Date of Publication
11-2025
Document Type
Master's Thesis
Degree Name
Bachelor of Science in Electronics Engineering (Honors) - Ladderized
Subject Categories
Electrical and Computer Engineering
College
Gokongwei College of Engineering
Department/Unit
Electronics And Communications Engg
Honor/Award
Magna Cum Laude
Outstanding Graduate Thesis
Thesis Advisor
Argel A. Bandala
Defense Panel Chair
Jose Martin Z. Maningo
Defense Panel Member
Elmer P. Dadios
Raouf Naguib
Abstract (English)
Automation and Simplification. Such are the two (2) primary objectives that led to the emergence of robotics. In its nascent stage, the nature of development to robotic systems often stem from biological inspirations – the desire to harness the potential of natural capabilities in order to perform complex tasks – e.g. locomotion, grappling, flight, and others. Expanding upon this notion, it then is possible to build upon not features alone but rather from the collective behaviors of organisms as observed in social animals as in that of swarms of bees, colonies of ants, and schools of fish – hence, giving rise to the field of swarm robotics. Through its introduction, it primarily provided three (3) advantages – that of Robustness, Scalability, and Adaptability. However, given that the field is still considered to be in its nascent stage, there is yet to exist a concrete method towards the development of such systems; moreover, in terms of the nature of its development, it was acknowledged that the control paradigm primarily focused in the manipulation of a single swarm. In this regard, this study then aims to provide a framework towards the development of swarm-based robotics system with the addition and introduction of an algorithm that would enable multi-swarm control – that of sub-swarming. As such, this study encompasses the entire process of developing a swarm robotics system from theory ideation to controller implementation – including features such as swarm familiarization, leader election algorithms, localization methods; collective navigation; collective tasks such as foraging and area surveillance; as well as the addition of measures that would further strengthen the robustness and reliability of the swarm – all integrated into a unified controller and algorithm – as well as in the provision of evaluative metrics in order to measure the performance of the system; thereby allowing for both the presentation of a development framework as well as the expansion of the development paradigm from the multi-agent perspective, into that of the multi-swarm lens.
Abstract Format
html
Abstract (Filipino)
Awtomasyon at pamamayak ng gawain. Ang dalawing aspetong ito ang siyang mga pangunahing layunin na nagbigay-daan upang umusbong ang larangan ng robotika. Sa payak na panimula ng naturang larangan, masasabing mga elemetong pangkalikasan ang siyang nagsilbi bilang mga inspirisyon hinggil sa paglikha at pagdisenyo ng mga kasangkapan pang-robotika – maging sa paggaya ng mga kakayanan ng mga prganismo tulad ng paggalaw, pagdakma, paglipad, at marami pang iba. Sa ganitong palagay, kung mga sistemang haynayan ang pinagmumulan ng mga kaugalian at kakayanang nagpapagana sa mga robot, maari ring sabihin na sa halip na kakayanan lamang ng isang organismo ang siyang imomodelo, maaaring gawing inspirasyon na rin ang kaugalian at galaw ng isang kabuuan – tulad na lamang sa mga kuyog ng bubuyog, lipon ng mga langgam, at samahan ng mga isda – na siyang nagbigay buhay sa ngayong panibagong larangan na tinaguriang Swarm Robotics. Sa introduksyon nito, nakapagbibigay ito ng tatlong pangunahing bentahe – Ang pagiging matatag, pang-maramihan, at mapang-angkop. Subalit, ang naturang larangan ay siyang maituturing na baguhan na tila wala pang promal na mga teorya at pamamaraang nakatalaga sa nasabing disiplina. Bilang pangkaragdagan, sa pagtalakay at paghimay sa kasalukuyang estado ng pananaliksik hinggil sa swarm robotics, mapapansing ang direksyon ng mga pag-aaral ay nakatuon sa arkitekturang naka-ankla sa prinsipyo ng pagkontrol at pagmanipula ng nag-iisang kuyog – kumbaga, ang lente sa kasalukuyang ay nakatutok sa piilosopiyang isang kuyog, isang tukod. Sa paghinuha mula sa ganitong pananaw, naniniwala ang mananaliksik na di hamak na malawak at Malaki pa ang oprtunidad upang lalo pag palalimin at patatagin ang larangan ng swarm robotics sa pamamgitan ng konkretong diskurso ng mga pamamaraan upang makabuo ng isang sistemang robotikang gumagamit ng mga prinsipyo ng pangunguyog at maging na rin ang pagpapakilala ng konsepto ng sub-swarming na siyang magpapalawak ng lenta mula sa pagkontrol ng maraming ahente; sa ngayo’y pagmanipula’t pag-aaral ng maramihang kuyog. Samakatuwid, naglalayon ang pananaliksik na ito na makapagbigay ng isang konrektong balangkas hinggil sa pagsasagawa at paggsasabuo ng isang sistemang pangrobotika na hango sa teorya ng pag-kontrol at pagmanipula ng maramihang kuyog sa pamamagitan ng sub-swarming. Nilalaman ng pag-aaral na ito ang buong proseso ng pagbuo ng naturang Sistema mula sa teorya hanggang sa paggamit ng mga ito upang mapatakbo ang mga ahente – na siyang nagtataglay ng mga kakayanang tulad ng pamilyarisasyon, eleksyon, localisasyon, at nabigasyon ng isang kuyog ng mga drone; maging na rin ang pagasasama ng mga kakayanng tiyak na makapagpapatatag pa lalo sa pagtakbo ng naturang Sistema. Kalakip rin ng pag-aaral na ito ang pagsasagawa ng ebalwasyon ng epekto ng integrasyon ng konsepto ng sub-swarming na sa ganitong palagay maipapakita ang balangkas-pambuo at maging ang pagpapalawak ng paradigma mula sa perspektibo ng pangmaramihang ahente sa pangmaramihang kuyog.
Abstract Format
html
Language
English
Format
Electronic
Keywords
Swarm intelligence
Recommended Citation
Anabeza, C. C., Bandala, A. A., Maningo, J. Z., Dadios, E., & Naguib, R. N. (2025). Sub-swarm formation and simultaneous multi-mission execution algorithm development for aerial drone swarms. Retrieved from https://animorepository.dlsu.edu.ph/etdm_ece/42
Upload Full Text
wf_yes
Embargo Period
11-2026
