PROGETTI DI RICERCA DI RILEVANTE INTERESSE NAZIONALE (PRIN) - BANDO PRIN 2022
PROGETTI FINANZIATI - UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CASSINO E DEL LAZIO MERIDIONALE
Acronimo Prin2022_Antonelli_MAXFISH
ID Progetto 20225RYMJE
Titolo Progetto MAXFISH: Multi agents systems and Max-Plus algebra theoretical frameworks for a robot-fish shoal modelling and control
Responsabile Scientifico locale ANTONELLI - Gianluca
Programma di finanziamento PRIN 2022
Ente finanziatore MIUR
Ruolo responsabile Capofila
Finanziamento totale del progetto
250.000,00_€
Finanziamento per UNICAS
115.000,00_€
ID CALL PRIN_2022
Abstract Progetto Dal punto di vista della ricerca costruttiva e applicata, esistono molti modelli di pesci robotici e studi sulla locomozione per possibili strategie di navigazione, guida e controllo di veicoli singoli. Negli ultimi anni, la letteratura scientifica ha iniziato a presentare strategie di comunicazione e cooperazione per il loro utilizzo come uno "sciame". Tuttavia, poco è stato sviluppato in termini di modellazione formale multi-agente su larga scala e nell'implementazione di prototipi legati a scopi di sorveglianza e pattugliamento di un'area confinata. Il progetto MAXFISH fornirà due principali quadri nell'ambito del controllo multi-robot pesce: uno metodologico e uno di implementazione. Quello metodologico erediterà dalle strategie teoriche all'avanguardia in vari aspetti. MAXFISH potenzierà la ricerca, in dettaglio: - Nel caso del "robot singolo", si rivaluterà il modello di Fossen e la sua validità per veicoli ibridi (propulsione pinna/eliche) con locomozione a pinna caudale. Uno degli obiettivi teorici sarà ottenere una nuova rappresentazione nel gruppo di Lie SO(3) per migliorare la simulazione numerica. Questa parte contribuirà alla progettazione dei sistemi di navigazione, guida e controllo dei robot singoli. - Per il caso del "multi-robot" come sistema di agenti multipli (MAS), verrà presentato un formalismo per affrontare situazioni in cui robot con capacità e caratteristiche limitate e comunicazione intermittente devono concordare azioni come la copertura di un'area non strutturata e la stima distribuita. - Nel caso del "branco di multi-robot in ispezioni ripetitive e periodiche", si rivaluterà la modellazione del team di robot sottomarini, non sulla scala temporale, ma sulla scala delle attività. Ci sono molte situazioni e casi reali in cui diversi robot con attuazioni, capacità sensoriali e caratteristiche diverse devono perlustrare punti di interesse secondo una strategia fissa. La formalizzazione dell'algebra Max-Plus e l'indagine sul modello di riferimento possono essere utili per questi casi. Il quadro di implementazione partirà dagli strumenti standard di progettazione di architetture e modelli di ingegneria. Saranno preferiti gli strumenti più comunemente utilizzati: MATLAB/Simulink e Python (o MicroPython) per avviare simulazioni numeriche, ROS come middleware e Unity (o Gazebo) per i gemelli digitali completi dei robot. In questo contesto, MAXFISH potenzierà le risorse che saranno rese disponibili per futuri studi e implementazioni alla comunità. Dato il tipo di questa chiamata, gli aspetti metodologici riceveranno la priorità, lasciando lo sviluppo dell'hardware a un contratto esterno con giovani start-up collegate a due partner. L'hardware rimarrà di proprietà per incoraggiare i giovani imprenditori, e l'infrastruttura scientifica sarà resa disponibile come risorse educative aperte.
SOTTO SETTORI ERC PE7_10 Robotics
Anno presentazione 2022
Anno Inizio Finanziamento 2023
Anno Fine Finanziamento 2025