Autonomous shape and structure formation is an important problem in the domain of large-scale multi-agent systems. In this paper, we propose a 3D structure representation method and a distributed structure formation strategy where settled agents guide free moving agents to a prescribed location to settle in the structure. Agents at the structure formation frontier looking for neighbors to settle act as beacons, generating a surface gradient throughout the formed structure propagated by settled agents. Free-moving agents follow the surface gradient along the formed structure surface to the formation frontier, where they eventually reach the closest beacon and settle to continue the structure formation following a local bidding process. Agent behavior is governed by a finite state machine implementation, along with potential field-based motion control laws. We also discuss appropriate rules for recovering from stagnation points. Simulation experiments are presented to show planar and 3D structure formations with continuous and discontinuous boundary/surfaces, which validate the proposed strategy, followed by a scalability analysis.


翻译:自主形状和结构形成是大型多试剂系统领域的一个重要问题。在本文中,我们提议3D结构代表法和分布式结构形成战略,由固定代理人引导自由移动物剂到指定地点安顿在结构中。结构形成边境的代理人在结构结构结构中寻找邻居作为信标定居,在整个结构结构中产生由固定代理人传播的地表坡度。自由移动物剂沿形成结构的表面坡度跟随形成边界,最终到达最近的信标,并在当地招标过程之后继续结构形成。代理人行为由有限的国家机器实施,同时有潜在的实地运动控制法。我们还讨论从停滞点回收的适当规则。模拟实验展示了连续和不连续的边界/表层的平面和3D结构形成,从而验证了拟议的战略,随后进行了可扩展性分析。</s>

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