A Multi-agent Architecture with Distributed Coordination for an Autonomous Robot

Abstract

Aquest treball proposa una nova arquitectura de control amb coordinació distribuïda per a un robot mòbil (ARMADiCo). La metodologia de coordinació distribuïda consisteix en dos passos: el primer determina quin és l'agent que guanya el recurs basat en el càlcul privat de la utilitat i el segon, com es fa el canvi del recurs per evitar comportaments abruptes del robot. Aquesta arquitectura ha estat concebuda per facilitar la introducció de nous components hardware i software, definint un patró de disseny d'agents que captura les característiques comunes dels agents. Aquest patró ha portat al desenvolupament d'una arquitectura modular dins l'agent que permet la separació dels diferents mètodes utilitzats per aconseguir els objectius, la col·laboració, la competició i la coordinació de recursos. ARMADiCo s'ha provat en un robot Pioneer 2DX de MobileRobots Inc.. S'han fet diversos experiments i els resultats han demostrat que s'han aconseguit les característiques proposades per l'arquitectura.

This work proposes a new mobile robot control architecture with distributed coordination (ARMADiCo). The distributed coordination methodology consists of two steps: the first determines which agent wins the resource based on a private utility computation, and the second how the resource exchange is carried out in order to avoid abrupt robot behaviors. This architecture has been conceived to make easy the introduction of new hardware and software components and an agent design pattern has been defined in order to capture the agents' common features. This pattern has also lead to the development of a modular architecture inside the agent that allows separation of the different methods of achieving goals, collaboration and competition as well as resource coordination. ARMADiCo has been tested on a MobileRobots Inc. Pioneer 2DX robot. Several experiments have been carried out and the results show that the proposed features of the architecture have been accomplished.