chapter  8
16 Pages

Multirobot Search Using Bio-Inspired Cooperation and Communication Paradigms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ANDMONICA ANDERSON

WithBRIANAWELLMAN, QUINTON ALEXANDER

Contents 8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

8.1.1 Successes in Nature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 8.1.2 Challenges and Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

8.2 Study of Primates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 8.2.1 Introduction to Primates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 8.2.2 Role Selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 8.2.3 Communication and Navigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 8.2.4 Impact of Environment on Cooperation and Communication. . . 216

8.3 Bio-Inspired Multi-Robot Systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

8.3.1 Decentralized, Asynchronous Decision Making . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 8.3.2 Limited Communications Modalities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 8.3.3 Transient Role Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

8.4 Toward Bio-Inspired Coverage: A Case Study in Decentralized Action Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

8.5 Summary and Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

Animal systems are recognized for their ability to successfully forage and hunt in unknown and changing conditions. If the mechanisms of this adaptability and flexibility can be determined and implemented in multi-robot systems, autonomous systems could cost-effectively assist with homeland security andmilitary applications by providing situational awareness.