Sistema de subhastes cooperatives per a l'assignació dinàmica de tasques a robots mòbils
Grups de robots més o menys nombrosos s'encarreguen del transport intern dins dels magatzems automatitzats. Un dels grans reptes en la gestió d'aquests tipus de magatzem és l'assignació de tasques als robots a l'hora que es minimitza el cost global de les operacions. En entorns a...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | catalán |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:299840 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/299840 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Sistemes multirobot Multi-robot systems Sistemas multirobot Logística interna Indoor logistics Assignació de tasques a robots Multi-robot task allocation Asignación de tareas a robots Tecnologies |
| Sumario: | Grups de robots més o menys nombrosos s'encarreguen del transport intern dins dels magatzems automatitzats. Un dels grans reptes en la gestió d'aquests tipus de magatzem és l'assignació de tasques als robots a l'hora que es minimitza el cost global de les operacions. En entorns amb pocs punts de càrrega és possible fer una assignació òptima mitjan¸cant tècniques de programació lineal. Però, a mesura que el nombre de tasques i robots augmenta, i que les tasques entren al sistema al llarg del temps de forma dinàmica, ja no és possible fer l'assignació òptima mitjan¸cant la programació lineal en un temps raonable. Les solucions basades en subhastes solucionen el problema de l'assignació de tasques aproximant-se a la solució òptima i aportant robustesa i escalabilitat al sistema. El protocol d'assignació de tasques a robots que es fa servir és el denominat "contract-net", en què els agents que representen les tasques son les que inicien subhastes tancades en les què els robots fan les seves ofertes basades en el seu cost d'operació. A causa del dinamisme del sistema, l'aparició de noves tasques, possibles accidents i altres esdeveniments inesperats fan que les tasques llancin noves subhastes quan es produeix un d'aquests esdeveniments. Això fa que aquestes noves subhastes provoquin el canvi de robot assignat a la tasca. Tot i que aquest mecanisme de "resubhasta"ens acosta encara més a la solució òptima (fins un 15% pitjor que la solució de la programació lineal) les tasques no tenen en compte el fet que que els robots poden estar participant a la vegada en altres subhastes. Tenim doncs que les tasques tenen un comportament "egoista"(greedy) perquè s'assignen el robot que aporta el valor mínim a la seva subhasta sense considerar les altres. Per tant, les primeres subhastes que avaluen les ofertes s'associen els robots. En aquesta tesi es modifica el protocol de les subhastes de manera que els agents que representen les tasques prenen les decisions basant-se no només en les ofertes que els robots fan per a la seva subhasta sinó també en les ofertes que fan a les altres. A més d'aquest canvi en el protocol, en aquesta tesi també es proposa un algorisme d'assignació de tasques que es denomina Munkres*, que està basat en el mètode hongarès i que aprofita assignacions prèvies òptimes amb l'objectiu de minimitzar les comunicacions i d'evitar bucles en reassignacions. Amb aquesta solució, el cost d'execució de les tasques i el cost de transport es redueix, cosa que porta a millores dels costos globals d'operació que s'acosten fins a un 90% de l'òptim. |
|---|