مقدمة لسرب الروبوتات

يعد التفاعل والفهم ثم الاستجابة للموقف بعضًا من أعظم ميزات البشر وتلك هي الأشياء التي تجعلنا على ما نحن عليه. لقد ولدنا لنعيش في مجتمع اجتماعي وعرفنا دائمًا عنا أننا أكثر المخلوقات الاجتماعية حنانًا التي عرفناها منذ إنشاء هذا الكوكب.

الثقافة الاجتماعية والتفاعل مع بعضهم البعض للمساعدة في تحقيق هدف مشترك لا يوجد فقط في البشر ولكن أيضًا في الأنواع الأخرى من هذا الكوكب مثل قطيع من الطيور أو الأسماك أو النحل ، كل ما لديهم من شيء مشترك بينهم سلوك جماعي. عندما تهاجر الطيور ، غالبًا ما يُرى أنهم في مجموعة يقودها العضو الرئيسي في مجموعتهم وكلهم يتبعونهم ومجموعتهم مصممة بأشكال هندسية معينة على الرغم من كونها الطيور لا تملك أي إحساس بالأشكال والأشكال و كما تتكون المجموعة بحيث يكون كبار أعضاء المجموعة على الحدود بينما يكون الصغار أو الأطفال حديثي الولادة في المركز.

توجد نفس الخصائص في النمل الناري ، فهؤلاء النمل يختلفون قليلاً عن الأنواع الأخرى من النمل ومعروفون بشكل خاص بسلوكهم الجماعي ، فهم يبنون معًا ويأكلون معًا ويدافعون عن مستعمراتهم من الفرائس معًا ، وهم يعرفون أساسًا يمكنهم تحقيق المزيد عندما يكونون في مجموعة. تم إجراء دراسة حديثة حول السلوك الجماعي لهؤلاء النمل حيث وجد أنهم قادرون على صنع هياكل قوية كلما دعت الحاجة ، مثل عند الحاجة لإنشاء جسر صغير للعبور.

إن السلوك الجماعي لهذه الحيوانات الاجتماعية والحشرات يساعدها على تحقيق المزيد بالرغم من كل قيودها. أظهر الباحثون أن أفراد هذه المجموعات لا يحتاجون إلى أي تمثيل أو معرفة متطورة لإنتاج مثل هذه السلوكيات المعقدة. في الحشرات الاجتماعية ، لا يتم إبلاغ الحيوانات والطيور عن الوضع العالمي للمستعمرة. يتم توزيع معرفة السرب عبر جميع العملاء ، حيث لا يستطيع الفرد إنجاز مهمته بدون بقية السرب. ماذا لو أمكن إدخال هذا الاستشعار الجماعي في مجموعة من الروبوتات؟ هذا هو سرب الروبوتات وسوف نتعرف على هذا بالتفصيل في هذه المقالة .

الروبوتات كجزء من سرب

إن بيئتنا التي نعيش فيها ملهمة للغاية بالنسبة لنا ، والكثير منا يستلهم عملهم من الطبيعة والبيئة ، وقد فعل المخترعون المشهورون مثل ليوناردو دافنشي ذلك جيدًا ويمكن رؤيته في تصميماته في عالم اليوم نحن نقوم أيضًا بإجراء نفس العملية بالنسبة لنا لحل مشاكل التصميم والهندسة مثل أنف القطارات السريعة مستوحاة من منقار الرفراف بحيث يكون أكثر سرعة ويكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وينتج ضوضاء أقل نسبيًا أثناء مروره الأنفاق وهناك مصطلح صاغ لهذا والمعروف باسم تقليد الطبيعة.

لذلك لحل المهام المعقدة حيث يكون التدخل البشري صعبًا ولديه تعقيد أكبر لما يجب أن يكون أكثر من مجرد روبوت متوسط ​​مثل بعض الاستخدامات الحالات التي ينهار فيها مبنى بسبب زلزال ويكون الناس مكتئبين تحت الخرسانة ، بالتأكيد هذه المشكلة يتطلب نوعًا من الروبوتات التي يمكنها تشغيل مهام متعددة في وقت واحد وصغيرة بما يكفي لتمريرها عبر الخرسانة وتساعد في الحصول على معلومات عن الوجود البشري في المقام الأول ، فما يتبادر إلى ذهنك ، مجموعة من الروبوتات الصغيرة الصغيرة بما يكفي وبصورة مستقلة تبتكر طريقتها الخاصة وتحصل على المعلومات وهي بالتأكيد تحاكي نوعًا ما من سرب الحشرات أو الذباب ومن ثم تأتي روبوتات السرب في المقام الأول وهنا الأكثر رسمية. الروبوتات سربهو مجال من الروبوتات المتعددة حيث يتم تنسيق عدد كبير من الروبوتات بطريقة موزعة وغير مركزية. يعتمد على استخدام القواعد المحلية ، الروبوتات الصغيرة البسيطة المستوحاة من السلوك الجماعي للحشرات الاجتماعية بحيث يمكن لعدد كبير من الروبوتات البسيطة أن يتفوق على مهمة معقدة بطريقة أكثر فاعلية من روبوت واحد ، مما يعطي القوة والمرونة للمجموعة.

تنشأ المنظمات والمجموعات من التفاعلات بين الأفراد وبين الأفراد والبيئة المحيطة ، وتنتشر هذه التفاعلات في جميع أنحاء المستعمرة وبالتالي يمكن للمستعمرة حل المهام التي يصعب حلها من قبل فرد واحد مما يعني العمل نحو هدف مشترك.

كيف استوحت Swarm Robotics من الحشرات الاجتماعية

تحافظ الأنظمة متعددة الروبوتات على بعض خصائص الحشرات الاجتماعية مثل المتانة ، ويمكن لسرب الروبوت أن يعمل حتى إذا فشل بعض الأفراد ، أو كانت هناك اضطرابات في البيئة المحيطة ؛ المرونة ، السرب قادر على إنشاء حلول مختلفة لمهام مختلفة وقادر على تغيير كل دور روبوت حسب الحاجة للحظة. قابلية التوسع ، سرب الروبوت قادر على العمل بأحجام مجموعات مختلفة ، من عدد قليل من الأفراد إلى الآلاف منهم.

خصائص سرب الروبوت

كما قيل ، يكتسب السرب الآلي البسيط خاصية الحشرات الاجتماعية المدرجة على النحو التالي

1. يجب أن يكون سرب الروبوتات مستقلاً وقادرًا على الإحساس والتصرف في بيئة حقيقية.

2. يجب أن يكون عدد الروبوتات في سرب كبير بما يكفي لدعم كل مهمة فردية كمجموعة مطلوب منهم القيام بها.

3. يجب أن يكون هناك تجانس في السرب ، يمكن أن يكون هناك مجموعات مختلفة في السرب ولكن يجب ألا تكون كثيرة.

4. يجب أن يكون روبوت واحد من السرب غير قادر وغير فعال فيما يتعلق بهدفهم الرئيسي ، أي أنهم بحاجة إلى التعاون من أجل النجاح وتحسين الأداء.

5. من الضروري أن تمتلك جميع الروبوتات قدرات استشعار واتصال محلية فقط مع الشريك المجاور للسرب ، وهذا يضمن توزيع تنسيق السرب وتصبح قابلية التوسع إحدى خصائص النظام.

أنظمة الروبوتات المتعددة وروبوتات السرب

روبوتات السرب هي جزء من النظام متعدد الروبوتات وكمجموعة ، لديهم بعض الخصائص لمحاورهم المتعددة التي تحدد سلوك مجموعتهم

الحجم الجماعي: الحجم الجماعي هو SIZE-INF وهو N >> 1 وهو عكس SIZE-LIM ، حيث يكون عدد N للروبوت أصغر من حجم بيئته الخاصة التي تم وضعها فيه.

نطاق الاتصال: نطاق الاتصال هو COM-NEAR ، بحيث يمكن للروبوتات التواصل فقط مع الروبوتات القريبة بدرجة كافية.

طوبولوجيا الاتصال: طوبولوجيا الاتصال للروبوتات في السرب ستكون بشكل عام TOP-GRAPH ، والروبوتات مرتبطة في طوبولوجيا رسم بياني عام.

عرض النطاق الترددي للاتصالات: عرض النطاق الترددي للاتصالات هو BAND-MOTION ، وتكلفة الاتصال بين الروبوتين هي نفس تكلفة نقل الروبوتات بين المواقع.

القابلية للتكوين الجماعي: إعادة التشكيل الجماعي هي عمومًا ARR-COMM ، وهذا ترتيب منسق مع الأعضاء الذين يتواصلون ، ولكن يمكن أيضًا أن يكون ARR-DYN ، وهذا هو الترتيب الديناميكي ، ويمكن أن تتغير المواقف بشكل عشوائي.

قدرة العملية: قدرة العملية هي PROC-TME ، حيث يكون النموذج الحسابي مكافئًا لآلة الضبط.

التركيب الجماعي: التركيب الجماعي هو CMP-HOM ، مما يعني أن الروبوتات متجانسة.

مزايا أنظمة الروبوتات المتعددة مقارنة بالروبوت الفردي

• توازي المهام: نعلم جميعًا أن المهام يمكن أن تكون قابلة للتحلل ، ونحن جميعًا على دراية بأسلوب التطوير السريع ، لذلك باستخدام التوازي ، يمكن للمجموعات أداء المهمة بشكل أكثر كفاءة.
• تمكين المهام: المجموعة أقوى من مجموعة واحدة وينطبق الشيء نفسه على روبوتات السرب ، حيث يمكن لمجموعة من الروبوتات أن تجعل مهمة تقوم بمهمة معينة يستحيل على روبوت واحد
• التوزيع في الاستشعار: بما أن السرب يمتلك حسًا جماعيًا ، فإن لديه نطاقًا أوسع من الاستشعار عن نطاق روبوت واحد.
• التوزيع في العمل: يمكن لمجموعة من الروبوتات تشغيل إجراءات مختلفة في أماكن مختلفة في نفس الوقت.
• التسامح مع الخطأ: إن فشل روبوت واحد داخل سرب من الروبوتات داخل مجموعة لا يعني أن المهمة ستفشل أو لا يمكن إنجازها.

المنصات التجريبية في Swarm Robotics

هناك منصات تجريبية مختلفة تستخدم لروبوتات السرب والتي تتضمن استخدام المنصات التجريبية المختلفة وأجهزة المحاكاة الآلية المختلفة لتحفيز بيئة روبوتات السرب دون الحاجة إلى الأجهزة الفعلية.

1. المنصات الروبوتية

تُستخدم منصات روبوتية مختلفة في تجارب روبوتية سرب مختلفة في مختبرات مختلفة

(ط) Swarmbot

المستشعرات المستخدمة: بها مستشعرات مختلفة لمساعدة الروبوت في الخروج والتي تشمل مستشعرات النطاق والكاميرا.

الحركة: تستخدم عجلات للانتقال من واحدة إلى أخرى.

تم تطويره بواسطة: جامعة رايس بالولايات المتحدة الأمريكية

الوصف: SwarmBot عبارة عن منصة روبوتية سرب تم تطويرها للبحث بواسطة جامعة رايس. يمكن أن تعمل بشكل مستقل لمدة 3 ساعات تقريبًا من شحنة واحدة ، كما أن هذه الروبوتات ذاتية التمكين للعثور على نفسها وربطها بمحطات الشحن الموضوعة على الجدران.

(الثاني) كوبوت

المستشعرات المستخدمة: وتشمل استخدام مستشعر المسافة وأجهزة استشعار الرؤية والبوصلة.

الحركة: تستخدم عجلات لحركتها

تم تطويره بواسطة: تم تطويره في مختبر أبحاث كوفان في جامعة الشرق الأوسط التقنية ، تركيا

الوصف: تم تصميم كوبوت خصيصًا للبحث في روبوتات السرب. إنه مصنوع من عدة مستشعرات تجعله منصة مثالية لأداء مواقف روبوتية متنوعة مثل الحركة المنسقة. يمكنها العمل بشكل مستقل لمدة 10 ساعات بشحنة واحدة. كما تشتمل على بطارية قابلة للاستبدال يتم إعادة شحنها يدويًا وتستخدم في الغالب في تنفيذ سيناريوهات التنظيم الذاتي.

(ثالثا) S-bot

المستشعرات المستخدمة: تستخدم مستشعرات مختلفة لجعل الأشياء تعمل مثل مستشعرات الضوء والأشعة تحت الحمراء والموضع والقوة والسرعة ودرجة الحرارة والرطوبة والتسارع والميكروفون.

الحركة: تستخدم الشجر الملحقة بقاعدتها لتحركاتها.

تم تطويره بواسطة: École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ، سويسرا.

الوصف: S-bot هي واحدة من العديد من منصات السرب الروبوتية المختصة والكبيرة التي تم بناؤها على الإطلاق. يتميز بتصميم فريد للقابض قادر على إمساك الكائنات و s-bots الأخرى. أيضًا ، يمكنهم ممارسة التمارين لمدة ساعة تقريبًا بتهمة واحدة.

(رابعا) الياسمين روبوت

المستشعرات المستخدمة: تستخدم مستشعرات المسافة والضوء.

تم تطويره من قبل جامعة شتوتغارت الألمانية.

الحركة: تجعل حركتها على العجلات.

الوصف: Jasmine mobile robots عبارة عن منصات آلية سربية تستخدم في العديد من الأبحاث الروبوتية للأسراب.

(ت) إي باك

المستشعرات المستخدمة: تستخدم مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار مثل المسافة والكاميرا والمحمل والتسارع والميكروفون.

تم التطوير بواسطة: École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ، سويسرا

الحركة: تعتمد على حركة العجلة.

الوصف: تم تصميم E-puck بشكل أساسي للأغراض التعليمية وهو أحد أكثر الروبوتات نجاحًا. ومع ذلك ، نظرًا لبساطته ، غالبًا ما يتم استخدامه في أبحاث روبوتات السرب أيضًا. تحتوي على بطاريات قابلة للاستبدال من قبل المستخدم بوقت عمل من 2-4 ساعات.

(السادس) كيلوبوت

المستشعرات المستخدمة: تستخدم مجموعة من مستشعرات المسافة والضوء.

تطوير: جامعة هارفارد ، الولايات المتحدة الأمريكية

الحركة: تستخدم اهتزازات النظام لحركة جسم النظام.

الوصف: Kilobot عبارة عن منصة روبوتية سرب حديثة إلى حد ما مع وظيفة فريدة لشحن المجموعة وبرمجة المجموعة. نظرًا لبساطته واستهلاكه المنخفض للطاقة ، فإن وقت تشغيله يصل إلى 24 ساعة. يتم شحن الروبوتات يدويًا في مجموعات في محطة شحن خاصة.

2. المحاكاة

تحل المحاكيات الروبوتية مشكلة الأجهزة اللازمة لعمل اختبار مصداقية الروبوتات في معلمات البيئة الحقيقية المحاكية بشكل مصطنع.

توجد العديد من أجهزة المحاكاة الروبوتية التي يمكن استخدامها في تجارب الروبوتات المتعددة ، وبشكل أكثر تحديدًا لتجارب السرب الروبوتية وجميعها تختلف في جوانبها التقنية ولكن أيضًا في الترخيص والتكلفة. فيما يلي بعض محاكيات روبوتات السرب ومنصات الروبوتات المتعددة:

• SwarmBot3D: SwarmBot3D هو محاكي للروبوتات المتعددة ولكنه مصمم خصيصًا لروبوت S-Bot الخاص بمشروع SwarmBot.
• Microsoft Robotics Studio: الاستوديو الآلي عبارة عن محاكي تم تطويره بواسطة Microsoft. يسمح بمحاكاة متعددة الروبوتات ويتطلب تشغيل منصة Windows.
• Webots: Webots عبارة عن محاكي محمول واقعي يسمح بمحاكاة الروبوتات المتعددة ، مع نماذج مبنية بالفعل من الروبوتات الحقيقية. يمكنه محاكاة الاصطدامات الحقيقية من خلال تطبيق فيزياء العالم الحقيقي. ومع ذلك ، ينخفض ​​أداءها عند العمل مع أكثر من روبوتات مما يجعل المحاكاة مع عدد كبير من الروبوتات صعبة
• Player / stage / Gazebo: Player / stage / Gazebo عبارة عن محاكي مفتوح المصدر مزود بقدرات روبوتية متعددة ومجموعة كبيرة من الروبوتات وأجهزة الاستشعار المتاحة الجاهزة للاستخدام. يمكنه التعامل بشكل جيد مع محاكاة تجارب السرب الآلي في بيئة ثنائية الأبعاد بنتائج جيدة جدًا. يمكن أن يصل حجم السكان في البيئة إلى 1000 روبوت بسيط في الوقت الفعلي.

الخوارزميات والتقنيات المستخدمة في مهام مختلفة في Swarm Robotics

سنقوم هنا باستكشاف التقنيات المختلفة المستخدمة في روبوتات السرب لمختلف المهام البسيطة مثل التجميع والتشتت وما إلى ذلك. هذه المهام هي الخطوات الأولية الأساسية لجميع العاملين في روبوتات السرب.

التجميع: التجميع هو جمع كل الروبوتات معًا وهو حقًا خطوة مهمة وأولية في خطوات معقدة أخرى مثل تشكيل الأنماط والتجميع الذاتي وتبادل المعلومات والحركات الجماعية. يستخدم الروبوت مستشعراته مثل مستشعرات التقارب والميكروفون الذي يستخدم آليات تبادل الصوت بمساعدة المشغل مثل مكبرات الصوت. تساعد المستشعرات روبوتًا واحدًا في العثور على أقرب روبوت والذي تبين أيضًا أنه مركز المجموعة ، حيث يتعين على الروبوت التركيز فقط على الروبوت الآخر الموجود في مركز المجموعة والوصول إليه ونفس العملية يتبعه جميع أعضاء السرب مما يسمح لهم بتجميع الكل.

التشتت: عندما يتم تجميع الروبوتات في مكان واحد ، فإن الخطوة التالية هي تفريقها في البيئة حيث تعمل كعضو واحد مكون من السرب وهذا يساعد أيضًا في استكشاف البيئة التي يعمل بها كل روبوت في السرب كجهاز استشعار واحد عندما يُترك للاستكشاف. تم اقتراح خوارزميات مختلفة واستخدامها لتشتت الروبوتات ، أحد الأساليب يتضمن خوارزمية المجال المحتملة لتشتت الروبوتات حيث يتم صد الروبوتات بالعقبات والروبوتات الأخرى التي تسمح لبيئة السرب بالتفرق خطيًا.

تتضمن إحدى الطرق الأخرى التشتت استنادًا إلى قراءة إشارات الكثافة اللاسلكية ، حيث تسمح إشارات الشدة اللاسلكية للروبوتات بالانتشار دون معرفة أقرب جيرانها ، فهم يلتقطون شدة اللاسلكي ويرتبونها من أجل تفريقهم في البيئة المحيطة.

تشكيل الأنماط: يعد تكوين الأنماط في روبوتات السرب سمة رئيسية لسلوكهم الجماعي ، ويمكن أن تساعد هذه الأنماط كثيرًا عندما يتم حل مشكلة تتضمن عمل المجموعة بأكملها معًا. في تشكيل الأنماط ، تقوم الروبوتات بإنشاء شكل عام عن طريق تغيير جزء الروبوتات الفردية حيث يحتوي كل روبوت على معلومات محلية فقط.

يشكل سرب من الروبوتات بنية ذات شكل محدد داخليًا وخارجيًا. القواعد التي تجعل الجسيمات / الروبوتات تتجمع في التكوين المطلوب هي قواعد محلية ، ولكن يظهر شكل عالمي ، دون وجود أي معلومات عالمية فيما يتعلق بأحد أفراد السرب. تستخدم الخوارزمية الينابيع الافتراضية بين الجسيمات المجاورة ، مع الأخذ في الاعتبار عدد الجيران لديهم.

الحركة الجماعية: ما معنى الفريق إذا لم يتمكنوا جميعًا من حل المشكلة معًا وهذا أفضل جزء من السرب؟ الحركة الجماعية هي طريقة للسماح بتنسيق مجموعة من الروبوتات وجعلها تتحرك معًا كمجموعة بطريقة متماسكة. إنها طريقة أساسية لإنجاز بعض المهام الجماعية ويمكن تصنيفها إلى نوعين: تشكيل وحشد.

هناك العديد من طرق الحركة الجماعية ، ولكن فقط تلك التي تسمح بقابلية التوسع مع عدد متزايد من الروبوتات هي مصدر القلق حيث يتعرف كل روبوت على الوضع النسبي لجاره ويتفاعل مع القوى الخاصة التي قد تكون جذابة أو مثيرة للاشمئزاز لتشكيل هياكل للحركات الجماعية.

تخصيص المهام: يعد تخصيص المهام مجال إشكالي في روبوتات السرب على أساس تقسيم العمل. ومع ذلك ، هناك العديد من الطرق المستخدمة لتقسيم العمل ، إحداها أن كل روبوت سيحتفظ بملاحظة على مهام الروبوت الآخر ويحافظ على السجل لنفسه وبعد ذلك يمكنه تغيير سلوكه ليصبح مناسبًا للمهمة ، تعتمد هذه الطريقة على اتصال القيل والقال وبالتأكيد لها مزاياها ذات الأداء الأفضل ولكن في نفس الوقت لديها عيب أنه بسبب القوة المحدودة وفقدان الحزمة أثناء الاتصال ، يصبح أقل قابلية للتوسع. في الطريقة الأخرى ، يتم الإعلان عن المهام بواسطة بعض الروبوتات ويحضرها عدد معين من الروبوتات الأخرى في وقت واحد ، إنها طريقة بسيطة وتفاعلية.

البحث عن مصدر: روبوتات Swarm ناجحة للغاية في مهمة البحث عن المصدر ، خاصة عندما يكون مصدر البحث معقدًا كما في حالة الصوت أو الرائحة. يتم البحث بواسطة روبوتات السرب بطريقتين ، أحدهما عالمي والآخر محلي ، والفرق بين الاثنين هو الاتصال. واحد مع الاتصال العالمي بين الروبوتات حيث يمكن للروبوتات العثور على أقصى مصدر عالمي. الآخر يقتصر على الاتصال المحلي فقط بين الروبوتات للعثور على الحد الأقصى المحلي.

نقل الأشياء: يقوم النمل بنقل جماعي للأشياء حيث تنتظر نملة فردية رفيقها الآخر من أجل التعاون إذا كان الجسم المراد نقله ثقيلًا جدًا. تحت نفس الروبوتات الخفيفة ، يجعل السرب الأشياء تعمل بنفس الطريقة حيث يتمتع كل روبوت بميزة الحصول على تعاون من الروبوتات الأخرى لنقل الأشياء. تقدم S-bots منصة رائعة لحل مشكلة النقل حيث يتجمعون ذاتيًا للتعاون وتتوسع الخوارزمية الخاصة بهم إذا كان الكائن المراد نقله ثقيلًا.

الطريقة الأخرى هي النقل الجماعي للأشياء حيث يتم جمع الأشياء وتخزينها لنقلها لاحقًا ، وهنا لدى الروبوتات مهمتين مختلفتين - جمع الأشياء ووضعها في عربة ، وتحريك العربة التي تحمل هذه الأشياء بشكل جماعي.

رسم الخرائط الجماعية: يستخدم رسم الخرائط الجماعية لاستكشاف ورسم خرائط للمناطق الداخلية الكبيرة باستخدام عدد كبير من الروبوتات.

في إحدى الطرق ، يتم تنفيذ الخرائط بواسطة مجموعتين من روبوتين ، والتي تتبادل المعلومات لدمج الخرائط. الطريقة الأخرى هي الدور الذي يمكن للروبوت من خلاله تولي أي من الدورين المتحركين أو المعلم الذي يمكنهم استبداله بحركة السرب. أيضًا ، تمتلك الروبوتات تقديرًا معينًا لمواقعها ، لذا يتعين عليها تقدير موقع الروبوتات الأخرى من أجل بناء خريطة جماعية.

تطبيق العالم الحقيقي للروبوتات Swarm

على الرغم من أن البحث المكثف حول روبوتات السرب قد بدأ في عام 2012 حتى الآن لم يخرج مع التطبيق التجاري الواقعي ، إلا أنه يتم استخدامه للأغراض الطبية ولكن ليس على هذا النطاق الواسع ولا يزال قيد الاختبار. هناك أسباب مختلفة وراء عدم ظهور هذه التكنولوجيا تجاريًا.

تصميم الخوارزمية للفرد والعالمي: يأتي السلوك الجماعي للسرب من الفرد الذي يتطلب تصميم روبوت واحد وسلوكه ، ولا توجد حاليًا طريقة للانتقال من السلوك الفردي إلى السلوك الجماعي.

الاختبار والتنفيذ: متطلبات واسعة النطاق للمختبرات والبنية التحتية لمزيد من التطوير.

التحليل والنمذجة: تشير المهام الأساسية المختلفة التي يتم إجراؤها في روبوتات السرب إلى أن هذه المهام غير خطية ، وبالتالي فإن بناء النماذج الرياضية لعملها أمر صعب للغاية

إلى جانب هذه التحديات ، هناك المزيد من التحديات الأمنية للأفراد والسرب بسبب تصميمهم البسيط

(ط) الالتقاط المادي للروبوتات.

(2) هوية الفرد في السرب ، التي يجب أن يعرفها الروبوت إذا كان يتفاعل مع روبوت من سربه أو سرب آخر.

(3) الهجمات الاتصالية على الفرد والسرب.

الهدف الرئيسي من روبوتات السرب هو تغطية منطقة واسعة حيث يمكن للروبوتات أن تتفرق وتؤدي مهامها الخاصة. إنها مفيدة للكشف عن الأحداث الخطرة مثل التسربات والألغام الأرضية وما إلى ذلك والميزة الرئيسية لشبكة أجهزة الاستشعار الموزعة والمتحركة هي أنها تستطيع استشعار المنطقة الواسعة وحتى التصرف عليها.

إن تطبيقات روبوتات السرب واعدة حقًا ولكن لا تزال هناك حاجة لتطويرها في كل من الجزء الخوارزمي والنمذجة.