16、机器人自主性中的异构性与运动规划策略

机器人自主性中的异构性与运动规划策略

在机器人应用领域，尤其是在自主周边防御和动态环境中的运动规划这两个关键场景下，异构性和有效的规划算法起着至关重要的作用。下面将详细探讨这两个方面的相关内容。

自主周边防御中异构性的作用

在自主周边防御问题里，异构性对防御系统的性能有着复杂的影响。研究人员通过构建模型来探究机器人团队的异构性如何影响周边防御的性能。

当防御者能够获取即将到来攻击的完整信息时，异构团队能取得更好的防御效果。而且，在一定的问题参数范围内，最优防御者速度的比例近乎恒定，呈现出一种普遍的行为模式。

然而，当防御者仅能获取最少的攻击信息时，异构性对系统性能是有害的。这表明异构性可能是一种非鲁棒的特性，因为系统信息的减少会显著降低其有效性。

以在圆形周边上具有单位视野的两个防御者为例进行模拟。模拟结果显示，在这种情况下，异构性不仅无益，反而有害。最优的速度分配方案是将全部速度预算分配给一个防御者，或者平均分配给两个防御者。

以下是对不同信息情况下异构性影响的总结表格：
| 信息情况 | 异构性影响 | 最优速度分配 |
| ---- | ---- | ---- |
| 完整攻击信息 | 有益，提升性能 | - |
| 最少攻击信息 | 有害，降低性能 | 全部分配给一个防御者或平均分配 |

其影响机制可以用以下 mermaid 流程图表示：

graph LR
    A[信息情况] -->|完整信息| B(异构团队提升性能)
    A -->|最少信息| C(异构性有