科技前沿信息一种设计机器人群控制算法的语言

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在群体机器人中，设计和表示操纵算法具有挑战性，群体机器人的集体群体性能取决于机器人与其环境之间的相互作用。当前可用的建模语言(例如UML)无法完全表达这些交互。该行为-数据关系建模语言(BDRML)明确表示机器人的行为和数据的机器人使用，以及它们之间的关系。这同意 BDRML表达操纵算法，其中机器人在与环境交互的同时彼此协作并共享信息。这是我本周在#IROS2017上展示的作品。

BDRML原语

基元是BDRML的基本块。他们包括：

行为：处理机器人发现自身的特定情况的一组过程，例如“Scout”

内部数据结构：存储在机器人内存中的信息

外部数据结构：存储在非机器人实体中的信息，即机器人环境中的信息

BDRML原语

实体之间可以存在以下关系：

过渡：机器人从一种行为模式转换到另一种行为模式

读/写： 内部数据由机器人使用\存储，从事特定行为

接收\发送： 机器人使用\存储外部数据。在发送关系的情况下，机器人还可以将数据发送到另一个机器人，该机器人将数据存储在其自己的内部数据结构中

复制：信息从一种数据结构复制到另一种数据结构

更新：数据结构的值通过BDRML图中未显示的子程序从上一个时间步骤的值更新(例如，信息素级别可能会随着时间的推移自发减少)。

的写入和发送关系可任选地定义新的数据结构值或更新该值的功能，通过从视觉描述的关系箭头的端部延伸的虚线表示，并且在继续进行所述数据结构名称冒号之前写入文字说明。\ textit {update}关系始终必须指定新值或值更新函数。

BRML关系条件

每个关系或操作都在一组特定条件下发生。条件在关系或操作箭头的开头可视地表示为带注释的三角形。在文本表示中，条件集遵循关系签名并通过冒号与其分离。除非另有说明，否则当多个条件影响单个关系时，将使用“或”逻辑运算符。

例

完整的BDRML表示包括视觉和文本规范。首先定义一组行为，B，内部数据结构，D i和外部数据结构D e，然后是它们之间的关系列表。视觉表示中的每个框，圆和箭头必须在文本表示中具有对应的元素或线，反之亦然。

BDRML表示示例图中显示了一个例子。所描述的算法同意 机器人搜索工作场所并相互招募以执行工作，并且它可以应用于分散的任务分配。机器人通过在环境中搜索可以以概率p(F)找到的工地来执行“侦察”行为。找到工地的成功侦察员执行“工作”行为，在此期间，它会读取并写入其内部数据结构“工地位置”，以跟踪工地的位置。此外，工作机器人将工地位置发送给它遇到的任何侦察兵，以便招募它。

注意同意 机器人从Scout转换到Work行为的条件如何由p(F)或通过招募触发，即通过Scout内存中存在内部数据结构。还要注意招募的条件，“侦察遇到”表示两个机器人必须在相似的时间在类似的地方进行招募。BDRML图完全无误地描述了何时执行招募，机器人之间交换的信息以及它如何影响机器人行为。

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