Glühwürmchen-Synchronisation eines Roboterschwarms

In einem auf Youtube veröffentlichten Video präsentieren Agata Gniewek and Michał Barciś  (betreut von Christian Bettstetter im Karl Popper Kolleg „Networked Autonomous Aerial Vehicles“) eine Glühwürmchen-Synchronisation. Wir haben nachgefragt, was es damit auf sich hat.

Was ist so besonders an der Glühwürmchen-Synchronisation?

Es handelt sich um einen Mechanismus, der auf Verhalten aus der Natur basiert. Beispiele dafür sind das synchronisierte Blinken von Glühwürmchen oder das synchronisierte Zünden von Neuronen im Gehirn. Aufgrund von sehr einfachen Regeln und der hohen Skalierbarkeit kann dieser Algorithmus sogar in sehr großen Netzwerken angewandt werden.

Wie haben Sie ihn implementiert?

Diese Demo ist auf Balboa Robotern von Pololu implementiert, jede von ihnen trägt eine Raspberry Pi, die mit Linux betrieben wird. Die Kommunikation zwischen den Robotern wird von ROS (Robot Operating System) abgewickelt. Das ganze Programm ist in Python geschrieben.

Für welchen Zweck könnte die Glühwürmchen-Synchronisation wichtig sein?

Die Glühwürmchen-Synchronisation kann zur Synchronisation von großen Netzwerken verwendet werden, zum Beispiel für Sensornetzwerke. Der Algorithmus ist auch dann nützlich, wenn mehrere Geräte Handlungen gleichzeitig durchführen sollen. In unserem Projekt zur 3D-Rekonstruktion wollen wir mehrere Drohnen mit Kameras verwenden, um “stereo-Bilder” zu erzeugen. Um dies zu erreichen, müssen die Drohnen Bilder gleichzeitig aufnehmen. Dafür könnte die Glühwürmchen-Synchronisation unterstützend sein.