Control Barrier Functions For Energy Sufficiency In Mobile Robot Systems

De nos jours, la robotique moderne progresse à un rythme effréné et, au fil du temps, de nouvelles applications robotiques apparaissent. Dans ce contexte, de nouvelles applications robotiques ne cessent d’émerger, notamment en ce qui concerne les robots mobiles et les systèmes multi-robots. En effet, Les nouveaux systèmes robotiques permettent non seulement d’étendre les capacités humaines, mais donnent également la possibilité à l’homme d’accomplir des tâches plus ardues dans des environnements plus difficiles et plus dangereux. Ceci engendre des conséquences sociales et économiques importantes et potentiellement dangereuses, créant des effets socio-économiques autant importants que ces conséquences. Par conséquent, la capacité des robots mobiles et des systèmes multi-robots à atteindre une autonomie à long terme et à survivre dans leur environnement de travail est essentielle. L’un des éléments clés dans la quête de l’autonomie à long terme est la suffisance énergétique ainsi que l’autonomie énergétique, c’est-à-dire la capacité des robots à maintenir une charge suffisante tout au long de l’exécution de leur mission, quelles que soient les circonstances, indépendamment de la nature de la mission ou l’environnement. Le maintien de la suffisance énergétique pose de nouveaux défis, en particulier lorsque les ressources de recharge disponibles dans l’environnement sont limitées, ce qui impose la nécessité de coordonner les activités de recharge entre les différents robots. Un autre défi se pose lorsque les robots opèrent dans des environnements inconnus et complexes, où la consommation d’énergie des robots peut ne pas être uniforme dans tout l’environnement, et/ou l’environnement lui-même peut être encombré et non structuré. Cela nécessite de réfléchir à des alternatives plus prudentes dans la recherche d’une station de recharge, tout en prenant en considération ces aspects environnementaux. En outre, assurer une suffisance énergétique pour les scenarios mentionnés représente un défi en soi, car ces garanties pourraient non seulement trop restreindre la capacité des robots à se déplacer, mais également nuire à leur capacité à bien mener leurs missions.