Riassunto analitico
L'utilizzo di robot è ormai sempre più diffuso in diversi settori, e non riguarda più soltanto applicazioni di tipo industriale o militare, ma sta diventando col tempo sempre più pervasivo della nostra vita quotidiana: è sempre più frequente infatti il loro utilizzo ad esempio in operazioni di sorveglianza, assistenza agli umani o attività pericolose per l'uomo. Una delle principali aree su cui si sta concentrando l'interesse scientifico è in particolare quella delloswarming, ovvero l'utilizzo di sistemi multi-robot: essi infatti permettono in molti casi di ottenere risultati migliori rispetto all'impiego di un singolo robot grazie alla comunicazione e alla cooperazione tra gli agenti per raggiungere determinati obiettivi.
L'obiettivo di questo lavoro di Tesi è stato l'implementazione di un algoritmo per il controllo di una flotta di robot autonomi allo scopo di esplorare un ambiente sconosciuto. Questo algoritmo è basato sulla teoria del Coverage, la quale richiede una conoscenza esatta della partizione di Voronoi dell'ambiente che a sua volta implica la necessità di una conoscenza globale dello stesso. Questo sarebbe possibile soltanto nel caso in cui i robot impiegati avessero sensing range illimitato, per cui sono necessari alcuni accorgimenti per superare queste limitazioni e riuscire a operare con robot dotati di area di sensing limitata. La soluzione adottata prevede un partizionamento limitato secondo Voronoi dell'area di sensing di ogni robot anzichè dell'intera area, fornendo una legge di controllo distribuita per l'esplorazione di un ambiente sconosciuto.
Lo scopo dell'elaborato è quindi esporre inizialmente la teoria del Coverage di Voronoi e ricercare nella letteratura quali soluzioni vengono adottate attualmente per il controllo di sistemi multi-robot e per operazioni di navigazione ed esplorazione, mostrando le limitazioni che ognuna di esse comporta. Infine verrà descritto l'algoritmo sviluppato, quali strumenti sono stati utilizzati per testarlo e si mostreranno i risultati ottenuti, al fine di dimostrare che un gruppo di robot è in grado di esplorare in maniera ottimale l'ambiente utilizzando soltanto informazioni ricavate in maniera diretta dai singoli robot.
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