شبیه‌سازی و پیاده‌سازی وظایف دوری از موانع و همگام‌سازی با استفاده از تئوری کنترل سوپروایزری احتمالی و زمان‌دار در رباتیک جمعی

به دلیل دشواری پیاده‌سازی صوری سیستم‌های مبتنی بر رباتیک جمعی، نرم‌افزارهای کنترلی این سیستم‌ها اغلب با آزمون و خطا و به صورت تک منظوره طراحی می‌شوند. بنابراین، طراحی صورت گرفته به سادگی قابلیت استفاده مجدد برای سایر مسائل را ندارد. از طرفی، آزمون، آنالیز و تصدیق وجود ویژگی‌های مورد نیاز در مسئله به دشواری صورت می‌گیرد. علاوه‌براین، به دلیل تولید دستی کد، نمی‌توان تطبیق طراحی اولیه و کد پیاده‌سازی شده را تضمین کرد. برای غلبه بر این چالش‌ها، استفاده از تئوری کنترل سوپروایزری پیشنهاد می‌شود. در این مقاله، تئوری کنترل سوپروایزری احتمالی و زمان‌دار ptSCT بر روی سکوی نوظهور آرگوس (ARGoS) و در بستر رباتیک جمعی پیاده‌سازی شده است. روش پیشنهادی، پس از محاسبه سوپروایزر احتمالی و زمان‌دار، کد کنترلی موردنیاز را به صورت خودکار تولید می‌کند؛ این کد بدون هیچ تغییری قابل استفاده برای شبیه‌سازی و یا اجرای بر روی ربات‌های واقعی است. برای نمایش قابلیت‌های روش پیشنهادی، دو وظیفه پرکاربرد دوری از موانع (Obstacle Avoidance) و همگام‌سازی (Synchronization) با تکیه بر طراحی احتمالی و زمان‌دار، پیاده‌سازی و شبیه‌سازی شده‌اند سپس مزایای طراحی با ptSCT نسبت به SCT مورد اشاره قرار گرفته است. نتایج آزمایش‌های صورت گرفته نشان از عملکرد بسیار مناسب روش پیشنهادی از نظر سادگی و صحت طراحی، قابلیت استفاده مجدد و تولید خودکار کد دارد.