This paper presents a planning and execution architecture suited for the initial planning, the execution and the on-board repair of a plan for a multi-robot mission. The team as a whole must accomplish its mission while dealing with online events such as robots breaking down, new objectives for the team, late actions and intermittent communications. We have chosen a “plan then repair” approach where an initial plan is computed offline and updated online whenever disruptive events happen. We have defined an hybrid planner that mixes Partial Order Planning (POP) with a Hierarchical Task Network (HTN)-based modelling of actions. This planner, called HiPOP for Hierarchical Partial-Order Planner, computes plans with temporal flexibility (thus easing its execution) and abstract actions (thus easing the repair process). It uses a symbolic representation of the world and has been extended with geometrical reasoning to adapt to multi-robots missions. Plans are executed in a distributed way: each robot is responsible of executing its own actions, and to propagate delays in its local plan, taking benefit from the temporal flexibility of the plan. When an inconsistency or a failure arises, a distributed repair algorithm based on HiPOP is used to repair the plan, by iteratively removing actions in the plan in order to amend the global plan. This repair is done onboard one of the robot of the team, and takes care of partial communication. The whole architecture has been evaluated through several benchmarks, statistical simulations, and field experiments involving 8 robots.

中文翻译：

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具有通信损失的多机器人任务的混合计划和分布式迭代修复

本文提出了一种适用于多机器人任务计划的初始计划，执行和机上维修的计划和执行架构。整个团队必须在处理在线事件（如机器人故障，团队的新目标，后期行动和间歇性通信）时完成任务。我们选择了“先计划后修复”的方法，该方法可以离线计算初始计划，并在发生破坏性事件时在线进行更新。我们定义了一个混合计划程序，它将部分订单计划（POP）与基于分层任务网络（HTN）的动作建模混合在一起。该计划程序称为HiPOP for Hierarchical Partial Order Planner，它具有时间灵活性（从而简化了执行）和抽象动作（从而简化了维修过程），可计算计划。它使用了世界的象征性表示，并通过几何推理进行了扩展，以适应多机器人任务。计划以分布式方式执行：每个机器人都有责任执行自己的动作，并在其本地计划中传播延迟，从而受益于计划的时间灵活性。当出现不一致或故障时，将基于HiPOP的分布式修复算法用于修复计划，方法是迭代地删除计划中的操作以修改全局计划。该维修是在团队的一个机器人上完成的，并负责部分通信。整个架构已通过多个基准测试，统计模拟和涉及8个机器人的现场实验进行了评估。计划以分布式方式执行：每个机器人都有责任执行自己的动作，并在其本地计划中传播延迟，从而受益于计划的时间灵活性。当出现不一致或故障时，将基于HiPOP的分布式修复算法用于修复计划，方法是迭代地删除计划中的操作以修改全局计划。该维修是在团队的一个机器人上完成的，并负责部分通信。整个架构已通过多个基准测试，统计模拟和涉及8个机器人的现场实验进行了评估。计划以分布式方式执行：每个机器人都有责任执行自己的动作，并在其本地计划中传播延迟，从而受益于计划的时间灵活性。当出现不一致或故障时，将基于HiPOP的分布式修复算法用于修复计划，方法是迭代地删除计划中的操作以修改全局计划。该维修是在团队的一个机器人上完成的，并负责部分通信。整个架构已通过多个基准测试，统计模拟和涉及8个机器人的现场实验进行了评估。当出现不一致或故障时，将基于HiPOP的分布式修复算法用于修复计划，方法是反复删除计划中的操作以修改全局计划。该维修是在团队的一个机器人上完成的，并负责部分通信。整个架构已通过多个基准测试，统计模拟和涉及8个机器人的现场实验进行了评估。当出现不一致或故障时，将基于HiPOP的分布式修复算法用于修复计划，方法是反复删除计划中的操作以修改全局计划。该维修是在团队的一个机器人上完成的，并负责部分通信。整个架构已通过多个基准测试，统计模拟和涉及8个机器人的现场实验进行了评估。