Program Badawczy Sky Robotics
Celem programu SkyRobotics jest opracowanie i weryfikacja metod kooperacji między powietrznymi (UAV) i naziemnymi (UGV) robotami w dynamicznych, niepewnych środowiskach. Badania koncentrują się na fizykalnie ukierunkowanym planowaniu ruchu, federacyjnym uczeniu modeli świata oraz dyfuzyjnym przydziale zadań w czasie rzeczywistym. Projekt łączy nowoczesne podejścia z zakresu uczenia maszynowego, robotyki mobilnej i systemów wieloagentowych.
Kluczowe wyzwania badawcze
- Komplementarność sensoryczna: UGV dysponuje precyzyjnymi czujnikami krótkiego zasięgu, UAV – szerokim polem widzenia o mniejszej dokładności.
- Różnice dynamiczne: UAV porusza się w przestrzeni 3D i jest podatny na warunki atmosferyczne, UGV – ograniczony do terenu.
- Asymetria komunikacyjna: UAV może pełnić funkcję węzła komunikacyjnego dla grupy UGV.
- Różne modele energetyczne: czas misji UAV jest zwykle krótszy niż UGV, co wymusza dynamiczne zarządzanie energią i zadaniami.
Proponowane kierunki publikacyjne
- Fizykalnie ukierunkowana generacja trajektorii dla heterogenicznych par UAV–UGV
- Generatywne modele dyfuzyjne z więzami dynamiki dla obu platform.
- Wspólne planowanie trajektorii z zachowaniem wymagań fizycznych i celów misji.
- Federacyjne uczenie modeli świata w heterogenicznych rojach
- Uczenie modeli środowiska bez wymiany danych surowych.
- Agregacja fizycznie interpretowalnych modeli lokalnych (wiatr, tarcie) w model globalny.
- Dyfuzyjne planowanie zadań w czasie rzeczywistym z uwzględnieniem energii
- Adaptacyjne przydzielanie zadań w oparciu o zużycie energii i stan baterii.
- Generatywne modelowanie rozkładów prawdopodobieństwa przydziału zadań.
- Formalna weryfikacja bezpieczeństwa współpracy UAV–UGV
- Analiza zasięgów (reachability analysis) dla systemów hybrydowych.
- Gwarancja braku kolizji na poziomie matematycznym.
Zespół SkyRobotics rozwija obecnie platformę badawczą UAV oraz system wzajemnej lokalizacji w rojach robotów.
Projekt jest otwarty na współpracę w obszarach modelowania, symulacji, uczenia federacyjnego oraz integracji fizycznych systemów robotycznych.
Zapraszamy do współpracy!
Kierownik Programu Badawczego Sky Robotics
Mateusz Andrzejewski
mand@pjwstk.edu.pl
