طراحی مسیر ، ساخت و بهینه سازی برای حرکت ربات مار با استفاده از الگوهای هوشمند

حرکت در مسیرهای پیچیده و صعب العبور مسئله ایست که محققین علم رباتیک همواره به آن پرداخته اند. الهام از طبیعت و حرکت خزندگان راهگشای این دغدغه بوده است. در این پروژه علاوه بر پیاده سازی حرکت خزندگان، بینایی ماشین و بهینه سازی مسیر حرکت مد نظر قرار گرفته است. ابتدا یک ربات خزنده طراحی و ساخته شد. سپس بینایی ربات با استفاده از دوربینی که خارج از بدنه نصب گردید، تامین شد. در مرحله بعد تصاویر بدست آمده از محیط با استفاده از تکنیک های بینایی ماشین به یک مدل ریاضی قابل درک برای کامپیوتر تبدیل شد و مسیرهای ممکن ربات از نقطه اولیه تا هدف تولید گردید. برای انتخاب مسیر بهینه از بین مسیرهای بالقوه از الگوریتم کلونی مورچگان استفاده شد. در نهایت پس از تعیین مسیر بهینه نهایی، ربات روی این مسیر به حرکت در می آید. عمده روش های استفاده شده در پروژه های مشابه عبارتند از الگوریتم ژنتیک، شبکه های عصبی، روش d*، a* و basic theta. اغلب روش های بکار رفته، استاتیک هستند. لذا بر آن شدیم با تکیه بر رهیافتی نوین، جهت تولید مسیر و بهینه سازی آن از الگوریتم کلونی مورچگان استفاده کنیم. سرعت بالا در بدست آوردن مسیر بهینه یکی از محاسن این تکنیک است. نتایج نشان داد که پس از قرار گرفتن ربات در محیط آزمایشگاه، پروسه مدلسازی محیط و تولید مسیر طی زمانی در حدود 15 ثانیه به انجام می رسد.