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Generic fault-detection for multirobot systems

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Nueva tecnología de detección de fallos para la monitorización ambiental con equipos de robots

La detección de fallos y la tolerancia a los mismos son los dos principales desafíos en los sistemas multirrobóticos de gran escala, conocidos como enjambres robóticos, especialmente en ciencias ambientales. Una iniciativa de la Unión Europea ha presentado un nuevo sistema para casos de monitorización medioambiental.

Economía digital
Investigación fundamental

En muchos entornos reales, los enjambres de robots deben detectar con precisión y puntualidad y acomodarse a robots que se comportan de forma anómala. Esto es especialmente importante para la monitorización medioambiental, ya que la presencia de un robot defectuoso no detectado puede interferir e incluso dañar el sistema que se monitoriza. El proyecto GIFTED-MRS (Generic fault-detection for multirobot systems), financiado por la Unión Europea, construyó un sistema capaz de adaptarse a variaciones temporales del comportamiento de los robots, así como a alteraciones ambientales. Los socios del proyecto desarrollaron un sistema de detección de fallos genérico para enjambres de robots. Los enjambres pueden monitorizarse a sí mismos e indicar la presencia de robots defectuosos. Demostraron que los robots con capacidades de detección limitadas e imperfectas pueden observar y clasificar el comportamiento unos de otros. Para lograrlo, utilizaron un algoritmo que aprende a distinguir entre el comportamiento normal y anómalo en línea. Mediante una serie de experimentos, los científicos evaluaron sistemáticamente el rendimiento del enfoque propuesto para un gran enjambre de robots. Analizaron la capacidad del sistema para detectar correctamente robots defectuosos, así como el tiempo necesario para detectar un fallo desde su primera ocurrencia en el robot y la tasa de falsas alarmas. Los resultados muestran que el sistema es robusto y capaz de detectar los fallos con puntualidad. En particular, la detección de fallos se produce en un plazo de 3 minutos en más del 90 % de las condiciones de prueba. La innovación también alcanza tasas de falsas alarmas reducidas, menores que el 2 %. La tecnología de GIFTED-MRS podría contribuir al funcionamiento autónomo a largo plazo con una intervención humana mínima. Como resultado, podría aumentar la utilidad de los robots para una amplia gama de aplicaciones futuras de automatización inteligente distribuida, como las de monitorización ambiental y la automatización de la agricultura. Otra posible área de aplicación son los sistemas multirrobóticos que funcionan en el sector sanitario.

Palabras clave

Detección de fallos, monitorización ambiental, sistemas multirrobóticos, enjambres de robots, GIFTED-MRS

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