بهبود طراحی مسیر جمعی ربات ها به روش میدان های پتانسیل مصنوعی تطبیقی | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 5, Volume 24, Issue 7, 1403, Pages 455-466 PDF (939.54 K) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| DOI: 10.48311/mme.24.7.455 | ||
| Authors | ||
| مرتضی حق بیگی; اسماعیل خان میرزا* ; امیرحسین دوائی مرکزی | ||
| دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| Abstract | ||
| میدانهای پتانسیل مصنوعی یکی از روشهای پرکاربرد در طراحی مسیر پیوسته است. اما، کاربرد این روش در طراحی مسیر جمعی با چالشهایی مواجه است که میتوان به مساله نقاط کمینه محلی و نیز ایجاد ترافیک در صورت افزایش تعداد رباتها اشاره کرد. هدف از روش پیشنهادی در این مقاله، بهبود طراحی مسیر جمعی در محیطهای پیچیده و با حضور تعداد متغیری ربات است. یک تابع پتانسیل تطبیقی جدید معرفی شده است که احتمال همگرایی و ورود همزمان رباتها به یک ناحیه و در نتیجه احتمال ایجاد ترافیک و نقاط کمینه محلی را کاهش میدهد. همچنین، توابع پتانسیل جدیدی پیشنهاد شده است که منجر به مسیرهای هموارتر با زمان پیمایش کمتر، در مواجهه ربات با موانع میشود. در این توابع، علاوه بر موقعیت رباتها و موانع، جهت حرکت رباتها و موقعیت هدف نیز در نظر گرفته شده است. بهمنظور ارزیابی روش پیشنهادی، یک معماری نرمافزاری هیبریدی طراحی و در بستر سیستم عامل رباتی پیادهسازی شده است که در آن امکان پیوستن رباتهای جدید و یا تعریف هدف جدید، همزمان با حرکت دیگر رباتها وجود دارد. نتایج نشان میدهد که استفاده از توابع پتانسیل پیشنهادی منجر به کاهش همگرایی رباتها و در نتیجه کاهش زمان پیمایش مسیرها میشود. در شبیهسازی صورت گرفته برای 2 ربات، استفاده از توابع تطبیقی توسعه داده شده منجر با کاهش 35 درصدی در زمان پیمایش مسیرها شده است. درحالیکه در طراحی مسیر برای 15 ربات در نقشه یکسان، کاهش 50 درصدی در زمان پیمایش مسیرها حاصل شده است. | ||
| Keywords | ||
| طراحی مسیر; سیستم چندرباتی; سیستم تطبیقی; میدان پتانسیل مصنوعی; معماری هیبریدی; ربات خودکار | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 3,041 PDF Download: 4,147 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,443,784 |
| PDF Download | 17,553,714 |