Emil

На всякий случай посмотрите заряд затвора полевика, если напрямую будете ШИМить с ардуино не удивляйтесь нагреву транзистора.

А как узнать когда Вы хотите перейти на управление от потенциометра и наоборот?
Сейчас у Вас: у кого абс. значение больше - тот и победил.
Возможно, если нужно немного и ненадолго "поправлять" мозги автомату, то можно запоминать значение потенциометра и каждый опрос сравнивать с текущим. Если изменилось - то перешли на ручное управление. Через Н сек бездействия вернуть управление фоторезистору, а плавность перехода управления придумается.

Предлагаю схему со своей системой маяков. Вдоль двух перпендикулярных стен проложить провода- антенны. На каждый провод свой генератор со своейчастотой. Двумя амплитудными детекторами определять наведенное напряжение в приемной антенне. По мощности каждой амплитуды высчитывать удаление.
Или решить обратную задачу. Камера сверху снимает всех роботов и передает ( ИК, радио, звук) пакет с координатами всех роботов.