ГБОУ лицей информационных технологий № 1537

Мультиагентная робототехническая система
Авторы: Гришкевич Иван Леонидович, Муравьёв Николай Викторович, Опарышев Андрей Юрьевич
Руководители: Минченко Михаил Михайлович, к.э.н., учитель лицея № 1537,
Верамьев Александр Алексеевич, педагог-организатор лицея № 1537
Учебное заведение: г. Москва, ГБОУ лицей информационных технологий № 1537
Цель работы – разработать систему робототехнических устройств, взаимодействующих
между собой как интеллектуальные агенты и обеспечивающих в результате этого взаимодействия
решение поставленной проблемы в заданных пространственных условиях.
Актуальность разработки мультиагентных робототехнических систем определяется
наличием
большого
класса
прикладных
пространственных
задач,
решение
которых
характеризуется высокой трудоемкостью, неопределенностью и требованием работы в реальном
времени, наличием множества взаимно противоречивых и часто изменяющихся условий.
В основу разработки положена теория мультиагентных систем как одно из развивающихся
перспективных направлений искусственного интеллекта. В качестве основного метода
реализации робототехнической системы выбран принцип распределённого решения поставленной
проблемы
с
использованием
децентрализованного
искусственного
интеллекта,
когда
распределение заданий между роботами происходит в процессе взаимодействия роботов-агентов и
в результате приводит к синергетическому эффекту, обеспечивая решение задачи в целом.
Каждый
из
робототехнических
агентов
реализован
как
автономная
подвижная
микроконтроллерная система, оборудованная набором датчиков и модулем беспроводной
передачи сигналов. Техническая реализация выполнена в форме самостоятельно изготовленных
робототехнических устройств с использованием микроконтроллеров фирмы Atmel семейства AVR
и реальных транзисторов и датчиков (не из конструктора).
Управляющие программы робототехнических агентов написаны на Си-подобном языке и
состоят из двух частей: 1) программа поддержки базового функционирования робота (таких
функций, как прямолинейное движение, повороты, считывание показаний датчиков, отправкаприем сообщений и т.п.); 2) программа генерации стратегии поведения робота на основе
логических умозаключений и получаемой информации от других роботов-агентов.
Разработанная система апробирована на примере исследования пересечённой местности с
выполнением дополнительных задач (поиск, перемещение, доставка размещённых на местности
объектов и др.), что реализовано с использованием специально сконструированного макета с
изменяемой конфигурацией полигона.
С точки зрения практического применения разработанный проект может рассматриваться
как
модель
реальной
робототехнической
системы,
которая
может
найти
прикладное
использование, прежде всего, в областях, связанных с риском для жизни и здоровья человека. При
техногенных и природных катастрофах мультиагентные робототехнические системы могут
использоваться для инспекций и исследования труднодоступных помещений, наблюдений за
различными объектами, построения карты химического загрязнения и решения других трудоемких
пространственных задач.