9、大规模异构多机器人覆盖与高效运动规划：技术解析与实验验证

大规模异构多机器人覆盖与高效运动规划：技术解析与实验验证

在机器人技术领域，大规模异构多机器人覆盖问题以及在障碍物不确定环境下的高效运动规划一直是研究的热点。本文将深入探讨相关技术，并通过实验验证不同方法的有效性。

大规模异构多机器人覆盖

在大规模异构多机器人覆盖问题中，不同类型的机器人具有不同的运动和感知能力。以下是不同类型机器人在不同地形下的最大速度和覆盖权重：
| 物种 | 水域（m/s） | 山地（m/s） | 平原（m/s） | 城市（m/s） | 覆盖权重 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 地面机器人 | 0 | 20 | 40 | 50 | 20 |
| 空中机器人 | 50 | 50 | 50 | 30 | 10 |
| 水上机器人 | 50 | 0 | 0 | 30 | 20 |

为了研究分解和分配方法对覆盖性能的影响，我们进行了以下三种变体的实验：
1. 无分解 ：机器人随机分布在整个搜索区域，并直接规划轨迹。
2. 分解 + 随机分配 ：先进行分解步骤，然后将机器人随机分组并分配到每个子区域。
3. 分解 + 生成式分配（我们的方法） ：根据训练好的生成模型的输出将机器人分组。

在不同的部署成本限制下，我们对覆盖性能进行了评估。假设每个机器人的部署成本为 1，总部署成本对应于部署的机器人数量。部署成本越高，可部署的机器人越多，自然会导致更高的覆盖性能。通过对 100 个测试地形的评估，得到了以下