摘要 — CADRE(合作式自主分布式机器人探索)是一项月球技术演示任务,由三辆探测车和一个基站组成的团队进行多智能体自主探索。该任务计划于 2024 年作为 IM-3 任务的 CLPS(商业月球有效载荷服务)载荷降落在月球的雷纳伽马地区。CADRE 的目标是演示一组自主探测车如何仅接收来自地球的高级任务,自主探索月球表面的某个区域,并与多静态探地雷达协调进行分布式测量。我们设想,多智能体自主将使未来的任务能够解决月球、火星及其他地方的行星科学中迄今未解答的问题。在本文中,我们描述了为 CADRE 开发的自主架构,包括多智能体协调和单智能体驾驶表面移动性,并讨论了导致选择这种架构的要求和限制。
我们介绍了 MoonDB,这是一个分布式数据库,旨在支持 NASA 即将开展的“合作自主分布式探测漫游者” (CADRE) 任务的合作机器人探索和分布式测量。MoonDB 存储、共享和融合来自多个机器人的信息,为多智能体规划算法提供对机器人团队的一致视图。它无需假设持续通信,并且通过明智地选择要共享的状态变量以及共享策略和频率来显著限制带宽使用。此外,MoonDB 集成了位姿图优化模块,允许基于精确的定位信息对单个机器人收集的地图信息进行后验重新定位。地图合并和不一致地图信息的协调使用 OpenGL 加速,从而在嵌入式系统上实现出色的性能。总体而言,MoonDB 为 CADRE 的信息共享问题提供了航天质量的解决方案,解决了多智能体系统协调的关键挑战之一。本文介绍了 MoonDB 的设计、指导其开发的基本假设以及增强理解的实施细节。此外,我们还提供了初步实验和分析来验证我们的方法。
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