Distributed locomotion strategies for lattice-based modular robots

Abstract

Previous work on locomotion strategies for lattice-based modular robots has provided several algorithms that allow modular robots move over sets of specific obstacles. Nevertheless, there was not yet a general algorithm that solved the problem of locomotion for any arbitrary set of obstacles. In this document, we introduce a general distributed algorithm of locomotion for 2D square lattice-based modular robots that solves the problem of locomotion over any given set of obstacles. The algorithm presented here is inspired in a caterpillar motion and uses the right-hand rule combined with local module information to guide the movement of a modular robot. The proof of correctness and complexity analysis are also given in this document alongside a complete functional implementation of the algorithm.

Trabajos previos sobre estrategias de locomoción para robots modulares basados en celdas han proporcionado diversos algoritmos que permiten a este tipo de robots moverse en conjuntos específicos de obstáculos. Sin embargo, aún no existía un algoritmo general que solucionase el problema de locomoción para cualquier conjunto arbitrario de obstáculos. En este documento introducimos un algoritmo general de locomoción para robots modulares basados en celdas cuadradas 2D que soluciona el problema de locomoción sobre cualquien conjunto de obstáculos. El algoritmo presentado está inspirado en el movimiento de las orugas, también utiliza el principio de la mano derecha combinado con información local de cada módulo para guiar el movimiento de un robot modular. La demostración de corrección y el análisis de complejidad también son presentados en este documento junto una completa y funcional implementación del algoritmo.