TY  - THES
AB  - Inspiriert von der Vision von Roboterschwärmen, die gemeinsam Gebiete wie die Oberfläche entfernter Planeten erkunden, untersuchen wir die theoretischen Grundlagen von mobilen Roboterschwärmen. Die Roboter werden als Punkte in einem d-dimensionalen euklidischen Raum modelliert. Jeder Roboter hat nur sehr begrenzte Fähigkeiten und lokale Informationen über seine Umgebung (er kann andere Roboter nur bis zu seiner Sichtweite wahrnehmen). In der Regel sind die Roboter orientierungslos, d. h., sie haben kein gemeinsames Koordinaten- oder Positionierungssystem. Aufgrund der begrenzten Fähigkeiten der Roboter werden bereits grundlegende Aufgaben für die Roboter zu einer algorithmischen Herausforderung.In dieser Arbeit untersuchen wir vier Formationsprobleme, bei denen sich die Roboter so bewegen sollen, dass ihre Positionen ein vorgegebenes Muster bilden.Unser Fokus liegt auf der folgenden Frage: Wie schnell können die Roboter ein bestimmtes Formationsproblem mit gegebenen Roboterfähigkeiten lösen? Die Formationsprobleme können in zwei Klassen eingeteilt werden: Kontrahierende und expandierende Formationsprobleme. Das Ziel von kontrahierenden Formationsproblemen ist es, die Roboter näher zusammenzubringen oder eine Zielstruktur zu minimieren.Auf der anderen Seite gibt es expandierende Formationsprobleme, bei denen sich die Roboter ausbreiten müssen, um eine möglichst große Fläche abzudecken oder eine Zielstruktur zu maximieren.Kontrahierende Formationsprobleme sind in der Literatur gut bekannt, aber über expandierende Formationsprobleme ist, insbesondere bei Robotern mit nur lokalen Informationen, noch viel Forschungsbedarf.Konkret untersuchen wir die kontrahierenden Formationsprobleme Gathering und Chain-Formation. Beim Gathering müssen sich die Roboter zu einem einzigen, nicht vordefinierten Punkt bewegen. [...]
AU  - Castenow, Jannik
CY  - Paderborn
DA  - 2023
DO  - 10.17619/UNIPB/1-1750
DP  - Universität Paderborn
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 24.05.2023
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2023
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2023
SP  - 1 Online-Ressource (165 Seiten)
T2  - Institut für Informatik
TI  - Local protocols for contracting and expanding robot formation problems
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-45128
Y2  - 2025-04-30T20:19:36
ER  -