نام پژوهشگر: طاهر حکمت فر
طاهر حکمت فر الیپس مسیحی
یکی از وظایفی که سیستمهای چندرباتی در محیط¬های صنعتی امروزی برعهده دارند، جابجایی اجسام است که انجام آن نیازمند حل مسائل مختلفی مانند برنامهریزی حرکت، هماهنگی بین رباتها و انتقال پایدار جسم است. هدف برنامهریزی حرکت ایجاد یک مسیر بدون تصادم برای حرکت ربات یا جسم است. در بخش ایجاد هماهنگی، سعی می¬شود تا اعمال رباتها با یکدیگر متناقض نباشد و انتقال پایدار بر روی تعیین یک روش انتقال مطابق با شرایط جسم و مسیر تمرکز دارد. در تحقیق پیشرو سعی بر ارائه یک راهحل مناسب برای انجام وظیفه جابجایی اجسام در محیط حاوی موانع توسط یک سیستم چند رباتی شده است. ثابت شده است که سیستم¬های متمرکز علارغم فراهم کردن مزایایی مانند سادگی و تولید راه¬حل بهینه، مشکلاتی در رابطه با مقیاس¬پذیری پایین، تحمل¬پذیری خطای کم، توان پردازشی و پهنای باند محدود دارند. در مقابل استفاده از سیستمهای غیرمتمرکز و عامل¬های خودمختار در مساله مذکور، می¬تواند موجب افزایش کارایی حل مساله با افزایش تعداد رباتهای موجود در محیط شود. با این حال سیستمهای محلی به دلیل عدم دسترسی به اطلاعات سراسری از مشکل عدم بهینگی رنج می¬برند. از این رو در این تحقیق سعی شده است تا با تلفیق دو رویکرد فوق و با استفاده از برنامهریزی سراسری و برنامهریزی محلی یک طرح حرکتی نسبتاً بهینه برای انتقال جسم توسط یک سیستم چندرباتی متشکل از رباتهای بازویی متحرک kuka youbot ارائه شود. برنامه¬ریز سراسری وظیفه تعیین یک مسیر عاری از تصادم برای عبور جسم از میان موانع را برعهده دارد. این درحالی است که برنامه¬ریز محلی تعبیه شده بر روی هر ربات مسیر دقیق حرکت آن را مشخص می-کند. برنامه¬ریز سراسری از الگوریتم مبتنی بر نمونه¬برداری ort استفاده می¬کند که نسبت به الگوریتم¬های مبتنی بر نمونهبرداری دیگر کارایی بهتری دارد. برنامه¬ریز محلی نیز از ترکیب الگوریتم¬های tangent bug و میدان پتانسیل محلی بهره می¬برد به نحوی که tangent bug تضمین می¬کند که ربات در حین حرکت در بهینه محلی گیر نکند و میدان پتانسیل با تولید نیروهای دافعه مناسب از برخورد همه بخش¬های ربات با موانع جلوگیری می¬کند. در زمان انتقال جسم، در صورت وجود مسیر و کوتاه بودن آن، رباتها اقدام به انتقال جسم توسط گرفتن و بلند کردن جسم می¬کنند و در غیر این صورت، از سیستم مرکزی درخواست برنامهریزی مسیر برای انتقال جسم می¬نمایند. برنامه سراسری تعریف شده نقش یک راهنما را در حرکت رباتها دارد و رباتها جسم را الزاماً از این مسیر عبور نمی¬دهند بلکه می¬توانند از نقاطی نزدیک به این مسیر عبور دهند. هماهنگی حرکات رباتها در زمان برداشتن، حرکت و زمین گذاشتن جسم توسط یکی از رباتها و به کمک ارتباط رادیوی صورت می¬گیرد. کلیه شبیهسازی¬های این تحقیق در فضای سه بعدی، به کمک نرم¬افزار webots انجام شده است. این شبیهساز اجازه پیادهسازی یک محیط آزمایشی برای سیستمهای چندرباتی را فراهم میکند. در انتها سناریوهای مختلف آزمایش شده و نتایج هر سناریو به طور کامل تشریح شده است