Benchmarking de performance pour l'exploration multi-robots

Le benchmarking de performance est devenu un thème important dans la robotique. C'est en effet un moyen essentiel de comparer des solutions dans des conditions différentes. Dans cet article, nous nous intéressons sur l'analyse comparative des performances des systèmes multi-robots qui explorent et cartographient des terrains inconnus. Nous proposons une sélection de métriques pour comparer objectivement différents algorithmes de coordination de systèmes multi-robots pour effectuer l'exploration. Nous identifions également des paramètres qui influent sur la performance de la flotte robotique. En faisant varier les paramètres, nous pouvons identifier les forces et les limites d'un algorithme. Ce travail est aussi une première étape concrète pour résoudre le problème général de la comparaison quantitative de différents algorithmes de coordination multi-robots. Nous illustrons ces contributions avec des simulations réalistes d'une stratégie d'exploration basée sur les frontières. Ces simulations ont été mises en oeuvre à l'aide du middleware ROS, ce qui permet de découpler le code des contrôleurs des robots du moteur physique du simulateur. Nous pouvons donc utiliser le même code aussi bien en simulation qu'avec de vrais robots. Performance benchmarking has become an important topic within robotics. It is indeed, a critical way to compare different solutions under different conditions. In this paper, we focus on performance benchmarking of multi-robot systems which explore and map unknown terrains. We summarize metrics to objectively compare different algorithms that can be applied to collaborative multi-robot exploration. We also identify parameters that impact robotic fleet performances. By varying the parameters, we can identify strengths and limits of an algorithm. This work is also a first concrete step to address the general problem of objectively comparing different multi-robot coordination algorithms. We illustrate these contributions with realistic benchmark simulations of the frontier-based exploration strategy. The simulations were implemented in ROS.