Estrategias de Comunicación para Sistemas Multi-Robot Sociales basados en ROS

Autores/as

  • Guillermo Arturo Arrojo Fuentes UC3M
  • Sara Carrasco Martínez UC3M
  • José Carlos Castillo Montoya UC3M
  • María Ángeles Malfaz Vázquez UC3M

DOI:

https://doi.org/10.17979/ja-cea.2025.46.12212

Palabras clave:

Robótica social, Interacción Robot-Robot, Multi-Robot, ROS, Mensajes, Estrategia de comunicación

Resumen

En sistemas multi-robot, la comunicación es la base para una correcta interacción. Coordinar varios robots sociales en un mismo entorno requiere una comunicación efectiva. Sin embargo, las arquitecturas multi-robot suelen enfrentar problemas de sincronización, escalabilidad y dificultad para identificar quién envía cada mensaje. Este artículo analiza cuatro estrategias de comunicación multi-robot basadas en ROS e implementadas en el robot social Mini. Nuestra contribución aborda como opciones: (i) un espacio de nombres compartido que garantiza sincronía pero limita la independencia, (ii) espacios de nombres aislados con comunicación punto a punto, sencillo pero poco escalable, (iii) un espacio de nombres global con tópicos etiquetados por emisor, que permite adaptación dinámica y conocimiento del origen a costa de complejidad en los receptores y (iv) una versión simplificada que usa un único tópico global y un canal adicional para identificar al emisor, reduciendo la complejidad pero exigiendo mecanismos de coherencia.

Referencias

Abdulrahman, T., Isiwekpeni, O., Surajudeen-Bakinde, N., Otuoze, A., 2016. Design, specification and implementation of a distributed home automation system. Procedia Computer Science 94, 473–478, the 11th International Conference on Future Networks and Communications (FNC 2016) / The 13th International Conference on Mobile Systems and Pervasive Computing (MobiSPC 2016) / Affiliated Workshops. DOI: https://doi.org/10.1016/j.procs.2016.08.073

Arrojo Fuentes, G. A., Borrero, J., García Martínez, J., Castillo, J. C., Castro-González, Á., Salichs, M. Á., 2023. Integracio´n en robot social mini del juego”veo, veo”. In: XLIV Jornadas de Automática. Universidade da Coruña. Servizo de Publicacións, pp. 501–506.

Berson, A., 1992. Client/server architecture. McGraw-Hill, Inc., USA. Brambilla, M., Nicoli, M., Soatti, G., Deflorio, F., 2020. Augmenting vehicle localization by cooperative sensing of the driving environment: Insight on data association in urban traffic scenarios. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems 21 (4), 1646–1663. DOI: 10.1109/TITS.2019.2941435

Burgard, W., Moors, M., Stachniss, C., Schneider, F., 2005. Coordinated multi-robot exploration. IEEE Transactions on Robotics 21 (3), 376–386. DOI: 10.1109/TRO.2004.839232

Cao, Y. U., Fukunaga, A. S., Kahng, A., 1997. Cooperative mobile robotics: Antecedents and directions. Autonomous robots 4, 7–27. Habermas, J., 1991. The structural transformation of the public sphere: An inquiry into a category of bourgeois society. MIT press.

Innis, H. A., 1949. The bias of communication. Canadian Journal of Economics and Political Science 15 (4), 457–476. DOI: 10.2307/138041

Kalita, L., 2014. Socket programming. International Journal of Computer Science and Information Technologies 5 (3), 4802–4807.

Lasswell, H. D., 1948. The structure and function of communication in society. In: Bryson, L. (Ed.), The communication of ideas. Harper and Row, New York, pp. 37–51.

Lonvick, C. M., Ylonen, T., Jan. 2006. The Secure Shell (SSH) Protocol Architecture. Tech. Rep. 4251, Internet Engineering Task Force. DOI: 10.17487/RFC4251

Marvel, J. A., Bostelman, R., Falco, J., Jan. 2018. Multi-robot assembly strategies and metrics. ACM Comput. Surv. 51 (1). DOI: 10.1145/3150225

Rane, P., Mhatre, V., Kurup, L., 2014. Study of a home robot: Jibo. International journal of engineering research and technology 3 (10), 490–493. Salichs, M. A., Castro-González, Á., Salichs, E., Fernández-Rodicio, E.,

Maroto-Gómez, M., Gamboa-Montero, J. J., Marques-Villarroya, S., Castillo, J. C., Alonso-Martín, F., Malfaz, M., dec 2020. Mini: A New Social Robot for the Elderly. International Journal of Social Robotics 12 (6), 1231–1249. DOI: 10.1007/s12369-020-00687-0

Shannon, C. E., 1948. A mathematical theory of communication. The Bell System Technical Journal 27 (3), 379–423. DOI: 10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x

Skorobogatov, G., Barrado, C., Salamí, E., 2020. Multiple uav systems: A survey. Unmanned Systems 08 (02), 149–169. DOI: 10.1142/S2301385020500090

Takayanagi, K., Kirita, T., Shibata, T., sep 2014. Comparison of verbal and emotional responses of elderly people with mild/moderate dementia and those with severe dementia in responses to seal robot, PARO. Frontiers in Aging Neuroscience 6 (SEP), 257. DOI: 10.3389/fnagi.2014.00257

Yan, Z., Jouandeau, N., Cherif, A. A., 2013. A survey and analysis of multirobot coordination. International Journal of Advanced Robotic Systems 10 (12), 399. DOI: 10.5772/57313

Descargas

Publicado

01-09-2025

Número

Sección

Robótica