طراحی مسیر روی خط برای ربات خودمختار زیرسطحی در یک بستر تقریبا ناشناخته به روش درخت جستجو سریع تصادفی محلی

Authors

  • احسان طاهری دانشجوی دکتری برق کنترل، دانشکده مهندسی برق و الکترونیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
  • محمد حسین فردوسی دانشیار، دانشکده مهندسی برق و الکترونیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
  • محمد دانش دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان
Abstract:

تقریبا ناشناخته بودن محیط بیکران دریا‌ها و نبود نقشه دقیق قبلی از فضای کاری یکی از چالش‌های فعلی ربات‌های خودمختار زیرسطحی در انجام ماموریت‌های محوله می‌باشد. هدف این پژوهش، طراحی مسیر بصورت روی خط برای یک ربات خودمختار زیرسطحی از موقعیت و سرعت ابتدایی به موقعیت و سرعت هدف در یک فضای کاری تقریبا ناشناخته با حضور موانع از پیش نامعلوم می‌باشد. برای این منظور، الگوریتم طراحی مسیر درخت جستجو سریع تصادفی محلی برای ربات معرفی می‌گردد. الگوریتم مذکور شامل سه جزء به هم پیوسته: ماژول طراحی مسیر، ماژول طراحی مسیر محلی بلادرنگ و ماژول تشخیص مانع می‌باشد. هر یک از گره‌های تولیدی توسط ماژول طراحی مسیر و شاخه‌های مربوطه از منظر قیدهای سینودینامیکی ربات توسط کنترل‌کننده سطح پایین و مدل دینامیکی غیرخطی بررسی می-شوند. چنانچه گره و شاخه بطور همزمان قیدهای مذکور را در بازه زمانی مدنظر برآورده نمایند، به همراه سیگنال‌های کنترلی توسط الگوریتم طراحی مسیر برای طراحی مسیر نهایی ذخیره می‌گردند. چنانچه ماژول تشخیص مانع ربات، مانعی از پیش نامعلوم را بر روی مسیر طراحی شده تشخیص دهد، ماژول طراحی مسیر محلی بلادرنگ به‌منظور اجتناب از برخورد با آن، درخت جستجو سریع تصادفی محلی را از موقعیت و وضعیت فعلی ربات به نزدیک‌ترین گره درخت طراحی شده توسعه می‌دهد. الگوریتم پیشنهادی به منظور ارزیابی برروی یک کامپیوتر صنعتی تک بورد پیاده‌سازی شده و بصورت زمان حقیقی در محیط xPC-Target متلب مورد آزمون پردازنده در حلقه قرار گرفت. نتایج آزمون نشان می‌دهد که ربات به کمک الگوریتم طراحی مسیر پیشنهادی نه تنها قادر به اجتناب از برخورد با موانع از پیش نامعلوم می‌باشد، بلکه به دلیل ماهیت تصادفی آن، از سرعت مطلوبی در طراحی مسیر در محیط‌های متشکل از موانع بسیار، بصورت روی‌خط برخوردار است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

طراحی مسیر بهینه برای ربات فضایی شناور - آزاد در حرکت نقطه به نقطه به روش غیرمستقیم

در این مقاله روشی جدید براساس حل غیرمستقیم مسئلة کنترل بهینه برای طراحی مسیر بهینة ربات فضایی شناور - آزاد، در حرکت نقطه به نقطه ارائه شده است. برای این منظور، معادلات دینامیکی سیستم در کنار قیود غیرهولونومیک ناشی از برقراری قانون بقای ممنتم زاویه‌ای در فرم فضای حالت استخراج می‌شود. سپس با استفاده از قضیة اساسی حساب تغییرات، شرایط لازم بهینگی به‌دست می‌آید. معادلات حاصل به یک مسئلة مقدار مرزی د...

full text

ارائه یک ربات خودکار زیرسطحی و طراحی کنترلر مسیر آن به منظور بازرسی بدنه کشتی

در این مقاله یک ربات هوشمند زیرسطحی برای بازرسی قسمت آبخور بدنه کشتی ها ارئه شده است. انجام این گونه عملیات تنها با استفاده از رباتی که دارای قابلیت مانور بالا، قابلیت هاورینگ و کنترل پذیری بالا باشد به درستی امکان پذیر بوده و باعث افزایش دقت و سرعت در انجام کار، کاهش هزینه ها و خطر بکارگیری نیروی انسانی می شود. در ربات ارائه شده، تعداد، موقعیت و جهت تراستر ها با توجه به کاربرد مورد نظر بهینه س...

full text

طراحی مسیر سریع ربات متحرک

ربات ها به خاطر قابلیت بالایشان در سرعت و دقت، و همچنین به خاطر به صرفه بودن آنها در کارهای تکراری، به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند. طراحی مسیر یکی از مهمترین موضوعات در رباتیک است که به عنوان کنترل سطح بالا برای حرکت روبات در نظر گرفته می شود. روش های مختلفی برای حل مسایل طراحی مسیر پیشنهاد شده اند. اما این روش ها در عمل کارایی بالایی از خود نشان ندادند، که علت آن حجم بالای محاسبا...

15 صفحه اول

مسیر یابی ربات متحرک شهری با استفاده از روش درخت تصادفی با جستجوی سریع (rrt) در محیطهای پر مانع

ارئهدر این پایان نامه، هدف طراحی مسیر و همچنین کنترل یک سیستم چند عاملی می باشد. روش مورد استفاده برای مسیریابی بر پایه الگوریتم حلقه بسته درخت های تصادفی با جستجوی سریع یا cl-rrt می باشد. در این الگوریتم برای هر ربات یک درخت از محل فعلی آن رشد داده، و تا نقطه هدف یا ناحیه هدف گسترش داده می شود. مزیت اصلی این روش قابلیت عملکرد در محیط های بسیار پیچیده می باشد. برای استفاده از این روش لازم است ک...

15 صفحه اول

طراحی یک روش سریع برای تشخیص کیست هیداتیک در گوسفند

زمینه مطالعه: استفاده از یک آزمون سریع و مقرون بصرفه برای تشخیص هیداتیدوز بعنوان بیماری مشترک بین انسان و حیوان می‌تواند بسیار مفید باشد. هدف: هدف از بررسی حاضر طراحی و بکارگیری نوعی روش سریع در تشخیص هداتیدوز بوده است. روش کار: ‌دو نوع آنتی‌ژن مایع خام و آنتـی‌ژن همـوژنیـزه پـروتـواسکـولکس تهیه و الگوی الکتروفورتیک آنها توسط الکتروفورز با سدیم دودسیل سولفات تعیین شد. برای تهیه سرم هیپرایمیون ا...

full text

طراحی مسیر بهینه برای ربات فضایی شناور - آزاد در حرکت نقطه به نقطه به روش غیرمستقیم

در این مقاله روشی جدید براساس حل غیرمستقیم مسئله کنترل بهینه برای طراحی مسیر بهینه ربات فضایی شناور - آزاد، در حرکت نقطه به نقطه ارائه شده است. برای این منظور، معادلات دینامیکی سیستم در کنار قیود غیرهولونومیک ناشی از برقراری قانون بقای ممنتم زاویه ای در فرم فضای حالت استخراج می شود. سپس با استفاده از قضیه اساسی حساب تغییرات، شرایط لازم بهینگی به دست می آید. معادلات حاصل به یک مسئله مقدار مرزی د...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 6  issue 3

pages  1- 15

publication date 2019-11-22

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023