I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 01 9 ,   pp .   1553 ~ 1563   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 3 . pp153 3 - 1563             1553       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   A   n o v e l   b i o - i n sp i r e d   a l g o r i t h m   f o r   h u n t i n g   i n   m u l t i     r o b o t   sc e n a r i o       P oo r v A gr aw al 1 ,   H i m an s h u   A gr aw al 2 ,   V i d yas aga r   P o td ar 3     1 ,2 S y m bi o s i s   I ns t i t u t e   o f   T e c hno l o gy ,   S y m bi o s i s   I nt e r na t i o na l   D e e m e U n i v e r s i t y ,   I ndi a   3 C ur t i B us i ne s s   S c ho o l ,   C ur t i n   U ni v e r s i t y ,   A us t r a l i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J a 20 ,   2 019   R e v i s e A pr   2 2,   2019   A c c e pt e M a y   13 ,   20 1 9       I n   a   m ul t i - r o bo t   s c e na r i o ,   c oo pe r a t i v e   hunt i ng   i s   a   ke y   i s s ue   w he a   g r o up  of   r o bo t s   a r e   hun t i ng   f o r   e v a de r / e v a de r s   a nd   w he n   t he   l o c a t i o o f   t he   e v a de r   i s   c o nt i nuo us l y   c ha ng i ng .   C o o pe r a t i v e   h unt i ng   i s   a ddr e s s e d   i n   t hi s   pa p e r   b y   pr o po s i ng   a   no v e l   bi o   i n s pi r e C o r ne r   D r a g g i ng   A l go r i t hm   ( C D A ) .     C o r ne r   D r a g g i ng   A l go r i t hm   o pe r a t e s   by   m a ki ng   a n   a l l i a nc e   o f   r o bo t s   t ha t   dr a g   t h e   e v a d e r   t o w a r ds   a ny   o ne   o f   t he   f o ur   c o r ne r s ;   w h i c he v e r   i s   c l o s e s t   t o   t he   e v a de r .   D i f f e r e n t   s ha p e s   o f   o bs t a c l e s   a r e   a v o i de du r i ng   t hi s   pur s ui t .   W hi l e   de v e l o pi ng   t he   C o r ne r   D r a g g i ng   A l go r i t hm ,   w e   a n a l y z e   t he   s ho r t c o m i ng s   a nd  a dv a n t a g e s   o f   s o m e   o f   t he   e xi s t i ng   a l g o r i t hm s   i nc l ud i ng   dy na m i c   a l l i a nc e   a nd  f o r m a t i o c o ns t r uc t i o a l g o r i t hm   a nd   i nc o r por a t e   t he s e   c ha ng e s   i o ur   de s i g t o   a c hi e v e   i m pr o v e r e s u l t s .   P e r f o r m a n c e   of   t he   a l g o r i t hm   i s   e v a l u a t e o n   t h e   ba s i s   o f   s i m ul a t i o i M A T L A B .   Ke y w or ds :   A l l i a n c e   B i o - i n s pi r e a l go r i t h m   C o o p e r a t i v e   h u nt i ng   M ul t i   r o b o t s   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   P oo r v a   A g r a w a l ,     S y m b i o s i s   In s t i t u t e   o f   T e c hn o l o g y ,     S y m b i o s i s   Int e rna t i o na l   D e e m e U n i v e r s i t y ,     M a h a ra s h t ra ,   P u n e   4 12115 ,   I n di a .   E m a i l :   po o r v a . a g ra w a l @ s i t pu n e . e du . i n       1.   I N TR O D U C TI O N     In   a   m u l t i   r o bo t i c   e n v i r o nm e nt ,   m ul t i - r o b o t s   w o r c oo pe r a t i v e l y   t o   c o m pl e t e   m i s s i ng  c r i t i c a l   t a s ks   s uc h   a s   na v a l   m i n e   m i s s i o n   [1] ,   c a t c h i ng  i n v a de r s   u n de r   s ur v e i l l a n c e   a r e a s   [2],   t r o o fo r m a t i o n   &   t hr e a t   a s s e s s m e n t   [3 ],   hu n t i n i n   o c e a n   w a t e r   [4]   r e pl a c e   h u m a ns   i n   d a n ge r o us   e n v i r o n m e n t s   o r   m a n uf a c t u ri n g   pr o c e s s e s   [1],   b i o m e di c a l   s c i e n c e s   [5],   r e s e m b l e   hum a n s   i a ppe a ra n c e ,   b e h a v i o r   a n c o gni t i o n   f o r   s pe c i f i c   a ppl i c a t i o n s   [ 6 - 8]   e t c .   T h i s   c o o pe r a t i v e   b e h a v i o r   o f   m ul t i   r o b o t s   i n c l ude s   v a r i o us   t a s ks   s uc h   a s   p a t h   p l a nni ng  [9] ,   c o l l i s i o a v o i da n c e   [10] ,   t a r ge t   s e a r c [11 p r o pe c o o r di na t i o a m o ng  r o bo t s   [6,   1 2],   l o c a l i z a t i o o f   t h e   p a t [1 ,   1 3],   pr o pe h a rdw a r e   r e a l i z a t i o [14] ,   t a s k   a l l o c a t i o [6]  e t c .   T h e s e   c oo p e r a t i v e   b e h a v i o r   t ra i t s   [15]   a nd  c oo r di n a t i o n   a c t i v i t i e s   a m o n gs t   r o b o t s   a r e   b i o l o gi c a l l y   i n s p i r e by   s p e c i m e n s   of   w i l l i f e   s u c h   a s   t h o s e   i n   b a t s   a n d   f i r e   f l i e s   [16 - 17 w h e t h e y   c o m m u n i c a t e   w i t h   e a c h   o t h e r.     T h i s   pa pe r   f o c us e s   o n   t h e   p r o b l e m   o f   m ul t i   r o b o t   h u nt i n g   f o r   c a t c hi n g   e v a de r s .   A n   e v a de i s   a o ppo n e n t   w h o   ha s   t o   b e   c a ught   b ut   a t t e m p t s   t o   e s c a pe .   T h e   h u nt i ng  p r o b l e m   de a l s   w i t h   m ul t i p l e   r o b o t s   t h a t   w o r c oo pe r a t i v e l y   i n   o r de r   t o   c a t c h   t h e   e v a de r s   [18].   F o r   e xa m p l e ,   i n   l i n e   o f   c o n t r o l   w h e r e   h u m a n   l i f e   c o ul d   po t e n t i a l l y   be   i d a n ge r ;   m u l t i - r o bo t   t e a m s   c a b e   us e t o   c a t c h   t h e   e n e m y .   T h i s   p r o b l e m   i s   a   c h a l l e n gi ng  p r o b l e m   b e c a us e   it  e n c o m pa s s e s   n um e r o us   o t h e r   s ub - p r o b l e m s   s uc h   a s   t a s a l l o c a t i o n   by   t h e   t e m po ra r y   c o m m a n de r   w h o   s e e s   t h e   e v a de r   f i r s t   [19 ],   s e a r c h i n g   f o r   e v a de r s   [18,   20] ,   l o c a l i z i ng  t h e   po s i t i o n s   o f   e v a de r s   [ 20],   de t e c t i n a nd  a v o i di n c o l l i s i o n s   t ha t   c o m e   i n   t h e   w a y   of   r obo t s   w h e n   c a t c hi n g   t h e   e v a de r s   [20]   e t c .   T h e   m o s t   c ha l l e n g i n a s pe c t   i n   t h i s   hu n t i n p r o b l e m   i s   t o   c a t c h   a n   e v a de r   w h o   h a s   hi g h e r   de g r e e   of  i n t e l l i ge n c e   (e . g.   hi g h   ra n ge   s e n s o r s c o m pa r e t o   t h e   m ul t i - r o bo t s   w h o   a r e   a t t e m p t i n g   t o   c a t c h   t h e m   [20] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     15 53   -   15 63   1554   F urt h e r,   t h e   pa t h   o f   t h e   e v a de r   i s   n o t   pr e de f i n e a nd  c a n   b e   i rr e gul a r   a nd  u n p r e di c t a b l e .   H e n c e   t h e s e   m ul t i   r o b o t s   h a v e   t o   b e   e xt r e m e l y   a da pt i v e   [2 1 a n r o b us t   e n oug h   t o   f ul f i l l   t h e   t a s o f   h un t i n t h e s e   e v a de r s   e ff i c i e n t l y   a s   w e l l   a s   i a   t i m e l y   m a nn e r .   T h i s   p a pe r   p r o po s e s   a   m o di f i c a t i o n   t o   t h e   dy n a m i c   a l l i a n c e   a n s t r a t e g y   fo r m a t i o a l go ri t hm   [20 t e rm e a s   t h e   Cor n e r   D r aggi ng  A l gor i t hm   ( CD A )   f o r   t h e   h u nt i n p r o b l e m .   T h e   s t r a t e g y   fo r m a t i o n   a l go r i t hm   us e s   fo ur   r o bo t s   t c a t c h   o n e   e v a de r   by   a ppr o a c h i ng  f r o m   a l l   f o ur   di r e c t i o n s .   I n   c o m pa ri s o n ,   t h e   n o ve l t y   of  CD A   i s   t ha t   i t   d ra gs   t h e   e v a de r   t o   a   c o rn e r   a nd  us e s   o n l y   t w o   r obo t s   t o   c a t c h   t h e   e v a de r   i n s t e a o f   fo ur .     CD A   l i m i t s   t h e   e v a de r ’s   e s c a pe   r o ut e s   t o   m i ni m a l .   It   i n t e l l i g e n t l y   c o o r di na t e s   t w o   r o bo t s   t o   dr a a n   e v a de r   t o   t h e   c o r n e r   b e fo r e   c a t c h i ng  i t .   S i m ul a t i o n   r e s ul t   s h o w s   t h e   c orn e r   d ra ggi ng  a l go r i t hm   s upe r s e de s   t h e   dy n a m i c   a l l i a n c e   a n d   f o r m a t i o n   c o n s t r uc t i o n   a l go r i t hm   [20]   i n   t e rm s   o f   t h e   pe r f o r m a n c e   of   h a r dw a r e   r e s o ur c e s   r e qui r e d ,   t i m e   r e qui r e d   t o   c a t c t h e   e v a de a nd  r e l a t e d   c o m m uni c a t i o o ve rh e a o n   e a c r o bo t .   T h e   r e s t   o f   t h e   pa pe r   i s   o r g a n i z e a s   f o l l ow s ;   S e c t i o n   de s c r i b e s   t h e   r e l a t e r e s e a r c h   w o r k.     S e c t i o n   o ut l i n e s   t h e   p r o b l e m   s t a t e m e nt .   S e c t i o n   e xpl a i n s   t h e   p r o po s e a ppr o a c h.   T h e   e xpe r i m e n t s   a n d   r e s ul t s   a r e   di s c us s e i n   S e c t i o n   5.   R e s ul t s   a n a l y s i s   a n i t s   di s c us s i o n   i n   S e c t i o n   a n t h e   c o n c l us i o n   a n d   f ut ur e   s c o pe   a r e   p r o v i de i n   S e c t i o n   7.       2.   R ELA T ED   WO R K   T h i s   s e c t i o n   p r e s e n t s   t h e   r e l e v a n t   r e s e a r c h   w o r i n   t h e   a re a   of   m ul t i   r o bo t   s y s t e m s .   M ul t i   r o b o t   s y s t e m s   de m o n s t ra t e   a   j o i nt   c o l l a b o r a t i v e   be h a v i o r   d i r e c t e t o w a r ds   a c h i e v i ng  a   go a l   t ha t   ha s   a   c o m m o n   i n t e r e s t   [2 2 ] H e r e   r o bo t s   w o r t o ge t h e o n   a   t a s t h a t   c r e a t e s   a   p r o gr e s s i v e   r e s ul t   s uc a s   i n c r e a s i n g   pe r f o r m a n c e   o r   s a v i ng  t i m e   [2 1 ] .   Co upl e w i t h   b i o - i n s pi r e a l go ri t hm s ,   m ul t i   r o b o t   c o o p e r a t i o n   pe r f o r m s   t h e s e   t a s ks   e v e n   m o r e   e ff i c i e n t l y .   B i i n s pi r e a l go r i t hm s   s o l ve   m a n y   r e a l - w o r l pr o b l e m s   by   i n t e g r a t i n g   v a r i o us   t e c hn i q ue s   i n c l u di n f uz z y   l o gi c   [23],   pa rt i c l e   s w a rm   o pt i m i z a t i o n   a n h y b r i m o de l s   [24].   W e   n ow   e l a b o r a t e   t h e   r e l e v a n t   l i t e r a t u r e   i n   t h i s   c o n t e xt .     2. 1 .       M u l ti - R o b o ts   H u n ti n Tas k s   an d   A p p r o ac h e s   N i   a n Y a ng  h a v e   us e n e ura l   n e t w o r ks   b a s e s h u n t i ng   [20,   25 - 2 6]  f o r   m ul t i - r o b o t   h u n t i ng.     M ul t i   r o bo t   h u nt i ng  a pp r o a c h e s   c a b e   us e t o   c a t c h   a   s i n g l e   e v a de r   [2 ,   27 o r   m u l t i pl e   e v a de r s     [20,   28 - 29 ].   X e t   a l .   [27]  e ffe c t i ve l y   a ddr e s s e t h e   pr o b l e m   of   o n e   t on e   hu n t i n t a s i . e .   t h e   t a s o a   s i n gl e   h u nt e r   t o   c a t c h   a   s i n g l e   pr e y .   T h e   a ut h o r s   h e r e   p r o po s e a   T A O - M T P   a l go r i t hm   (T ra c ki n A ut o m a t i c   O pt i m i z a t i o n   M o v i n -   T a rge t   P ur s u i t ) .   T hi s   a l go ri t hm   us e s   a   que ue   t s t o r e   t h e   t ra j e c t o r y   of   t h e   pr e y ,     w h i c h   h e l o t h e r   r o b o t s   t o   t r a c t h e   pa t h .   H ow e ve r   t h i s   a l go r i t hm   o nl y   w o r ks   w e l l   w h e n   t h e   s pe e of   t h e   h u nt e r   i s   m o r e   t ha t ha t   o f   pr e y .   M a   e t   a l .   p r o po s e a   dy n a m i c   a l l i a n c e   o f   m ul t i   r o b o t s   f or   hu n t i n [3 0].   T hi s   dy n a m i c   a l l i a n c e   a t t e m pt e t o   c a t c h   m o r e   t h a o n e   e v a de r   w i t h   a o bj e c t i v e   of   de c r e a s i n t h e   t o t a l   h u nt i n t i m e .   Y a m a g uc hi   us e h o l o n o m i c   m o b i l e   r obo t s   t h u n t   a   t a r ge t   us i n t r o o fo r m a t i o n s   [2] .   T h e   s y s t e m   us e l oc a l   po s i t i o n   f e e d b a c a n d   a   r e a c t i v e   c o n t r o l   f ra m e w o r t o   f o r m   a   t r o o p.   K a c hr o o   e t   a l .   foc us e d   o n   h e r d i n p r o b l e m   [31] .   T h e   do g   s h e e h e r d i n p r o b l e m   i s   c o n s i de r e d,   w h e r e   s h e e i s   t h e   pa s s i v e   e nt i t y   de pe n di ng  o do g’s   po s i t i o n.   D y n a m i c   p r o g r a m m i n g   w a s   us e t o   s o l v e   t h i s   pr o b l e m .   T h e   a u t h o r s   p r o po s e a n   a l go ri t hm   b a s e o D i j k s t ra ’s   s h o rt e s t   p a t s o l ut i o a n d   di r e c t   dy n a m i pr o g r a m m i n g   s o l ut i o a l go ri t hm s .   T h e   di r e c t   dy n a m i c   p r o g r a m m i n g   s o l ut i o s h o w e s upe r i o r i t y   ov e r   D i j ks t ra ’s   s h o r t e s t   p a t a l go r i t hm   i t e rm s   o f   c o m pl e xi t y .   Y a nn a k a k i s   e t   a l .   f o c u s e o n   s upe r v i s e a n u n s upe r v i s e l e a rn i ng  m e c ha n i s m s   t o   a dd r e s s   t h e   m u l t i   r o b o t   c o o r di n a t i o n   p r o b l e m   [32 - 34] .   P a r t i c l e   S w a rm   O pt i m i z a t i o n   a pp r o a c h e s   a r e   n o w   di s c us s e d.     Z e b i n W a n p r o po s e s e l f - o r ga n i z i n c o o pe r a t i v e   h u nt i ng  t a s [35]  b y   r obo t i c   s w a rm .   E a c h   r o bo t i c   s w a rm   c o ul de t e c t   t h e   a n g l e   of   t a r ge t   i n   m o t i o n.   A s   h um a n   o b j e c t s   m o ve t hr o ug h   t h e   de t e c t i o n   r e gi o n,   i t   m a de   t h e   pr o po s e a pp r o a c e f fe c t i ve   a nd  f e a s i b l e .     Z h a ng  e t   a l .   [36]  de s i g n e a   s e l f - o r ga n i z i n m e t h o f o r   s w a rm   r o b o t s   us i n s i m pl i f i e v i r t ua l - f o r c e   m o de l   fo r   de c o m po s i t i o n   of   h unt i n b e h a v i o r   i n   c l ut t e r e e nv i r o nm e nt .   T hi s   c o n t r o l   m e t h o i s   us e t h a t   t a ke s   l o c a t i o n   o f   t a r ge t   a s   a i nput   a n d   t h e de c i de s   t h e   m o t i o o f   s w a r m   r o b o t s .   A n d r e a s   K o l l i n g   e t   a l .   [3 7]  pr e s e nt   t h e   hum a n   s w a r m   i n t e ra c t i o s u r v e y .   H ua n e t   a l .   [ 38]  p r e s e n t e t h e   c o o p e r a t i v e   h u nt i n g   b e h a v i o r   m a t h e m a t i c a l l y .   O t h e   b a s i s   o f   de c o m pos i t i o o f   h u n t i n g   b e ha v i o r ,   t h e   l o o s e   pr e f e r e n c e   r ul e   i s   c o n s i de r e a s   a n   i n t e r a c t i o a m o n g   i ndi v i du a l s   a n d   t h e   t a rge t s   f o r   i de a l   h u nt i n g .     G r i m o de l i n [39]  i s   us e by   s w a r m   r o b o t s   i n   a   h u n t i n t a s k.   T o   de t e c t   h un t i n po i n t s   by   c o n t r o l   s t ra t e gy   a n d   t h e n   us i n g   pa rt i c l e   s w a rm   o pt i m i z a t i o n ,   t h e   a ut h o r s   f o un o pt i m a l   m o v i ng  p a t h s .   Z e b i n W a n g’s   s e l f - o r ga ni z i ng  c oo pe r a t i v e   h unt i ng  a pp r o a c h   i s   di f f e r e n t   f ro m   t h e   g r i m o de l i ng  a pp r o a c h   b e c a us e   i t   f i n ds   o pt i m a l   pa t h   a nd  t h e r e f o r e   c o ul r e a c h   t o   t h e   t a r ge t   i n   l e s s   t i m e .   N i g h o t   e t   a l .   [40 us e s w a r m   i nt e l l i ge n c e   i Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   bi o - i ns pi r e al gor i t hm   f or   hun t i ng   i m u l t i   r obo t   s c e nar i ( P oor v A gr aw al )   1555   h u nt i ng  p r o c e s s   a n d   f oc us e o n   f l e xi b i l i t y ,   r o b us t n e s s   a n s e l f - o r ga ni z i n c a pa b i l i t y   w i t t h e   h e l p   o f   s w a r m   i n t e l l i ge n c e .   Co o p e r a t i v e   ga m e   b a s e a ppr o a c h e s   a r e   n o w   di s c us s e d.   L i   e t   a l .   [41]  p r o po s e a   ga m e   t h e o r y   a pp r o a c h   f o r   m ul t i - r o b o t   h u n t i n t a rge t   p r o b l e m .   T h e   a ut h o rs   fo c us e o n   c oo r di n a t i o n   a m o n r o b o t   by   us i n t w o   fe a s i b l e   s e a r c hi n s t ra t e gi e s   na m e l y   r o a m i n s e a r c h   a n r e gi o n a l   s e a r c h.   T h e   a ut h o r s   us e n o n   f o r m a t i o m o ve m e n t   i h u nt i ng.     K r i s hna   e t   a l .   [42]  p r o po s e m a n y   p o t e n t i a l   f i e l f un c t i o n s   us i n m e t h o of   L y a pun o v   fo r m a t i o n   t o   a v o i i nt e r - r o b o t   c o l l i s i o n,   i n t e r - f o r m a t i o n   a nd  o b s t a c l e   c o l l i s i o n   a n a t t r a c t i o n s   t o w a r ds   t a rge t .   C h e W a n g   e t   a l .   [ 43]  ha n d l e t h e   p r o b l e m   t o   s o l ve   h u nt i n g   a c t i v i t i e s   i n   dy n a m i c   e n v i r o nm e nt .   B a s e o n   q ui c s urr o u n di ng  d i r e c t i o a nd  q ui c c a p t u r e   d i r e c t i o n,   t h e y   o b t a i n e o pt i m a l   pa t h.       2. 2 .       T as k   A l l o c ati o n   T a s a l l o c a t i o n   i s   w a y   of   a s s i gn i ng,   s ub di v i di n o c h o o s i n g   a n y   t a s o f   t h e   pr o b l e m .   T h e   i s s ue   w i t h   t a s a l l o c a t i o n   i s   t o   e n a b l e   p r o pe r   c o m m u ni c a t i o a m o n g   t e a m   m e m b e r s .   H u n t   e t   a l .   [44]   w e r e   i n s pi r e f r o m   c o gn i t i v e   b e h a v i o r   o f   a ni m a l s   f o r   c o o pe r a t i o n   a n c o o r di na t i o n .   T h e   de c e nt r a l i z e a pp r o a c h   f o r   g r o ups   o t e a m   t o   a da pt   c h a ngi n t a s w a s   i n s pi r e by   a n t   a nd  b e e s .   T h e   p r o po s e a l go r i t hm   i m p r o v e t h e   w a y   f o r   ha n dl i n t h e   t a s c o m pl e xi t y   a n t a s de pe n de n c i e s .   Y u a n   e t   a l .   [45]  us e c o n t ra c t   n e t   p r o t o c o l   t a s k   a l l o c a t i o n   p r o b l e m   i m u l t i   r o b o t .   T h e y   pr o po s e a   m e t h o t ha t   de c i de s   a   s uc c e s s f u l   b i dde r   us i ng  n e u ra l   n e t w o r k.   T h e   a l go ri t hm   c o n s e n s us   b a s e b un dl e   [46]  i s   e xt e n de a n na m e a s   c o n s e n s us   b a s i n g r o upi ng  a l go ri t hm   by   H un t   e t   a l .   [44 ].   T h e   r e s ul t s   a r e   i m p r o ve o n   t h e   b a s i s   of   t a s a l l o c a t i o n .   I t hi s   a l go r i t hm   t h e   h u m a n   i n v o l ve m e n t   i s   r e duc e d.   X i a n [47]  p r o po s e a   c o m bi n e b i o l o gi c a l   i n s pi r e s e l f - o r ga n i z i n m a a nd  a   v e l oc i t y   s y n t h e s i s   a l go ri t hm .   T h e   s e l f - o r ga ni z i n m a n e u ra l   n e t w o r i s   us e by   a s s i gn i n a   t e a m   o f   A U V s   [4 7 - 49 ]   t o   a c h i e v e   m ul t i p l e   t a r ge t   l o c a t i o n s .   T h e s e   a l go ri t hm   w h e n   c o m b i n e d   w o r ks   w e l l   i n   t a s k   a s s i g nm e n t   a n p a t h   p l a nni n i n   d i f fe r e nt   s c e n a ri o s .   D r e w   e t   a l .   [5 0 us e bo un t y   h u n t e r s   a n b a i l   b o n ds m e n   f o r   m ul t i - a ge nt   t a s a l l o c a t i o n.   T h e   t a s i s   f i ni s h e by   bo un t y   h u nt e r s   a n t h e n   t h e y   c o l l e c t   t h e i r   b o u n t i e s .     S e l f - o r ga ni z i n m a p   a pp r o a c h   f o r   t a s a s s i g n m e n t   i n   a   3 - D   e n v i r o nm e n t   h e l pe X i n   e t   a l .   [5 1 t o   d y n a m i c a l l y   pl a t h e   p a t a n d   c o m pl e t e   t h e   t a s k .     2. 3 .       T ar g e t   D e t e c t i o n   T r a c k i n g   T a r ge t   de t e c t i o n   i s   a a b i l i t y   t o   r e c o gn i s e   a n d   s e n s e   t h e   t a rge t .   O n c e   t h e   po s i t i o n   i s   k n o w n ,     t h e t a r ge t   n e e ds   t o   b e   t ra c ke d.   Cy r i l   a nd  S i m o [11]   c l a s s i f i e t h e   t a rge t   m a na ge m e n t   p r o b l e m s   i de t a i l .     T h e   a u t h o r s   f o c us s e o n   t h e   t w o   s e pa r a t e   p r o b l e m s   i . e .   t a rge t   de t e c t i o n   a n t a r ge t   t ra c ki n g .   L i [5 2 ]   p r o po s e d   a   f r a m e w o r fo r   c oo r di n a t i o n   o f   m ul t i - r o b o t s .   T h e   a pp r o a c us e h e r e   i s   l e a de r ,   f o l l ow e r   a n r e gi o n   b a s e d.   T h e   fo l l ow e r   fo l l ow s   t h e   l e a de r   a n s u rr o u n ds   t h e   l e a de r   i n   de s i g na t e r e gi o n   t o   s t a y   f r e e   w h i c h   r e duc e s   r e du n d a n c y .   A ut h o r s   i n   [5 3 ]   a pp l i e d   a   v i s i o n   s y s t e m   i n   m o b i l e   r o b o t s   t o   t ra c t h e   pa t a n d   s i g n s   o t h e   r o a d.       2. 4 .       C o al i t i o n   F o r m ati o n   Co a l i t i o n   F o rm a t i o n   i s   b a s e o n   f o r m i ng  a   c o a l i t i o o f   r o bo t s .   H e   e t   a l .   [5 4 p r o po s e t r a c ki ng  a l go ri t hm   a n a r t i f i c i a l   po t e n t i a l   f i e l d.   T h e   a ut h o r s   us e v i r t u a l   f o r c e   fo r   r o b o t s   b a s e o n   di s t a n c e   a n d   v e l o c i t y .   T a s a l l o c a t i o n   b e c o m e s   i s s u e   w h e n   a   c o a l i t i o i s   fo r m e by   t h e   r o bo t s .   J os e   e t   a l .   p r o po s e d     a   f r a m e w o r t ha t   l e t o   s o l ve   t h e   pr o b l e m   of   i n t e r f e r e n c e   t ha t   i s   w h e n   t w o   r ob o t s   w a n t   t o   a c c e s s   t h e   s a m e   po i n t .   T h e   m o de l   us e i s   s uppo r t   v e c t o r   r e g r e s s i o n   a l o n g   w i t h   do ub l e   r o un a uc t i o n   [5 4 ] .   Z ha n e t   a l .   pr o po s e a   s t r a t e gy   of   l e a de r   f o l l ow e r   us i n d i s t ri b ut e K a l m a n   f i l t e r   [ 5 5 ] .   T h e   pa t o f   r o bo t s   i n v o l v e i n   pur s u i n i s   n o t   f i xe d.   T h e r e f o r e ,   t h e   f o r m a t i o n   c ha n ge s   a c c o r di ngl y   b a s e o n   de c e n t r a l i z e pa r t i a l l y   ob s e r v a b l e   M a r ko v   de c i s i o n   p r o c e s s e s .   S un  e t   a l .   [5 6 ]   p r o po s e m o de l   f i xe t h e   p r o b l e m   o f   p o s i t i o n   a s s i g n m e nt   a nd  t ra di t i o na l   a rt i f i c i a l   f o r c e   m o de l   by   u s i n f o r m a t i o n   c o n t r o l   m e t h o d.   T hi s   s t r a t e gy   r e duc e d   t h e   t i m e   t a ke n   t o   r e a c h   t h e   t a r ge t .   Y i n gb a i   H e t   a l .   [5 7 u s e h a n e y e   c oo r di n a t e s y s t e m   t o   i m pl e m e nt   n u m b e r   o t a s ks   l i ke   t ra c ki n g ,   r e c o gn i z i ng  a n g r a s p i n o a obj e c t .   T h e   a ut h o r   us e m o t i o n   f us i o n   a pp r o a c i m p r o v e t h e   r e s po n s e   t i m e .     2. 5 .       S t r at e gi e s   fo r   H u n ti n g   T h e r e   a r e   v a ri o us   s t ra t e gi e s   t ha t   c a n   b e   u s e fo r   hu n t i n g .   C h e n   e t   a l .   [ 58 ]   a na l y z e t ha t   o n e   o f   t h e   w a y   c a n   b e   us i n a ngl e   m a de   by   r o bo t   a t   f i r s t   go   o n   t h e   b a s i s   of   t h e   e v a de r   c a l l e a s   ob j e c t i ve   r ob o t   i n   t h e   pa pe r T hi s   s t ra t e gy   r e duc e d   t h e   h u nt i n t i m e .   A n   e t   a l .   [ 59 p r o po s e a   h u nt i n s t r a t e g y   us i n p a r t i t i o n   gl o b a l   s e a r c h   s t ra t e gy ,   w h i c de pe n ds   o n   m ul t i - r o b o t i c   f i s h ’s   g r o up  s i z e   a n d i f f e r e n t   c o n d i t i o n s   o f   s e a r c t a r ge t .   X i a l o n e t   a l .   [6 0 p r o po s e a   c o n t r o l   s t r a t e gy   n a m e M ul t i - I nput   M ul t i - O ut put   (M IM O s y s t e m .     T h e   c o m pl e xi t y   of   t h e   s y s t e m   i s   r e f l e c t e by   i t s   s t r o ng   c o upl i n g .   S a ri e l   e t   a l .   [1]   f o c us e o n   m i n e   c o un t e rm e a s u r e   m i s s i o n s   o n   t h e   s e a   f l o o r .   T h e   m i s s i o n   w a s   t o   f i nd  a n s e i z e   t h e   s t o c kpi l e s   b e fo r e   t h e i de pl oy m e n t s .   T h e   a ut h o r s   h e r e   di n o t   fo c us   o n   c o m b i n i n c o ve r a ge   a n de t e c t i o n   s t ra t e gi e s   t o ge t h e r .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     15 53   -   15 63   1556   H o n gw e n   M a   e t   a l .   [3]  p r o po s e a   di s t ri b ut e a da pt i v e   r o b us t   pr o t o c o l .   W i t h   t h e   us e   of   L y a pun o -   K ra s o vs k i i   f un c t i o n a l   a nd  Y o un g ' s   i n e qu a l i t y ,   t h e   t i m e   de l a y s   a r e   e l i m i n a t e i n   m ul t i   a ge n t   s y s t e m s   m a ki ng  a   r o b us t   s y s t e m .     2. 6 .       C o n tr i b u ti o n   O ur  c o n t ri b ut i o i t hi s   p a pe r   i s   a s   f o l l ow s :   a)   W e   pr o po s e   a   C o rn e r   D ra ggi ng  A l go ri t hm .   Co rn e r   d r a gg i ng  a l go ri t hm   h e l ps   i n   d ra ggi ng  a n   e v a de r   t o   a n y   o n e   of   t h e   f o ur   c o r n e r s .   T h i s   i n c l ude s   de f i n i ng  p r o pe r   c oo r di na t i o n   b e t w e e n   t w o   r ob o t s   a n t o   d r a a n   e v a de i t h e   c o rn e b e fo r e   r o b o t s   c a t c h   i t .     b)   S i m ul a t i o n   s h o w s   s upe r i o r i t y   of   c o r n e r   d ra gg i n a l go ri t hm   o v e r   d y n a m i c   a l l i a n c e   a n f o r m a t i o c o n s t r uc t i o n   a l go r i t hm   [20]  i n   t e rm s   o pe r fo r m a n c e   o h a r dw a r e   r e s o ur c e s   us e d,   t i m e   a n r e l a t e d   c o m m uni c a t i o n   o v e rh e a o n   e a c r o bo t .       3.   P R O B L EM   S TA TE M EN T   In   t h i s   p a pe r,   w e   s t ud y   t h e   pr o b l e m   of   m ul t i - r o b o t   h u n t i ng  w h e r e   t h e   e n v i r o nm e nt   i n   w hi c h   t h e   r o b o t s   c a t c h   t h e   e v a de r   i s   u n k n o w n ,   w h i c h   m e a n s   t ha t   t h e   m ul t i - r o b o t s   n e i t h e r   ha v e   a n y   i n f o r m a t i o n   a b o ut   t h e   e v a de r   n o r   t h e   e n v i r o nm e n t .   T hi s   pr o b l e m   r e f l e c t s   a   r e a l   t i m e   s c e n a r i o   w h e r e   n o   pr i o r   i n f o r m a t i o n   e xi s t s   w i t h   t h e   r o bo t s .   T h e   o nl y   i n f o r m a t i o t ha t   t h e   m ul t i p l e   r o b o t s   h a v e   i s   t h e   i n f o r m a t i o n   a b o ut   t h e   a r e a   o f   t h e   e n v i r o n m e n t   w h e r e   t h e y   h a v e   t o   s e a r c a n c a t c h   t h e   e v a de r s .     H e r e ,   t h e   r o b o t s   a r e   l a b e l e a s     , = 1 , 2 , . . , ,   w h i c b e l o n gs   t o   a   r o b o t   t e a m   .   E a c r o bo t   i s   a O m n i - d i r e c t i o na l   r o b o t   w i t h   360°   v i s ua l   c a pa b i l i t y .   T h e   rob o t s   c a n   a l s o   c o m m uni c a t e   w i t h   e a c h   o t h e r;   r e c o gn i z e   e a c o t h e a nd  t h e   e v a de r s   t o o .   T h e   e v a de r s   a r e   l a b e l e a s   , = 1 , 2 , , .   E a c e v a de i s   a l s o   a o m ni - di r e c t i o n a l   e v a de r   w i t h   360°   v i s ua l   c a p a b i l i t y .   T h e   e v a de r s   m o ve   r a n do m l y   w h e n   i t   do e s   n o t   s e e   a n y   r o bo t   o r   o bs t a c l e   a t   f i r s t .   A s   t h e   e v a de r s   s e e   a n y   r o b o t   i t   t r i e s   t o   e s c a pe   a n a v o i t h e   o b s t a c l e s .   A s   di s c us s e i [ 20] ,   t h e   hu n t i n g   t a s k   b e g i n s   by   a   r o b o t   t e a m   .   T h e   t a s c a b e   de n o t e by   = { , , } ,   w h e r e     i s   t h e   n u m b e r   o f   e v a de r s ,     i s   t h e   num b e r   o f   r o b o t s   t o   c a t c h   t h e   e v a de r   a n d     i s   t h e   a r e a   o f   s e a r c h i ng  s pa c e .   T h e   r o b o t   n o w   b e gi n s   t o   s e a r c h   f o r   a n y   p o t e n t i a l   e v a de r.   A n y   r o bo t   t ha t   f i r s t   s e e s   t h e   e v a de r   b e c o m e s   t h e   t e m po ra r y   c o m m a nde r   C a n b r o a dc a s t s   t h e   po s i t i o n   ( P o e v a de r   t o   a l l   o t h e r   r o bo t s   o t h e   t e a m .   T h e   c o m m a nde c r e a t e s   a   u ni que   ID   t o   i de n t i fy   t he   r o bo t s   w h i c b r o a dc a s t e t o   o t h e r o bo t s   of   t h e   t e a m .   T h e   r o b o t s   i n   t h e   t e a m   w i l l   pu r s ue   t h e   e v a de r   i . e .   t h e   r o b o t s   w i l l   s t a r t   m o v i n t o w a r ds   t h e   e v a de r .     If   t h e   c o n di t i o t o   c a t c h   t h e   e v a de r   i s   s a t i s f i e d,   t ha t   i s   i f   t h e   di s t a n c e s   b e t w e e n   r o b o t s   a n e v a de r   i s   s uc t ha t   t h e   e v a de r   c a nn o t   e s c a pe ,   t h e   r o b o t s   t h e n   a r e   i n   c a t c h   s t a g e   a n t h e   e v a de r   i s   c a ug h t .   T hi s   e n ds   w i t h   t h e   h u nt i ng  t a s k   o f   a   t e a m .       4.   P R O P O S ED   A P P R O A C H   T h e   r e a l   t i m e   h u n t i n t a s ha s   t w m a j o r   i s s ue s   t h a t   n e e t o   b e   s o l ve d.   T h e   f i r s t   o n e   i s   t o   e ff i c i e n t l y   h u nt   t h e   e v a de r s   us i n c o o pe r a t i v e   b e h a v i o r .   T h e   s e c o n o n e   i s   t o   r e duc e   t h e   c o m m u n i c a t i o n   b u r de n   w h i l e   h u nt i ng  [2 0].   T o   a c hi e v e   pr o pe r   h u nt i ng  t a s k   by   m ul t i   r o b o t s ,   t h e   r o b o t s   n e e t o   b e   w e l l   c oo r di na t e a s   t h e   e v a de r   i s   i n t e l l i ge n t   e n o ugh  t o   e s c a pe .   In  t h e   p r o po s e a pp r o a c w e   h a v e   f oc us e o n   r e duc i n g   t he   c o m m uni c a t i o n   b u r de o t h e   m a s t e r o b o t .   T h e   p r o po s e a ppr o a c us e s   t h e   b i o -   i n s p i r e a l go r i t hm ,   Co rn e r   D ra gg i n A l go r i t hm   w i t h   w hi c h   t h e   n u m b e r s   o f   r o bo t s   a r e   r e duc e t o   t w o   a s   c o m pa r e t o   fo ur   i n   [ 20] .   T h e   a l l i a n c e   i s   f o r m e s o   t ha t   t h e   e v a de r s   a r e   dr a gge t o w a r ds   t h e   c o r n e r.   In   t h e   m o di f i e a l go ri t hm ,   t h e r e   i s   a n   i m p r o v e m e n t   i n   t h e   t o t a l   n u m b e r   of  r e s o ur c e s   us e d,   t i m e   r e qui r e t o   c a t c h   t h e   e v a de r   a n t h e   c o m m u n i c a t i o n   b u r de n   o n   m a s t e r   r o b o t   s h ow n   i n   T a b l e   1 .   W e   w o ul n o w   l i ke   t o   de f i n e   s o m e   f l a gs   t h a t   a r e   us e t o   de s c r i b e   t h e   p r o po s e a ppr o a c h .       4. 1 .       F l a gs   F l a gs   a r e   us e t o   k n o w   t h e   s t a t us   o f   e a c h   r o bo t   w h i l e   h u nt i n g .   I ge n e r a l ,   t h e r e   a r e   f o ur   s t a ge s ,     s uc h   a s   s e a r c h i ng,   pu r s ui ng,   c a t c hi n a n b r o k e n   [20] .   T h i s   f l a i s   r e p r e s e n t e us i ng  1 ( ) ,   w h e r e     i s   r o bo t .   L i ke w i s e   w e   h a v e   a l s o   us e t h e   f l a g   f o r   e a c e v a de r     as 2 (   ) .   T h i s   f l a g   s h o w s   t h e   s t a t us   o f   t h e   e v a de a s   b e i n u nk n o w n ,   k n o w n   o r   c a u g h t .       1 ( ) = { 0 ,    1 ,          2 ,                    3 ,                                                     2 ( ) = { 0 ,           1 ,                      2 ,                     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   bi o - i ns pi r e al gor i t hm   f or   hun t i ng   i m u l t i   r obo t   s c e nar i ( P oor v A gr aw al )   1557   T a b l e   1 .   P s e udo - Co de   of   Co r n e r   D ra gg i n g   A l go ri t hm   S t e p   A l g o ri t h m   1   In i t i a l i z e   t h e   s t a t u s   f l a g s   o f   a l l   t h e   r o b o t s   f _ (r_ i   )= 1 ;   2   T h e   r o b o t   t h a t   f i n d s   t h e   e v a d e fi r s t s   b e c o m e s   1 =   m a s t e r ,   =2   3   Ca l c u l a t e   = ( 1  ) 2 + ( 2  ) 2   1  ±   a n d   2  =   ±   fo a l l   j   =   { 1 ,   2 }   a n d   k =   { 1 ,   2 } .   %   T h e   c o rn e r   t h a t   i s   n e a r e s t   t o   ro b o t   i s   s e l e c t e d .   It   i s   r e p re s e n t e d   b y   ( , ).   %   4   S e l e c t e d   c o rn e r ,   = m i n   ( )   5   If  = X   (x   c o o r d i n a t e   o f   n e a r e s t   c o r n e r),   t h e n ,     6   1 = +    7   E l s e   1 =    8   E n d   9   Ca l c u l a t e   ( 1 , )   %   t h e   d i s t a n c e s   o ro b o t   1   f o r m   e v a d e r   i s   c a l c u l a t e d ,   i n   w h i c h   t h e   e v a d e i s   d ra g g e d   t o w a rd s   t h e   c o r n e i n   t h e   d i r e c t i o n   o f   x   a x i s .       If  = Y   t h e n       2 = +      E l s e   2 =      E n d     Ca l c u l a t e       4. 2 .       S t r at e gy  O f   D yn am i c   A l l i an c e   H un t i n t a s b e gi n s   w i t h   t h e   s e a r c h i ng  p r o c e s s .   Bo t h   t h e   e v a de r s   a n t h e   r o bo t s   m ov e   r a n do m l y .     A s   s oo n   a s   t h e   r o b o t   s e e s   t h e   e v a de r ,   t ha t   r o b o t   be c o m e s   t he   t e m po r a r y   c o m m a n de r   o r   m a s t e r .   T hi s   m a s t e r   kn o w s   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   e v a de r   a n t h e r e fo r e   i t   c a n   c a l c ul a t e   t h e   di s t a n c e   o f   e a c h   r o b o t   w i t h   r e s pe c t   t o   t h e   e v a de r .   T h e   m a s t e r   r o bo t   r e que s t s   t h e   s t a t us   f l a a n po s i t i o n   o f   t h e   o t h e r   r o bo t s .   T h e n   t h e   pu r s ue   s t a t e   b e gi n s .   T h e   di s t a n c e   f r o m   e v a de r   t o   r obo t   i s   c a l c ul a t e i n   s uc h   a   w a y   t h a t   t h e   e v a de r   i s   dra gge t o w a r ds   t h e   c o r n e r   a n d   c a n   b e   c a ug ht   o n l y   by   t h e   t w o   r o bo t s   o n e   i s   t h e   m a s t e a nd  t h e   o t h e i s   t h e   f o l l ow e r .   T h e   m a s t e r   r o b o t   a l s o   n e e ds   t o   f i n t h e   n e a r e s t   c o rn e r   f r o m   i t   a nd  t h e n   d ra t h e   e v a de r   t o w a r ds   t h a t   c o r n e r .   T hi s   h e l ps   i s a v i n g   t h e   e n e r gy   a n t i m e   n e e de t o   c a t c t h e   e v a de r.     T h e   e xpl a na t i o n   o f   t h e   c o m pl e t e   h u n t i ng  t a s i s   gi v e n   b e l ow :   A s s um i n t h e   f i e l of   i n t e r e s t   i s   a   s qua r e   p l a t f o r m .   T h e   r o b o t   1   i s   t h e   m a s t e a n d   2   i s   t h e   f o l l ow e r .   L e t   | X |   a n d   | Y |   a r e   h i g h e s t   v a l ue s   o f   c o - o r di na t e s   o f   t h e   f i e l o f   i n t e r e s t .   T h e n   t h e   di s t a n c e   o f   r ob ot   f r o m   a l l   f o ur   c o rn e r s   c a b e   c a l c ul a t e b y   t h e   fo l l ow i n g   e qua t i o n     = ( 1  ) 2 + ( 2  ) 2   (1)     O ut   o f   t h e s e   fo ur   d i s t a n c e s ,   t h e   c o rn e r   t ha t   i s   n e a r e s t   t o   r o bo t   ha s   t o   b e   s e l e c t e d.   It   i s   r e p r e s e n t e d   by      ( , ) .   T h e r e f o r e ,   s e l e c t e c o r n e r,    = mi n   ( ) T h e   di s t a n c e s   o f   r o b o t   1   f r o m   e v a de r   i s   c a l c ul a t e by   t h e   fo l l ow i n e qua t i o n,   i n   w hi c h   t h e   e v a de r   i s   dra gge t o w a r ds   t h e   c o r n e r   i n   t h e   di r e c t i o   of   a x i s .       ( 1 , ) = ( 1 ± 1 ) 2 + ( 1 ) 2   (2)     T h e   d i s t a n c e s   o f   r o b o t   2   f r o m   e v a de i s   c a l c ul a t e d   by   t h e   f o l l ow i n g   e qua t i o n,   i w h i c t h e   e v a de i s   dra gge t o w a r ds   t h e   c o rn e i t h e   di r e c t i o n   o f   y   a xi s .       ( 2 , ) = ( 2 ) 2 + ( 2 ± 2 ) 2   (3)     O n c e   t h e   m a s t e r   r o b o t   kn ow s   t h e   pos i t i o n   a nd  c o r n e r   w h e r e   t h e   e v a de r   ha s   t o   b e   c a ught ,   t h e   pu r s ue   s t a ge   b e gi n s .   If   t h e   f l a v a l ue   o f   t h e   r o b o t   i s   1,   i . e .   t h e   s t a t us   o f   t h e   r o b o t   i s   i n   s e a r c hi n g   s t a ge .   A t   t h e   pu r s ue   s t a ge ,   t h e   r o b o t s   c oo r di na t e   w i t h   e a c h   o t h e r   a nd  m o v e   t ow a r ds   t h e   e v a de r .   T h e   e v a de r   i s   c a ugh t   i n   t h e   c o r n e us i n c o rn e d r a g gi n g   a l go ri t hm .       4. 3 .       C o o r d i n ati o n / C o op e r ati o n   D r ag gi n g   S tr at e gy   W e   a do pt   a   s i m p l e   a n n o v e l   a l go r i t hm   t o   c a t c h   t h e   e v a de r   by   dr a gg i n t h e   e v a de r   t o w a r ds   t h e   bo r de r   s o   t ha t   t h e   c ha n c e   fo r   e v a de r   t o   e s c a pe   de c r e a s e s .   T he r e   a r e   o n l y   t w r o bo t s   i n   a   t e a m   w h o   w o r ks   i n   a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     15 53   -   15 63   1558   c oo pe r a t i v e   a n w e l l - c oo r di n a t e fo r m   i n   o r de r   t o   c a t c t h e   e v a de r .   S o ,   t h e   r o bo t   w h o   i s   t e m po r a r y   c o m m a n de b r o a dc a s t s   t h e   m e s s a ge   a n t h e   o t h e r   r o b o t   r e c e i v e s .   T h e r e fo r e ,   t h e   c o m m u ni c a t i o n   b u r de o n   m a s t e r   r o b o t   i s   r e duc e t o   66. 67 %.   T h e   c o m m u n i c a t i o i s   b e t w e e n   t w o   r o bo t s   o n l y   w h e r e   o n e   i s   t h e   t e m po ra r y   c o m m a n de r   a n t h e   o t h e r   i s   t h e   s l a v e   w h e r e a s   i [20],   t h e   t e m po r a r y   c o m m a n de r   c o m m u ni c a t e s   w i t o t h e t hr e e   r o bo t s .     4. 4 .       S t r at e gy  o F o r m ati o n   A f t e r   t h e   pu r s ue   s t a ge   i s   o v e r   t h e   c a t c h   s t a ge   b e gi n s .   I n   t h e   c a t c h   s t a ge   t h e   r o b o t s   c o m e   c l o s e r   t e v a de r   a nd  t h e n   i t   b e c o m e s   i m po s s i b l e   fo r   t h e   e v a de r   t o   e s c a pe   a s   t h e   e v a de r   i s   c ove r e f r o m   a l l   s i de s .     H e r e   t h e   hu n t i n g   t a s ks   e n i f   a l l   t h e   e v a de r s   i t h e   f i e l d   o f   i n t e r e s t   a r e   c a ug ht .       5.   S I M U LA TI O N   AND   R ES U LTS   P e r f o r m a n c e   e v a l ua t i o n   o f   t h e   p r o po s e c o r n e r   d ra gg i n g   a l go r i t hm   i s   s i m u l a t e i M A T L A B   i S i m Ia m   r o bo t   s i m ul a t o r.   I n   t hi s   s i m u l a t i o n   a   t e a m   o f   r o bo t s   a r e   r e qui r e t o   h u n t   e v a de r s   w i t h i n   a   g i v e n   e n v i r o n m e n t .   T h e   r o bo t s   a r e   r e p r e s e n t e d   us i n g   = {   , = 1 , 2 , . . , }   a n d   t h e   e v a de r s   a r e   r e p r e s e nt e d   us i n g     ,       = 1 , 2 , , .   W e   ha v e   c o n s i de r e s e v e r a l   p ra c t i c a l   c a s e s   s uc a s   s t a t i c   v s   dy n a m i c   e n v i r o nm e nt s ,   r o b o t s   a t   di f f e r e n t   l o c a t i o n s   a n d   ga t h e r e r e l e v a n t   r e s ul t s .   T h e   p a r a m e t e r s   us e i t h e s e   s i m u l a t i o n s   a r e   s h o w n   i n   T a b l e   2.   W h e n   c o n duc t i n t h e s e   s i m ul a t i o n s ,   w e   h a v e   c o n s i de r e t h e   fo l l ow i n a s s um p t i o n s :     1)  A s s um pt i o n   1:   T h e   v e l o c i t y   of  t h e   e v a de r   i s   l e s s   t h a n   t ha t   of   r obo t .   If   t h e   e v a de r   i n c r e a s e s   t h e   s pe e a f t e r   h e   s e e s   t h e   r o b o t ,   t h e   r o bo t   w i l l   a l s o   i n c r e a s e   t h e   s pe e m o r e   t h a e v a de r s   s pe e d.   S o ,   a l w a y s   t h e   s pe e of  r o b o t   i s   m o r e   t ha n   t ha t   o f   e v a de r .   2)   A s s um pt i o 2:   T h e   t o t a l   h u nt i n g   t i m e   i s   m e a s u r e i n   s e c o n ds   a nd  n o t   i n   s t e ps .   T h e   s t e l e n gt h   i s   a   r e l a t i v e   v a l ue .   It   a c c o un t s   f o r   t he   s t e ps   o a l l   r o b o t s   i n   a   t e a m   a n n o t   j us t   o n e .     T h e   pa ra m e t e r s   a nd  a s s um p t i o n s   us e t hr o ug h o ut   t h e s e   s i m u l a t i o n s   a r e   t h e   s a m e .       T a b l e   2 .   H unt i ng  T a s k   P a ra m e t e r s   P a ra m e t e r s   V a l u e   Re m a rk s   R s   2   T h e   ra n g e   o o n b o a r d   s e n s o r s   ( m )   N c   2   N u m b e r   o ro b o t s   t o   c a t c h   o n e   e v a d e r   v r   0 . 5   V e l o c i t y   o f   r o b o t   ( m / s )   v e   0 . 3   V e l o c i t y   o f   e v a d e ( m / s )       5. 1 .       S ta ti c   En v i r o n m e n w i th   o n e   Ev ad e r   T h i s   i s   t h e   f i r s t   s i m u l a t i o n   t h a t   w e   c o n duc t e us i n t h e   pr o po s e CD A .   In   t h i s   s i m u l a t i o n   e xpe r i m e nt ,   w e   h a v e   c o n s i de r e a   c a s e   o f   o n e   e v a de r   c a ug ht   by   o n l y   t w o   r o bo t s   i n   t h e   g i v e n   e n v i r o n m e nt   a l o n w i t h   s o m e   ob s t a c l e s .   T h e   r o bo t s   dr a t h e   e v a de r   t o w a r ds   t h e   n e a r e s t   c o r n e r   a n c a t c h   i t .   T h e   a r e a   i s   20   20  (m 2 ).   A s   r e po r t e i [20] ,   w e   h a v e   r e p l i c a t e t h e   w o r s t   c a s e   s c e n a ri o   i n   s i m u l a t i o n   b y   p o s i t i o n i n t h e   e v a de r   i n   t h e   t o c e n t e r   o t h e   e n v i r o n m e nt   i . e .   (1 0,   20) .   T he   t w r o bo t s   a r e   po s i t i o n e a t   t h e   t w o   c o rn e r s   o t h e   e n v i r o nm e nt   i . e .   (0 ,   0)   a n d   (20 ,   0 ).   F i gu r e   2   s h o w s   t h e   l o c a t i o n s   o f   t h e   r o b o t s ,   e v a de r s   a n d   o b s t a c l e s .     T h e   K h e pe ra   r o bo t   w i t h   r e c o l o r   i s   t h e   e v a de r   a n t h o s e   w i t h   t h e   b l a c a r e   t h e   r o bo t s   t h a t   c a t c h   t h e   e v a de r s .   T h e r e   a r e   f o ur   ob s t a c l e s   i n   t h e   f i e l o f   i n t e r e s t .   A t   t h e   s e a r c s t a ge   a l l   o f   t h e m   m o v e   r a n do m l y   a n d   du ri n t h e   pur s ue   s t a ge   t h e   r o b o t s   dr a t h e   e v a de r   t o   c o rn e a nd  f i na l l y   c a t c t h e   e v a de r .   F i gu r e   1(a s h o w s   t h e   i n i t i a l   po s i t i o n   o f   r o bo t s .   F i gur e   1(b s h o w s   t h e   i n i t i a l   po s i t i o n s   o f   r obo t s   a nd  e v a de r   i n   t h e   s i m ul a t o r .   F i gu r e   1(c )   s h o w s   t ra j e c t o r y   w h i l e   r ob o t s   a r e   c a t c h i ng  t h e   e v a de r.   F i gu r e   1( d)  s h o w s   t h e   f i n a l   po s i t i o n s   o f   t h e   r o b o t   a n e v a de r   i n   t h e   h u n t i n g   pr o c e s s .   F i gur e   1(e s h o w s   t h e   g r a p h   o f   f i n a l   t r a j e c t o r i e s   of   t h e   r o bo t s   a nd  t h e   e v a de r   w h e n   t h e   e v a de r   i s   c a ught .   W e   ha v e   r a n do m l y   us e t h e   a ngl e s   of  r o b o t s   t o   r e f l e c t   t h e   w o r s t   c a s e   s c e n a r i o   a n d   h e n c e   n o t   a do pt e t h e   a pp r o a c h   a s   us e i [20] .   T h e   r e s ul t s   f r o m   F i gu r e   de m o n s t r a t e   t ha t   t h e   e v a de r   ha s   c e r t a i n   de g r e e   of  i n t e l l i ge n c e   be c a us e   w h e n   i t   f i nds   a n   o b s t a c l e   o r   a   r o bo t   i t   c h a n ge s   t h e   d i r e c t i o n   ra p i dl y .   H ow e ve r ,   e v e n   w i t h   t h i s   l e v e l   o i n t e l l i ge n c e   t h e   r o bo t s   c a n   f i n a l l y   c a pt ur e   t h e   e v a de r   e ff i c i e nt l y .   T h e   r e s ul t s   s h o w   t h a t   t h e   pu r s u i t   s t a ge   b e gi n s   a t   25 th  s e c o n a n d   t a ke s   34  s e c o n ds .   T h e   c a t c s t a ge   b e gi n s   a t   t h e   35 t h   s e c o n a n d   t a ke s   s e c o n ds .   T h e   c oo pe r a t i o b e t w e e n   t h e   t w o   r o bo t s   c a b e   s e e n   i F i g u r e   1(c ),   ( d)  a n d   (e ).           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   bi o - i ns pi r e al gor i t hm   f or   hun t i ng   i m u l t i   r obo t   s c e nar i ( P oor v A gr aw al )   1559     (a )     (b )     (c )     (d)     (e )     F i gu r e   1 ( a )   I n i t i a l   po s i t i o o f   r o bo t s   a n d   t h e   e v a de r ;   ( b I n i t i a l   po s i t i o n s   o f   r o b o t s   a n d   e v a de r   i t h e   s i m ul a t o r .   T h e   r o bo t   w i t a   r e do t   i s   t h e   e v a de a nd  t h e   r o bot s   w i t h   a   b l a c do t   a r e   t h e   o n e s     c a t c hi n t h e   e v a de r (c )   T ra j e c t o r y   w h i l e   r o bo t s   a r e   c a t c h i ng  t h e   e v a de r (d)   F i na l   po s i t i o n s     i n   s i m u l a t o r   w h e r e   e v a de i s   c a ug ht ;   (e F i na l   t ra j e c t o r i e s   w h e r e   r o bo t s   c a t c e v a de r       5. 2 .       M u l ti p l e   Ev ad e r   T h i s   s i m ul a t i o n   de a l s   w i t h   t h e   h u nt i n e xpe ri m e nt   f o r   m ul t i pl e   e v a de r s .   I n   t hi s   e xpe r i m e nt   w e   h a v e   c o n s i de r e a   c a s e   of   t w o   e v a de r s   c a ught   by   fo ur   r o b o t s   i n   t he   gi v e n   e n v i r o n m e n t   a l o ng  w i t h   s o m e   ob s t a c l e s .   T h e   t w o   r ob o t s   fo r m   a   t e a m   t o   c a t c h   o n e   e v a de r   a n d   t h e   o t h e r   t e a m   o f   r obo t s   c a t c h e s   t h e   o t h e r   e v a de r .     T h e   n e a r e s t   r o b o t s   f r o m   t h e   e v a de r s   f o r m   t h e   t e a m s .   T h e   r o b o t s   dr a t h e   e v a de r   a t   c o rn e r   a nd  c a t c h   t h e   e v a de r .   T h e   a r e a   o f   h u nt i ng  i s   s a m e   a s   us e i n   [20]   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   2 .         (a )     (b )     F i gu r e   2 ( a )   F i n a l   po s i t i o n s   i s i m ul a t o w h e r e   e v a de r s   a r e   c a ug h t .   T h e   r o b o t s   w i t h   t h e   r e do t s   a r e   t h e   e v a de r s   a n d   t h e   r o b o t s   w i t h   a   b l a c do t   a r e   t h e   o n e s   c a t c h i ng  t h e   e v a de r ;   2(b F i na l   t ra j e c t o r i e s     w h e r e   r o bo t s   c a t c e v a de r s       5. 3 .       R o b o F ai l u r e   T h i s   s i m ul a t i o n   h e l ps   t o   t e s t   t h e   r o b us t n e s s   a s pe c t   i n   m u l t i   r o b o t   s y s t e m .   T h i s   p r o po s e a ppr o a c s i m ul a t e s   w h e s o m e   r o bo t s   f a i l .   T h e   r e a s o n   f o r   f a i l u r e   o f   r ob o t s   c a n   b e   ph y s i c a l   f a i l u r e   o f   s e n s o r s   o r   po w e r   s y s t e m   o r   i t   c o ul b e   c o m m u n i c a t i o b r e a k do w n .   T h e r e   a r e   t w o   s t a ge s   w h e r e   r o b o t   f a i l u r e   m i g ht   o c c ur .     O n e   i s   m a t u r i t y   s t a ge   a n o t h e r   i s   a t   i n f a nt   s t a ge .   M a t u r i t y   s t a ge   i s   w h e r e   t h e   r o b o t s   a r e   i n   a   pu r s ui n g   o r   c a t c h i ng  s t a ge   a nd  i n f a nt   s t a ge   i s   w h e r e   t h e   r o bo t s   a r e   i s e a r c hi n s t a ge .   W e   ha v e   c o n s i de r e d   t h e   c a s e   w h e r e   t h e   r o bo t   f a i l s   a t   t h e   m a t u r i t y   s t a ge   b e c a us e   t h e   r o bo t s   h e r e   c oo pe r a t e   a n a r e   i n   a   t e a m .   W e   t h e n   c a t c t h e   e v a de r   w i t h   r e m a i ni n r o b o t s   s h o w n   i n   F i gu r e   3.   T h e   r o b o t   i n   t h e   b o t t o m   r i g h t   c o rn e r   f a i l e a t   1 2. 19   s e c o n ds ,   a f t e w h i c h   a n o t h e r o b o t   j o i n e t h e   t e a m   t o   c o m pl e t e   t h e   hu n t i n t a s k .         (a )     (b )     (c )     (d)     (e )     F i gu r e   3 ( a )   I n i t i a l   po s i t i o o f   r o bo t s   a n d   e v a de r (b I n i t i a l   po s i t i o n   o f   r o b o t s   a n d   e v a de i s i m ul a t o r.     T h e   r o bo t   w i t a   r e do t   i s   t h e   e v a de a nd  t h e   r o b o t s   w i t a   b l a c do t   a r e   t h e   o n e s   c a t c hi n g   t h e   e v a de r ;   ( c T ra j e c t o r y   w h i l e   c a t c h i n g   e v a de r ;   (d)   F i na l   t ra j e c t o r i e s   o f   r o bo t s   a n e v a de i s i m u l a t o r ;   (e F i n a l   po s i t i o o f   r o bo t s   a n e v a de i s i m u l a t o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     15 53   -   15 63   1560   5. 4 .       O b s tac l e s   w i th   d i ffe r e n s h ap e s   T o   f ur t h e t e s t   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   c o r n e r   d ra gg i n a l go ri t h m ,   w e   s i m ul a t e a n   e xpe r i m e n t   w h e r e   t h e   e n v i r o nm e n t   h a di f fe r e nt   s ha pe s   of   ob s t a c l e s   a s   s h ow i n   F i gu r e   4.   R e s t   t h e   e n v i r o n m e nt   i s   s a m e   w i t h   t w r o bo t s   a n e v a de r .   T h e   r o bo t s   c o ul s uc c e s s f u l l y   a voi t h e   ob s t a c l e s   of   di ffe r e nt   s ha pe s   a n d r a t h e   e v a de r   a n c a t c h   i t   i n   c o rn e r .   F i gu r e   4(b a nd  4(c ).   F i g u r e   4(a a nd  4(d)  s h o w s   t h e   i ni t i a l   t ra j e c t o r y   a n f i na l   t r a j e c t o r y   of   t h e   r o bo t s .           (a )     (b )     (c )     (d)     F i gu r e   4 ( a )   I n i t i a l   po s i t i o o f   r o bo t s   &   e v a de r ;   (b   &   c I n i t i a l   &   f i na l   po s i t i o n   o f   r o b o t s   & e v a de r   i s i m ul a t o r ;   (d)   F i na l   t ra j e c t o r i e s   of   r o b o t s   &   e v a de r       6.   R ES U LTS   A N A L Y S I S   AND   DISCUSSIO N   In   t hi s   s e c t i o n   w e   di s c us s   t h e   r e s ul t s   t ha t   w e r e   ob s e r ve f r o m   di f fe r e n t   s i m u l a t i o n   de s c ri b e i S e c t i o n   5.       6. 1 .       S ta ti c   En v i r o n m e n w i th   o n e   Ev ad e r   W i t h   t h e   us e   o f   c o r n e d r a g gi n a l go r i t hm ,   t h e r e   i s   i m p r o v e m e nt   i n   t h e   r e s ul t   w h e n   c o m pa r e w i t t h e   p r e v i o us   w o r do n e   i [20] .   T h e   n u m b e r s   o f   r e s o ur c e s   a r e   r e duc e s o   t h e r e   i s   v e r y   l e s s   c o m m u n i c a t i o n   b e t w e e n   r o bo t s .   A s   t h e   m a s t e r   r o b o t   i n t e ra c t s   w i t h   o n l y   o t h e r   r o b o t ,   t h e   ov e r h e a r e duc e s   s i gn i f i c a n t l y .     A l s o   a s   t h e   e v a de r   s e e s   f i xe bo un da r y   f r o m   t w s i de s ,   t h e   e v a de r   i s   c a ught   e a s i l y .   B ut   i n   c a s e   i f   t h e   e v a de r   i s   s urr o u n de by   fo ur   r o bo t s ,   t h e   e v a de r   t r i e s   t o   e s c a pe ,   w h i c h   i n   t u rn   t a ke s   m o r e   t i m e   t o   c a t c h.     T h e   c o m pa r a t i v e   r e s ul t s   a r e   s h o w n   i t h e   T a b l e   3,   4   a n d   5 .   T h e   ha r dw a r e   c o s t   i s   r e duc e by   50%.       T a b l e   3 .   H a r dw a r e   R e s o ur c e s   U s e d   A l g o ri t h m   Ro b o t   E v a d e r   D y n a m i c   A l l i a n c e   a n d   S t ra t e g y   o f   F o r m a t i o n   [2 0 ]   4   1   Co r n e D ra g g i n g   A l g o ri t h m   2   1       T a b l e   4 .   T i m e   N e e de i n   H u n t i ng  T a s k   A l g o ri t h m   Ro b o t   D y n a m i c   A l l i a n c e   a n d   s t ra t e g y   o f   fo r m a t i o n   [2 0 ]   7 5   s e c o n d s   Co r n e D ra g g i n g   A l g o ri t h m   3 8   s e c o n d s       T a b l e   5 .   Co m m u n i c a t i o n   o n   R o bo t   A l g o ri t h m   M a s t e R o b o t   S l a v e   E v a d e r   D y n a m i c   A l l i a n c e   a n d   s t ra t e g y   o f   fo r m a t i o n   [2 0 ]   O n e   t o   t h r e e   c o m m u n i c a t i o n   O n e   t o   o n e   c o m m u n i c a t i o n   Co r n e D ra g g i n g   A l g o ri t h m   O n e   t o   o n e   c o m m u n i c a t i o n   O n e   t o   o n e   c o m m u n i c a t i o n       6. 2 .       R o b o F ai l u r e   In   o r de r   t o   t e s t   t h e   r o b us t n e s s   of   CD A ,   t h e   e xpe ri m e n t s   a r e   s i m ul a t e d .   T hi s   p r o po s e a ppr o a c s i m ul a t e s   w h e n   s o m e   r o b o t s   f a i l   i n   m a t u r i t y   s t a t e .   T h e   t e a m   o f   r o bo t   i s   f o r m e a n t h e   r o b o t s   a r e   pu r s ui ng  t h e   e v a de r .   A t   t hi s   po i nt   o t i m e   i f   r o bo t s   f a i l s ,   t h e   h u nt i n p r o c e s s   s h o ul n o t   s uff e r .   T h e   r o b o t s   c a n   s uc c e s s f ul l y   c a t c h   t h e   e v a de r   w i t h   r e m a i ni n n u m b e r   o f   r ob o t s   us i n c o r n e r   d r a ggi ng  a l go r i t h m .   A s   t h e   n u m b e r   o f   r e s o ur c e s   a r e   r e duc e i c o r n e r   d ra gg i n a l go r i t hm ,   t h e   c o m m u n i c a t i o o ve rh e a o m a s t e r o bo t   i s   a l s o   r e duc e d.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   bi o - i ns pi r e al gor i t hm   f or   hun t i ng   i m u l t i   r obo t   s c e nar i ( P oor v A gr aw al )   1561   6. 3 .       O b s tac l e s   w i th   D i ff e r e n S h ap e s   In   t hi s   s c e n a ri o   of  ob s t a c l e s   w i t h   d i f fe r e nt   s ha pe s ,   t h e   c o r n e dra ggi ng  a l go r i t h m   i s   pe r f o r m i ng  w e l l .   T h e   e xpe r i m e n t   i s   c o n duc t e w h i l e   ha v i n di f f e r e n t   s h a pe s   of  ob s t a c l e s   l i ke   s qua r e ,   t ri a ngl e   a n po l y g o n .   T h e s e   s h a pe s   a r e   us e i t h e   e n v i r o n m e n t   s o   a s   t o   r e f l e c t   t h e   r e a l   w o r l o bj e c t s .   I n   a   c a s e   o f   a n y   r e a l   l i f e   h u nt i ng  p r o b l e m ,   t h e   r o b o t s   m a y   c o m e   a c r o s s   a n y   t y p e   of   h ur d l e s   o n   t h e   w a y .   T hi s   c a n   b e   o n e   of   t h o s e   w h i c w e   c o n s i de r e d.   T a b l e s   a n s h o w   t h e   r e s ul t s   i c o m pa r i s o t o   [20 ].       T a b l e   6 .   H a r dw a r e   R e s o ur c e s   U s e d   A l g o ri t h m   Ro b o t   E v a d e r   D y n a m i c   A l l i a n c e   a n d   S t ra t e g y   o F o r m a t i o n   [2 0 ]   4   1   Co r n e D ra g g i n g   A l g o ri t h m   2   1       T a b l e   7 .   T i m e   N e e de i n   H u n t i ng  T a s k   A l g o ri t h m   T i m e   t o   f i n d   T i m e   t o   p u rs u e   T i m e   t o   c a t c h   D y n a m i c   A l l i a n c e   a n d   S t ra t e g y   o F o r m a t i o n   [2 0 ]   18   34   5   Co r n e D ra g g i n g   A l g o ri t h m   1 3 . 2 5 9   s e c   4 . 2 1 1   2 . 5   s e c       7.   C O N C LU S I O N   AND   F U TU R S C O P E   In  t hi s   p a pe w e   s t udi e a   c l a s s i c a l   h u nt i ng  p r o b l e m   us i n g   m ul t i - r o b o t s   a n d   de v e l o p e a   m o di f i e b i -   i n s pi r e a l go r i t h m   k n o w n   a s   Co rn e r   D ra ggi ng  A l go ri t hm   f o r   t h e   h u nt i ng  t a s w i t h   o n e   e v a de r   a n t w r o b o t s   w i t h   di f f e r e n t   po s i t i o n s   o f   r o bo t s ,   e v a de r   a n o b s t a c l e s .   In   a ddi t i o n ,   w e   pe r f o r m e s i m u l a t i o n s   o n   m ul t i p l e   e v a de r s   be i n h u n t e a nd  r o bo t s ’  f a i l u r e   a s   w e l l .   S i m ul a t i o n   e xpe r i m e n t s   h a v e   s h o w n   a i m p r o v e m e n t   i n   r e s ul t s   i t e rm s   o f   r e duc e h a r dw a r e   r e s o ur c e s ,   c o m m u ni c a t i o n   o v e r h e a a n t i m e   n e e de d   fo r   h u nt i ng.   O n e   po s s i b l e   e xt e n s i o n   o f   o ur   w o r i s   t o   w o r k   o n   t e a m   o f   m ul t i pl e   r o b o t s   a n d   e v a de r s   a nd  t a ppl y   i t   i n   d i f f e r e n t   a ppl i c a t i o n s .   F u rt h e r m o r e ,   a   r o b us t n e s s   a n a l y s i s   c a n   a l s o   b e   c o n duc t e i n   f ut u r e   w i t h   m ul t i p l e   e v a de r s   a n d   r o bo t s .       A C K N O WL ED G E M EN T   T h e   a ut h o r s   w o ul l i ke   t o   t h a nk  t h e   a n o n y m o us   r e v i e w e r s   a nd  t h e   A s s o c i a t e   E di t o r   f o r   t h e i r   v a l ua b l e   f e e d b a c k.       R EF ER EN C ES     [ 1]   S .   S a r i e l ,   e t   a l . ,   N a v a l   m i ne   c o unt e r m e a s u r e   m i s s i o ns ,   I E E E R obo t   and  A u t om a t i o M a gaz i ne ,   v o l .   15,     pp.   45 - 52   20 08 .   [ 2]   H .   Y a m a g uc hi ,   A   c oo pe r a t i v e   hun t i ng   be ha v i o r   by   m o bi l e   r o b o t   t r o o ps ,   I nt e r n at i ona l   J our n al   o R ob ot i c s   R e s e ar c h ,   v o l .   1 8,   pp .   931 - 94 0 S e 1999 .   [ 3]   H .   M a ,   e t   a l . ,   N e u r a l - N e t w o r k - B a s e D i s t r i bu t e d   A da pt i v e   R o bus t   C o nt r o l   f o r   a   C l a s s   o f   N o nl i ne a r   M u l t i a g e n t   S y s t e m s   w i t T i m e   D e l a y s   a nd  E xt e r n a l   N o i s e s ,   I E E E   T r an s ac t i ons   on  Sy s t e m s ,   M an ,   a nd  C y be r ne t i c s ,   v o l .   46 ,   pp.   75 0 - 758 ,   2 015 .     [ 4]   R .   L v ,   e t   a l . ,   A   m ul t i - A U V   hunt i ng   a l g o r i t hm   w i t o c e a c u r r e nt   e f f e c t ,   I E E E   I nt e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on   C y be r   T e c hnol o gy   i A ut om at i on ,   C on t r o l ,   a nd  I n t e l l i ge nt   S y s t e m s   ( C Y B E R ) ,   pp .   869 - 87 4,   20 15 .   [ 5]   Z .   L i ,   e t   a l . ,   G u e s t   E d i t o r i a l   a O v e r v i e w   o f   B i o m e di c a l   R o bo t i c s   a nd  B i o - M e c ha t r o ni c s   S y s t e m s   a nd   A ppl i c a t i o ns ,   I E E E   T r an s a c t i on s   o Sy s t e m s ,   M an ,   and   C y be r ne t i c s ,   v o l .   46,   p p .   86 9 - 874 J un   201 6.   [ 6]   A .   F a r i ne l l i ,   e t   a l . ,   M u l t i r o bo t   s y s t e m s :   a   c l a s s i f i c a t i o f o c us e o c oo r di na t i o n,   I E E E   T r ans ac t i on  on  Sy s t e m   M an   an C y be r ne t i c s ,   v o l .   34 ,   pp .   2015 - 20 28 ,   2 004 .   [ 7]   J S a und e r s ,   e t   a l . ,   T e a c M e S ho w   M e E nd - U s e r   P e r s o na l i z a t i o o f   a   S m a r t   H o m e   a nd  C o m pa ni o R o bo t ,   I E E E   T r an s a c t i on s   o H um an - M a c h i ne   S y s t e m s ,   v o l 46 ,   p p .   27 - 40 ,   201 5.   [ 8]   H .   M o da r e s ,   e t   a l . ,   O pt i m i z e A s s i s t i v e   H um a n R o bo t   I nt e r a c t i o U s i ng   R e i nf o r c e m e nt   L e a r ni ng ,     I E E E   T r an s a c t i on s   o C y be r ne t i c s ,   v o l .   46 ,   pp .   655 - 667 ,   201 6.   [ 9]   P .   B h a t t a c ha r a j e e ,   e t   a l . ,   “M u l t i - r o bo t   pa t h - pl a nn i ng   us i ng   a r t i f i c i a l   b e e   c o l o n y   o pt i m i z a t i o a l g o r i t hm ,     I E E E   C on f e r e nc e   on  N at u r e   an b i o l og i c al l y   i ns p i r e c om p ut i ng ,   p p.   219 - 22 4 ,   20 11.   [ 10]   P .   A g r a w a l   a nd  H .   A g r a w a l . ,   A   R e v i e w   o M u l t i   R o bo t   C oo pe r a t i o u s i ng   B i o   I ns pi r e N e ur a l   N e t w o r k s ,   I nt e r n at i on al   J o ur n al   on   So f t   C om put i n M a t he m at i c s and   C on t r ol   ( I J SC M C ) ,   v o l .   2 ,   pp .   15 - 24 N o v   2013 .   [ 11]   C .   R o bi n   a nd   S .   L a c r o i x ,   T a xo no m y   o M ul t i - r o bo t   T a r g e t   D e t e c t i o a nd  T r a c ki ng ,   M u l t i - A ge nt   C oo r di na t i o i n   R obot i c ,   201 5.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     15 53   -   15 63   1562   [ 12]   Z .   W a ng ,   e t   a l . ,   A   s e l f o r g a ni z i ng   c o o pe r a t i v e   hun t i ng   by   r o bo t i c   s w a r m   ba s e o pa r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o l o c a l i z a t i o n,   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   of   B i o -   I ns p i r e d   C om pu t a t i on v o l   5,   p p .   68 - 73 ,   20 15 .     [ 13]   V .   O da ku r a   a n A .   H .   R .   C o s t a ,   C o o pe r a t i v e   m ul t i - r o bo t   l o c a l i z a t i o n :   us i ng   c om m uni c a t i o t o   r e duc e   l o c a l i z a t i o e r r o r ,   i I C I N C O ,   pp .   8 8 - 93 ,   20 05 .   [ 14]   R .   R e e v e   a nd   J .   H a l l a m ,   A a na l y s i s   o f   ne ur a l   m o de l s   f o r   w a l k i ng   c o nt r o l ,   I E E E   T r a ns a c t i o n s   o N e ur a l   N e t w or k s ,   v o l .   16 ,   pp .   733 - 742 ,   20 05.   [ 15]   G y uho E o h,   e t   a l . ,   M u l t i - r o bo t   c oo pe r a t i v e   f o r m a t i o f o r   ov e r w e i g ht   o bj e c t   t r a ns po r t a t i o S y s t e m   I nt e g r a t i o n,   I E E E / SI C E   I nt e r na t i ona l   Sy m p os i um ,   2 011 .   [ 16]   X.   S .   Y a ng ,   F i r e f l y   a l g o r i t hm s   f o r   m ul t i m o da l   o pt i m i z a t i o n ,”   i St o c ha s t i c   al gor i t hm s :   f ou nda t i o ns   and   appl i c at i on s ,   S p r i ng e r ,   p p.   16 9 - 178 ,   2 009 .   [ 17]   X.   S .   Y a ng ,   A   ne w   m e t a h e u r i s t i c   ba t - i n s p i r e a l g o r i t hm ,   i N at ur e   i n s p i r e c oope r a t i v e   s t r at e gi e s   f or   opt i m i z at i o ( N I C SO ) ,   S p r i ng e r ,   p p.   65 - 74 ,   20 10 .   [ 18]   S .   X .   Y a ng   a nd  M .   Q .   M e ng ,   R e a l - t i m e   c o l l i s i o n - f r e e   m o t i o p l a n ni ng   o f   a   m o bi l e   r o bo t   us i ng   a   ne ur a l   dy na m i c s - ba s e a pp r o a c h,   I E E E   T r ans ac t i o ns   on   N e ur a l   N e t w or k s ,   v o l .   1 4,   pp.   15 41 - 1552 ,   200 3 .   [ 19]   R .   E M o nt e m e r l o ,   e t   a l . ,   G a m e   t he o r e t i c   c o nt r o l   f o r   r o bo t   t e a m s ,   P r oc e e di ngs   o f   t he   I E E E   I n t e r na t i ona l   C onf e r e nc e   onR obo t i c s   and   A u t om a t i on   ( I C R A ) ,   pp .   116 3 - 1169 ,   20 05 .   [ 20]   J .   N i   a nd  S .   X .   Y a ng ,   B i o i n s pi r e ne u r a l   ne t w o r f o r   r e a l - t i m e   c o o pe r a t i v e   hun t i ng   b y   m ul t i r o bo t s   i u nkno w e nv i r o nm e nt s ,   I E E E   T r as a c t i on   o N e u r a l   N e t w or k s ,   v o l .   22 ,   pp .   2 062 - 2077 ,   201 1 .   [ 21]   D .   P .   B a r ne s   a n J .   O .   G r a y ,   B e ha v i o ur   s y nt he s i s   f o r   c o - o pe r a n t   m o bi l e   r o bo t   c o nt r o l ,”   I n t e r nat i on al   C on f e r e nc e   on   C o nt r ol   ' 9 1 ,   vol .   2,   pp .   1135 - 11 40 ,   1 991 .   [ 22]   R .   A .   B r o o ks ,   I nt e r a c t i o a nd  i n t e l l i g e nt   be h a v i o r ,   M a s s a c hus e t t s   I ns t i t u t e   o f   T e c hno l ogy ,   A C M   D i g i t a l   L i b r a r y ,   1994 .   [ 23]   L .   S he r e m e t o v ,   e t   a l . ,   D e s i g o f   f uz z y   kno w l e dg e   ba s e s y s t e m s   w i t m ul t i - s e t   c o nf i de nc e   m o de l s ,     I E E E   I n t e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   on   S y s t e m s ,   M an ,   a nd   C y be r ne t i c s   ( SM C ) ,   pp .   290 - 29 5,   20 11 .   [ 24]   S B .   S a a d ,   e t   a l . ,   H y br i C o o r di n a t i o S t r a t e g y   o f   a   G r o up  o f   C o o pe r a t i ng   A ut o no m o us   U nde r w a t e r   V e hi c l e s ,   I F A C - P a pe r s   O n l i n e     E l s e v i e r ,   201 5 .   [ 25]   H .   D .   P a t i ño ,   e t   a l . ,   N e ur a l   n e t w o r k s   f o r   a dv a nc e d   c o nt r o l   o f   r o b o t   m a ni pu l a t o r s ,   I E E E   T r ans ac t i o ns   on  N e ur al   N e t w or k s ,   v o l .   13 ,   pp .   343 - 354 ,   20 02 .   [ 26]   W .   H e ,   e t   a l . ,   A da p t i v e   N e ur a l   I m pe da nc e   C o nt r o l   o f   a   R o bo t i c   M a n i pu l a t o r   w i t h   I nput   S a t u r a t i o n,     I E E E   T r an s a c t i on s   o Sy s t e m s ,   M an ,   and   C y be r ne t i c s :   Sy s t e m s ,   v o l .   46,   p p .   33 4 - 344 ,   2 016 .   [ 27]   M .   X u,   e t   a l . ,   M o v i ng   t a r g e t   pu r s u i t   a l g o r i t hm   u s i ng   i m p r o ve t r a c ki ng   s t r a t e gy ,   I E E E   T r an s ac t i ons   on   C om put at i ona l   I n t e l l i ge nc e   and   A I   i G am e s ,   v o l .   2 ,   pp.   2 7 - 39 ,   20 1 0 .   [ 28]   R .   R .   B r o o ks ,   e t   a l . ,   G a m e   a n i nf o r m a t i o t he o r y   a na l y s i s   o f   e l e c t r o ni c   c o unt e r m e a s u r e s   i pur s u i t - e v a s i o g a m e s ,   I E E E   T r an s ac t i ons   o S y s t e m s ,   M an ,   and   C y be r ne t i c s ,   v o l .   38 ,   pp .   1 281 - 129 4 ,   20 08   [ 29]   D .   Z hu ,   e t   a l . ,   M u l t i - A U V   H unt i ng   A l g o r i t hm   B a s e o B i o - i ns pi r e N e u r a l   N e t w o r k ,”   i U nkno w E nv i r o nm e nt s ,   20 15 .   [ 30]   Y .   M a ,   e t   a l . ,   A   m ul t i   r o bo t   c o o r di na t e h unt i ng   s t r a t e g y   w i t d y na m i c   a l l i a nc e ,”   i n   P r oc .   C hi ne s e   C ont r ol   and   D e c i s i o C onf e r e nc e ,   G u i l i n ,   C h i n a ,   pp .   233 8 - 2342 J un   20 09 .   [ 31]   P .   K a c hr o o ,   e t   a l . ,   D y na m i c   pr og r a m m i ng   s o l ut i o f o r   a   c l a s s   o f   p ur s u i t   e v a s i o pr o bl e m s :   T he   he r d i ng   pr o bl e m ,   I E E E   T r an s a c t i on   on   S y s t e m s   M an   an C y be r ne t i c s ,   v o l .   31 ,   pp .   3 5 - 41 F e b   200 1 .   [ 32]   G .   N .   Y a nn a ka ki s ,   e t   a l . ,   E m e r g i ng   c o o pe r a t i o w i t m i ni m a l   e f f o r t :   R e w a r di ng   ov e r   m i m i c ki ng ,     I E E E   T r an s a c t i on s   o E v o l ut i o nar y   C om put i n g ,   v o l .   1 1,   pp .   382 - 39 6 J un   2 007 .   [ 33]   X .   C a o ,   e t   a l . ,   AU V   c oo pe r a t i v e   hun t i ng   a l g o r i t hm   b a s e o bi o - i ns p i r e n e u r a l   ne t w o r f o r   pa t c o nf l i c t   s t a t e ,   I E E E   C on f e r e nc e   on  I n f or m at i on   an A ut om at i on ,   pp .   1821 - 18 26 ,   2015 .   [ 34]   G .   H ua ng ,   e t   a l . ,   S e m i - S up e r v i s e a nd  U ns upe r v i s e E xt r e m e   L e a r ni ng   M a c h i ne s ,   I E E E   T r an s ac t i ons   on   C y be r ne t i c s ,   v o l .   44 ,   pp.   2 405 - 241 7,   20 14 .   [ 35]   Z .   W a ng ,   e t   a l . ,   A   s e l f o r g a ni s i ng   c oo pe r a t i v e   hu nt i ng   by   r o b o t i c   s w a r m   ba s e o pa r t i c l e   s w a r m   o pt i m i s a t i o nl o c a l i s a t i o n,   I n t e r na t i o nal   J our nal   o f   B i o - I ns p i r e d   C o m put a t i on v o l .   7,   p p.   68 - 73 ,   201 5 .     [ 36]   H .   Z ha ng ,   e t   a l . ,   H un t i ng   i U nkno w E nv i r o nm e nt s   w i t D y n a m i c   D e f o r m i ng   O bs t a c l e s   by   S w a r m   R o bo t s ,”   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   C o nt r o l   a nd   A ut om at i o n v o l .   8 ,   pp .   385 - 4 06 ,   20 15 .   [ 37]   A .   K o l l i ng ,   e t   a l . ,   H um a n   I nt e r a c t i o w i t R o bo t   S w a r m s :   A   S ur v e y ,   vo l .   4 6,   pp .   9 - 26 ,   2015 .   [ 38]   T.   Y .   H u a ng ,   e t   a l . ,   A   s e l f - o r g a ni z i ng   c oo pe r a t i v e   hunt i ng   by   s w a r m   r o bo t i c   s y s t e m s   ba s e o l o o s e - pr e f e r e nc e   r ul e ,   A c t A ut om at i c a   S i n i c a ,   pp .   57 - 68 ,   2 013 .   [ 39]   P .   Y a ng ,   e t   a l . ,   S w a r m   R o bo t s   hunt i ng   be ha v i o r   ba s e o pa r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n,   A pp l i e M e c ha ni c s   and   M a t e r i a l s ,   v o l 32 8,   pp .   187 - 19 2 ,   20 13 .   [ 40]   M .   K .   N i g ho t ,   e t   a l . ,   M ul t i - r o bo t   hun t i ng   ba s e o s w a r m   i nt e l l i g e nc e ,   I nt e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on   H y b r i I nt e l l i ge nt   Sy s t e m s   ( H I S) ,   pp .   2 03 - 206 ,   2012 .   [ 41]   J .   L i ,   e t   a l . ,   C o o r di n a t e m ul t i - r o bo t   t a r g e t   hun t i ng   ba s e o e xt e nde c oo pe r a t i v e   g a m e ,   I n f or m a t i on  an A ut om a t i on ,   pp .   2 16 - 221 ,   2015 .   [ 42]   K .   R a g huw a i y a ,   e t   a l . ,   C o o pe r a t i v e   C o nt r o l   o f   M ul t i - r o bo t   S y s t e m s   w i t a   L o w - D e g r e e   F o r m a t i o n,   A dv an c e C om put e r   and   C om m u ni c at i on   e ng i ne e r i ng   t e c hn ol ogy v ol .   36 2,   p p .   233 - 24 9.   [ 43]   C .   W a ng ,   e t   a l . ,   A   ne w   a ppr o a c o f   m ul t i - r o bo t   c o o pe r a t i v e   pur s ui t ,   C h i ne s e   C ont r ol   C on f e r e nc e   ( C C C )   pp .   72 52 - 7256 ,   201 3 .   [ 44]   S .   H un t ,   e t   a l . ,   A   c o ns e ns us - ba s e g r o upi ng   a l g o r i t hm   f o r   m ul t i - a g e nt   c o o pe r a t i v e   t a s a l l o c a t i o w i t c o m pl e x   r e qu i r e m e n t s ,   C og ni t i v e   c om put at i on v ol .   6 ,   pp .   3 38 - 350 ,   2014 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.