بهینه سازی برنامه ریزی مسیر حرکت یک ربات کروی متحرک با استفاده از الگوریتم ژنتیک

در این مقاله، مدل سازی دینامیکی و برنامه ریزی مسیر حرکت بهینه یک ربات کروی مورد بررسی قرار گرفته است. ربات کروی گونه ای از ربات های متحرک است که بیشتر برای کاوش در مناطق ناشناخته استفاده می شود. ربات کروی مورد مطالعه، پنج درجه آزادی داشته و مکانیزم محرک آن یک پاندول دو درجه آزادی است که توسط دو موتور حرکت می کند. این ربات یک سیستم غیر هولونومیک و غیرخطی می باشد. در این مقاله، ابتدا سینماتیک ربات تحلیل شده و پس از آن معادلات حرکت آن با استفاده از روش کین استخراج شده است. برای برنامه ریزی مسیر، حل دینامیک معکوس ربات در حرکت روی خط راست و حرکت روی مسیر دایره ای انجام شده و از یک روش جدید تکراری با استفاده از الگوریتم ژنتیک برای طراحی مسیر در حرکت روی مسیر استفاده شده است. در انتها، مسیر حرکت بهینه برای دستیابی به توان مصرفی و زمان حرکت کمینه با استفاده از یک الگوریتم ژنتیک چند هدفه بدست آمده است. نتایج حاصل از به کارگیری این روش با دقت بالایی بر نتایج حاصل از شبیه سازی کامپیوتری منطبق است.