مسیریابی هوشمند برای چند ربات موبایل در محیط دینامیک

سیستم چند عاملی به سیستمی اطلاق می شود که از چندین عامل تشکیل شده باشد. هر کدام از این عامل ها به نوبه خود فعل و انفعالات داخلی داشته و در محیط خارج نیز با یکدیگر در ارتباط می باشند . عامل در بیشتر موارد با داشتن اطلاعات خاص و محرک های مختلف از طرف کاربر عمل می کند. یک عامل می تواند نماینده ای از طرف انسان باشد که در محیط های مجازی همانند او تصمیم گیری کرده و به انجام کارهای مختلف می پردازد. یک ارتباط داخلی موفق بین عامل ها، متشکل از همکاری و هماهنگی مابین عامل ها و مذاکره دوطرفه بین آن هاست، درست به همان اندازه که انسان ها در ارتباطات روزانه خود با یکدیگر ارتباط داشته و به مذاکره و داد و ستد می پردازند. سیستم های چند عاملی رباتیک ، سیستم هایی دارای چندین ربات می باشند که به طور هماهنگ برای انجام هدفی مشترک و یا انجام کارهایی متفاوت ولی در یک محیط مشترک کنترل می شوند. هدف مشترک این عامل ها می تواند کارهایی نظیر نقشه برداری از یک محیط، کارهای اکتشافی، عملیات نجات، مین یابی و... باشد. در سال های اخیر تحقیقات زیادی در این زمینه صورت گرفته که باعث پیشرفت چشمگیر آن در علم رباتیک شده است، علت این امر را می توان در مزایای این سیستم ها نسبت به سیستم های تک عاملی دانست علاوه بر آن، این سیستم ها توانایی های زیادی نسبت به سیستم های تک عاملی دارند. از آن جمله می توان به افزونگی ، میدان عملکرد وسیع، توان عملیاتی بیشتر، انعطاف پذیری در پیکر بندی ، توانایی انجام کارهای مختلف در یک محیط و قابلیت سنس و عمل کردن توزیع شده، اشاره کرد. در این میان مسئله مسیریابی و هماهنگی در حرکات از اهمیت ویژه ای برخوردار است، چرا که عوامل هر سیستم چند عاملی که در یک محیط مشترک کار می کنند به طور مستقیم یا غیر مستقیم با این مسئله در گیر می باشد. از طرف دیگر مسیریابی برای سیستم چند عاملی مشکل تر از مسیریابی برای یک ربات می باشد چرا که با افزایش تعداد ربات ها احتمال برخورد آنها با یکدیگر در محیط وجود دارد. در سیستم های چند عاملی چون همواره رقابت بین عامل ها برای گرفتن مسیر وجود دارد، احتمال آن می رود که بعضی از عامل ها نتوانند به مقصد مورد نظرشان برسند. هدف این پایاننامه مسیریابی هوشمند برای سیستم چند عاملی با استفاده از الگوریتم های تکاملی می باشد. بنابراین مسئله مسیریابی ربات را به یک مسئله بهینه سازی تبدیل کرده و بهترین مسیر برای ربات ها انتخاب می شود نتایج شبیه سازی نشانگر عملکرد موفق و کارایی این الگوریتم در مسیریابی ربات ها می باشد، و برخلاف روش هایی که در مینیمم های محلی گیر می کنند (مانند روش های میدان پتانسیل)، با استفاده از این الگوریتم، ربات ها هیچگاه در چنین موقعیت هایی گیر نکرده و بدون برخورد به موانع ثابت و متحرک و نیز ربات های دیگر موجود در محیط به اهداف خود می رسند. . از طرف دیگر، الگوریتم مسیر یابی هوشمند ارائه شده با استفاده از الگوریتم ژنتیک (ga) و الگوریتم قورباغه (sfl) بر روی سیستم اجرا شده و نتایج بدست آمده نشانگر موفقیت الگوریتم قورباغه می باشد، چرا که مسیر یابی با استفاده از این الگوریتم سریعتر بوده و ربات ها با طی مسافت کمتری به مقصد خود می رسند. ربات های مورد استفاده در این پایاننامه، ربات موبایل khepera?? می باشد و شبیه سازی ها در محیط شبیه ساز6.1.5 webots™ صورت گرفته و از زبان برنامه نویسی2008b matlab® به عنوان واسط برنامه نویسی استفاده شده است.