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Generic fault-detection for multirobot systems

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Une nouvelle technologie de détection des pannes pour le suivi environnemental par des équipes de robots

La détection de pannes et la tolérance aux pannes sont deux défis majeurs des systèmes multirobots à grande échelle appelées essaims de robots, en particulier en sciences de l'environnement. Une initiative de l'UE a introduit un nouveau système pour les scénarios de suivi environnemental.

Économie numérique
Recherche fondamentale

Dans de nombreuses situations réelles, les essaims de robots doivent pouvoir détecter et gérer précisément et rapidement les robots qui se comportent de manière anormale. Cela est particulièrement important dans les applications de suivi environnemental, où un robot défaillant non détecté peut perturber, voire endommager, le système même qui est contrôlé. Le projet GIFTED-MRS (Generic fault-detection for multirobot systems), financé par l'UE, a abouti à l’élaboration d’un système capable de s'adapter à des variations temporelles du comportement et des perturbations environnementales d'un robot. Les partenaires du projet ont développé un système générique de détection des pannes pour les essaims de robot. Les essaims peuvent se contrôler eux-mêmes et indiquer la présence de robots défaillants. Ils ont démontré comment les robots dotés de capacités de détection limitées et imparfaites peuvent observer et classifier entre eux leurs comportements respectifs. Pour cela, ils ont utilisé un algorithme qui apprend à faire la distinction entre un comportement normal et anormal en ligne. Par une série d'expériences, les chercheurs ont systématiquement évalué les performances de l'approche proposée pour un grand essaim de robots. Ils ont analysé la capacité du système à détecter correctement les robots défaillants, le temps nécessaire pour détecter une panne dans un robot et le taux de fausses alarmes. Les résultats montrent que le système est robuste et capable de détecter les pannes à temps. Plus précisément, les pannes étaient détectées en moins de 3 minutes dans plus de 90 % des situations testées. L'innovation permet également d'obtenir un taux de fausses alarmes inférieur à 2 %. La technologie GIFTED-MRS a le potentiel pour contribuer à un fonctionnement autonome à long terme avec intervention humaine minimale. En conséquence, cela devrait améliorer l'utilité des robots pour une large gamme d'applications futures de l'automatisation intelligente distribuée, telle que le suivi environnemental et l'automatisation de l'agriculture. Les systèmes à plusieurs robots utilisés dans le secteur de la santé sont un autre domaine d'application potentiel.

Mots‑clés

Détection de panne, suivi environnemental, systèmes multirobots, essaims de robots, GIFTED-MRS

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