EXECUTION-DRIVEN DYNAMIC MULTI-ROBOT TASK ALLOCATION MODEL EASILY APPLICABLE TO REAL CASES

Resumen

Muchos almacenes y fábricas modernas utilizan robots móviles autónomos para sus operaciones logísticas internas. Debido al volumen de trabajo que tienen estas instalaciones, no es práctico asignar manualmente las tareas de transporte a los robots de la flota. Los cambios frecuentes en las órdenes planificadas y los eventos inesperados durante su ejecución como, por ejemplo, el mal funcionamiento del robot o los atascos de tráfico, aumentan la complejidad del problema de asignación de tareas. Teniendo todo esto en cuenta, las búsquedas exhaustivas de soluciones deben limitarse en tiempo de cálculo y sus resultados acaban siendo subóptimos. Las soluciones prácticas utilizan mecanismos de asignación menos intensivos en cálculo que quizás no proporcionan resultados óptimos pero que se adaptan muy bien a los entornos dinámicos como los que se han descrito. Uno de estos mecanismos consiste en subastar las tareas entre los robots de forma que los que hagan la mejor oferta acaben realizando el transporte asignado. En este trabajo se propone un modelo de un sistema multi-agente para realizar las asignaciones mediante subastas que mejora la calidad de las soluciones de un sistema con subastas simples incorporando mecanismos de repetición. A diferencia de otras aplicaciones de asignación de tareas, que utilizan estimaciones para determinar la disponibilidad de los robots, la que se ha desarrollado utiliza un simulador físico, lo que permite tener en cuenta el efecto del tráfico o de otros fenómenos. Para ello, además de los modelos de la parte deliberativa de los agentes del sistema, también se han creado los modelos de la parte reactiva de los robots. Estos modelos se describen formalmente con un tipo propio de máquina de estado que, además de garantizar la predictibilidad y facilitar la verificación e implementación del sistema, permite llegar a expresar el comportamiento deliberativo de los agentes._x000D_ El sistema que se propone incluye un mecanismo de sincronización con la parte física por lo que hace las asignaciones y controla los robots haciendo evolucionar el conjunto de máquinas hasta que requiere que pase tiempo, como, por ejemplo, para dejar que los robots se muevan._x000D_ Los experimentos que se han realizado muestran reducciones en el tiempo y la distancia recorrida por los robots cuando se ajustan los parámetros de la subasta y se utilizan repeticiones. Los resultados obtenidos sugieren que las asignaciones son próximas a las óptimas._x000D_ Dado que el sistema de asignación de tareas que se ha desarrollado controla a los robots simulados durante la ejecución de las tareas, la integración con una planta con robots reales sería directa.

Fecha de lectura	8 feb 2023
Idioma original	Inglés
Supervisor	Lluis Ribas Xirgo (Director/a)