann zu tun hat.
Nicht grade sinnvoll.