Title (deu): Simulation und Implementierung bio-inspirierten Verhaltens bei autonomen Robotern

Author: Kengyel, D. (Daniela)

Description (deu): St. Pölten, FH-Stg. Computersimulation, Dipl.-Arb., 2009

Description (deu): Im Forschungsgebiet der Schwarmrobotik ist das Auffinden von Bereichen mit bestimmten Eigenschaften durch Roboter eine gebr¨auchliche Anforderung. Dies k¨onnte zum Beispiel die Suche nach einem ausstr¨omenden Gas oder einer W¨ armequelle sein. In den letzten Jahren wurde schon viel in diesem Bereich geforscht und verschiedene Algorithmen entwickelt sowie evaluiert. In dieser Arbeit wird ein bio-inspirierter Ansatz mit dem Vorbild junger Bienen vorgestellt und abgewandelt. Bienen leben in erstaunlich gut organisierten Kolonien und geh¨oren zur Gruppe der eusozialen Insekten. Sie sind in der Lage, sich im dunklen Bienenstock in einem Temperaturgradienten zu orientieren. Diese Aufgabe ist sehr anspruchsvoll und wird von den Bienen kollektiv gel ¨ ost. Im ersten Teil dieser Arbeit wird ein Roboter dahingehend weiter entwickelt, damit der Roboter Messungen der Temperatur durchf ¨uhren kann. Im zweiten Teil wird der BEECLUSTAlgorithmus vorgestellt und soweit ver¨andert, dass er in einem Temperaturgradienten eingesetzt werden kann. Dieser Algorithmus basiert auf Entscheidungen die kollektiv getroffen werden. Nach der Durchf¨uhrung dieser beiden Abschnitte der Arbeit, ist der Roboter f ¨ahig Thermotaxis zu betreiben. Abschliessend wird dieser schwarmorientierte Algorithmus einem egoistischen Ansatz, wo die Roboter nur das eigene Interesse verfolgen, gegen¨uber gestellt.

Description (eng): In swarm robotics it is a common benchmark problem for robots to search an area with specific environmental characteristics. For instance searching the sources of gas leakages or heat sources are frequently mentioned challenges. Over the past years several algorithms were developed and reviewed. Here a bio-inspired approach, adopted from the behavior of young honey bees, will be modified and evaluated. Bees are part of the group of eusocial insects and live in well organized colonies. In the hive of such a colony the bees have to orient themselves in a temperature gradient. This has to be accomplished without the help of light. This is a complex procedure but the bees manage it collectively. In the first part of this work a robot will be enhanced so that it is able to measure local temperature with several sensors. In the second part the BEECLUST algorithm will be modified to work in a temperature gradient instead of a light gradient. The BEECLUST algorithm is a solution based on collective decisions. After the execution of these two parts of the project, the robots will be able to perform thermotaxis. Here this swarm approach will be compared with an egoistic algorithm. With this egoistic algorithm the robots pursue their own goal without a consideration of the goal of the whole swarm.

Object languages: German

Date: 2009

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Classification: Computersimulation ; Robotik ; Bienenstock ; Verhalten

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