Vers une stratégie collaborative de foraging multi-robots

Abstract

Le problème de foraging constitue un benchmark dans la robotique mobile. Dans lequel les robots sont chargés de chercher, collecter et transporter un ou plusieurs objets à un ou plusieurs dépôts. Un foraging dans lequel les objets sont déposés dans un seul dépôt central s’appelle foraging centralisé (Central Place Foraging- CPF). Ce dernier, a été ignoré au fil du temps à cause des collisions crée par les robots au niveau du dépôt central. Pour surmonter ce dernier problème, la communauté a plutôt orienté vers l’utilisation de plusieurs dépôts créant alors le foraging multi-dépôt (Multi-Place Foraging- MPF). Les travaux existants sur le foraging néglige certaines caractéristiques très importantes pour un bon déploiement des systèmes dans le monde réel tel que : l’adaptabilité en ligne, la durabilité…, etc. Une nouvelle branche de foraging est alors créée dans l’esprit de rapprocher le maximum possible les systèmes de foraging aux applications du monde réel, nommé foraging durable. Dans une telle branche, le système tente de répondre à des exigences de systèmes externes. Dans ce mémoire, nous avons proposé un algorithme de foraging durable multi-dépots dans lequel les robots tentent de satisfaire les demandes d’un système externe. Notre proposition fait une hybridation entre les algorithmes bio-inspirés Lévy walk et Firefly dont l’objectif est de combiner les avantages des deux algorithmes afin d’assurer la survie de dépôts pendant la durée de la mission de foraging. L’algorithme proposé Lévy walk Firefly Recruting Algorithm (LWFRA) utilise le Lévy walk pour l’exploration de l’environnement, et le Firefly pour recruter des robots en cas de nécessité. Les tests expérimentaux montrent la supériorité de l’algorithme LWFRA dans différentes configurations.