مسیریابی نانو روبات با استفاده از روش فازی دینامیک در محیطی با موانع متحرک

مسیر یابی یکی از مهم ترین شاخه های علم روباتیک است. هر کجا روبات متحرکی وجود داشته باشد چالش های مربوط به مسیر یابی نیز وجود دارند. تاکنون تحقیقات بسیاری در زمینه مسیر یابی در محیط های ایستا با روش های تقریبی و دقیق صورت گرفته است. مسئله مسیر-یابی در محیط های دینامیک نیز به همان گستردگی محیط های ایستا مورد مطالعه قرار گرفته است، اما تعداد معدودی از مقالات وجود دارند که یک روش کلی و عملی برای مسیر یابی در محیط هایی با موانع متحرک ارائه دهند. در این پایان نامه یک روش مسیر یابی مبتنی بر فازی برای حرکت در میان موانع متحرک نا معلوم ارائه شده است. فرض شده است که نانو روبات در داخل یک رگ خونی در حال حرکت است. شکل ایستای رگ معلوم می باشد، بنابراین محیط ایستا که شامل موانع ایستا است معلوم است، ولی هیچ اطلاع اولیه ای در مورد موانع دینامیک وجود ندارد. در این حالت یک روش online و real-time برای جلوگیری از برخورد با موانع ضروری است. در روش پیشنهادی ابتدا با استفاده از تکنیک های واکشی نقاط ویژگی تصاویر، برخی از این نقاط مورد نیاز معین می شوند، سپس با استفاده از این نقاط مسیر کلی بین نقطه شروع و هدف به مسیر-های کوچک محلی تقسیم می شود. نقطه شروع هر مسیر محلی یک نقطه شروع محلی و نقطه پایان هر مسیر محلی یک نقطه هدف محلی فرض شده است. برای رسیدن به نقطه هدف کلی باید از برخورد نانو روبات با موانع جلوگیری شود. هر برخوردی می تواند به شکست در مسیر-یابی منجر شود. برای جست و جوی اهداف محلی و جلوگیری از برخورد با موانع یک کنترل-کننده فازی با دو استراتژی طراحی شده است. استراتژی اول target seeking و استراتژی دوم obstacle avoidance نام گذاری شده است. موقعیت و سرعت موانع مختلف توسط نانو-سنسور های تعبیه شده بر روی نانو روبات شناسایی می شوند. به منظور اثبات کارایی روش پیشنهادی، از شبیه سازی به روش مونت کارلو استفاده شده است، که در آن فرض شده است موانع دینامیک با فواصل زمانی تصادفی با توزیع نمایی به سمت نانو روبات می آیند.