Descripción del proyecto
Control de comportamientos emergentes en enjambres de robots
Los enjambres de robots son sensibles a las imperfecciones, lo cual dificulta su diseño y control. Incluso las imperfecciones más pequeñas pueden amplificarse en un gran número de robots, mermando así su rendimiento global. Las imperfecciones también pueden dar lugar a comportamientos emergentes complejos, como patrones de trayectoria intrincados. El equipo del proyecto iSwarm, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, propone un nuevo enfoque para controlar los comportamientos emergentes. En lugar de suprimir las imperfecciones, la idea es aceptarlas y utilizarlas como nuevas aportaciones de control distribuido. Esto requiere aplicar una nueva perspectiva en el análisis de algoritmos y la integración de robots para sistemas multiagente, centrándose en la intersección de la teoría algebraica de grafos, la teoría de redes, el control y la mecatrónica. En última instancia, se desarrollará un marco para evaluar comportamientos emergentes con aportaciones imperfectas.
Objetivo
Robot swarms are incredibly fragile against imperfections. World-class roboticists agree that one of the fundamental challenges in robotics is on the availability of systematic methods with formal guarantees for the design and control of the swarm's force multiplication, where sensing, actuation, and communication are distributed in space. However, no matter the approach, control theory, or heuristic, tiny imperfections are amplified throughout large numbers of robots and rapidly erode and make unpredictable the overall performance of the swarm. Notwithstanding, imperfections can result in surprising complex emergent behaviors such as intricate trajectory patterns of mobile robot swarms.
iSwarm questions the current paradigm of fighting imperfections to suppress their “damaging” effects. Conversely, I propose a rigorous control theory to unleash and ally with imperfections, such as dropouts, delays, and scaling/biasing factors in sensors and actuators, as novel distributed control inputs for taming emergent behaviors. My paradigm shift requires new ways of analyzing algorithms and their robot integration at the crossroads between algebraic graph theory, network theory, control, and mechatronics for multi-agent systems.
To achieve the project's goal, I will: 1) develop a general formulation to characterize the controllability/stabilizability of emergent behaviors with imperfections as inputs; 2) introduce unconventional strategies such as the mismatched Lyapunov functions to engineer emergent behaviors; 3) construct equivalence principles between imperfections and inconsistent shared information to improve the effectiveness of the swarm’s “collective awareness” for fault-recovery algorithms; and 4) demonstrate the control of a state-of-the-art robot swarm in non-lab conditions by exploiting robot imperfections.
iSwarm regards imperfections as part of the solution, will inspire innovative research methods and lead new applications of multi-robot systems.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ingeniería y tecnología ingeniería mecánica mecatrónica
- ingeniería y tecnología ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, ingeniería de la información ingeniería electrónica sensores
- ingeniería y tecnología ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, ingeniería de la información ingeniería electrónica robótica
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2022-STG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
18071 GRANADA
España
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.