Distributed multi-robot patrolling strategy based on importance of nodes

Distributed multi-robot patrolling strategy based on importance of nodes
Huo Yaoyan1a,1b
Li Zonggang1a,1b
Gao Pu1b,2
1. a. School of Mechanical Engineering, b. Robotics Institute, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China
2. Lanzhou Petrochemical College of Vocational Technology, Lanzhou 730060, China

摘要

Considering that in the multi-robot patrol task, it is a common phenomenon that the importance of the nodes to be visited is different. In view of the fact that most patrolling algorithms don't consider the difference in the importance of nodes, the idle time of all nodes tends to be the same, resulting in important nodes access frequency ordinary nodes and excessive access problems. This paper proposed a distributed patrolling strategy based on nodes' importance to optimize node access frequency and reduce the global average idle time. The robot calculated the idle time and importance of surrounding nodes, online decided the target node, estimated the time of reaching the target node, and informed nearby companions of the target node and estimated time of arrival. It increased the importance of the edge node in order to prevent some nodes from being over-visited, when the access frequency of the edge node was lower than the minimum access frequency, so that the robot could visit the node as soon as possible. Finally, this paper analyzed the influence of factors on the completion of continuous patrolling tasks of robots through simulation on the number of robots, changing environment, the importance of nodes and other factors. The results show that the number of visits to the most important nodes has increased significantly. Moreover, under the premise of the same patrolling environment and number of robots, the algorithm has fewer outliers and smaller average idle time, and the performance of multi-robot continuous patrolling is better.

基金项目

国家自然科学基金资助项目(61663020)
甘肃省高等学校科研项目成果转化资助项目(2018D-10)
兰州交通大学“百人计划”资助项目(1520220305)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2021.06.0301
出版期卷: 《计算机应用研究》 Printed Article, 2022年第39卷 第2期
所属栏目: System Development & Application
出版页码: 510-514
文章编号: 1001-3695(2022)02-031-0510-05

发布历史

[2021-10-18] Accepted Paper
[2022-02-05] Printed Article

引用本文

霍耀彦, 李宗刚, 高溥. 基于节点重要度的多机器人分布式巡逻策略 [J]. 计算机应用研究, 2022, 39 (2): 510-514. (Huo Yaoyan, Li Zonggang, Gao Pu. Distributed multi-robot patrolling strategy based on importance of nodes [J]. Application Research of Computers, 2022, 39 (2): 510-514. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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