센서 입력에서
다중 로봇 시스템까지.

다중 로봇 시스템은 개별 로봇의 운동 모델뿐 아니라 로봇 간 통신 구조와 상대 측정 조건을 함께 정의합니다. 각 로봇이 실제로 활용할 수 있는 국소 관측 정보, 통신 범위와 제어 입력의 제약을 모델에 반영합니다.

모든 로봇이 동일한 전역 좌표계와 전체 상태 정보를 공유한다고 가정하지 않고, 제한된 관측과 통신 조건에서 각 로봇이 활용할 수 있는 정보의 범위를 수학적으로 모델링합니다. 이를 바탕으로 이후 분산 상태 추정과 편대 운용·협력 제어를 설계할 수 있는 기반을 구성합니다.

각 로봇이 가진 상대 측정값과 이웃 로봇으로부터 전달받은 정보를 결합하여 위치·자세와 필요한 상태를 분산 방식으로 추정합니다. 모든 데이터를 중앙 시스템에 집중하지 않고, 각 로봇이 보유한 국소 정보와 통신 가능한 정보만을 이용해 상태 추정을 수행합니다.

통신 연결 구조와 측정 오차, 지연과 정보 누락이 추정 정확도와 수렴성에 미치는 영향을 분석하고, 제한된 관측과 통신 조건에서도 로봇 간 상대 상태와 전체 추정 결과의 일관성이 유지되는 조건을 검증합니다.

분산 상태 추정 결과와 로봇 간 상대 위치·상태 정보를 활용하여 원하는 간격과 편대 형상을 유지하면서 공통 이동 목표를 추종하도록 제어합니다. 각 로봇의 제어 입력을 개별 이동 목표뿐 아니라 전체 편대의 형상과 움직임이 함께 유지되도록 구성합니다.

로봇별 운동 특성과 구동 한계, 제한된 통신과 좌표 정보를 고려하여 충돌과 편대 형상의 이탈을 방지하고, 환경 변화와 개별 로봇의 오차가 협력 제어의 안정성과 편대 유지 성능에 미치는 영향을 분석합니다.

여러 로봇이 하나의 목표를 수행할 때 각 로봇의 상태와 가용 기능을 고려하여 역할과 작업을 할당하고, 이동 경로와 행동 순서를 함께 계획합니다. 로봇 간 작업 영역과 이동 경로를 조정하여 충돌과 불필요한 중복 작업을 줄이고 전체 임무의 효율을 높입니다.

각 로봇이 독립적으로 움직이면서도 공통 목표와 작업 진행 상태를 공유할 수 있도록 협력 계획을 구성합니다. 통신 상태나 로봇의 가용성이 변하는 경우에는 작업을 재할당하고 경로와 행동 계획을 조정하여 임무를 지속할 수 있도록 합니다.