این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۲۴، شماره ۷، صفحات ۴۵۵-۴۶۶
عنوان فارسی بهبود طراحی مسیر جمعی ربات ها به روش میدان های پتانسیل مصنوعی تطبیقی
چکیده فارسی مقاله میدان­های پتانسیل مصنوعی یکی از روش­های پرکاربرد در طراحی مسیر پیوسته است. اما، کاربرد این روش در طراحی مسیر جمعی با چالش­هایی مواجه است که می­توان به مساله نقاط کمینه محلی و نیز ایجاد ترافیک در صورت افزایش تعداد ربات­ها اشاره کرد. هدف از روش پیشنهادی در این مقاله، بهبود طراحی مسیر جمعی در محیط­های پیچیده و با حضور تعداد متغیری ربات است. یک تابع پتانسیل تطبیقی جدید معرفی شده است که احتمال همگرایی و ورود هم­زمان ربات­ها به یک ناحیه و در نتیجه احتمال ایجاد ترافیک و نقاط کمینه محلی را کاهش می­دهد. همچنین، توابع پتانسیل جدیدی پیشنهاد شده است که منجر به مسیرهای هموارتر با زمان پیمایش کمتر، در مواجهه ربات با موانع می­شود. در این توابع، علاوه بر موقعیت ربات­ها و موانع، جهت حرکت ربات­ها و موقعیت هدف نیز در نظر گرفته شده است. به­منظور ارزیابی روش پیشنهادی، یک معماری نرم­افزاری هیبریدی طراحی و در بستر سیستم عامل رباتی پیاده­سازی شده است که در آن امکان پیوستن ربات­های جدید و یا تعریف هدف جدید، همزمان با حرکت دیگر ربات­ها وجود دارد. نتایج نشان می­دهد که استفاده از توابع پتانسیل پیشنهادی منجر به کاهش همگرایی ربات­ها و در نتیجه کاهش زمان پیمایش مسیرها می­شود. در شبیه‌سازی صورت گرفته برای 2 ربات، استفاده از توابع تطبیقی توسعه داده شده منجر با کاهش 35 درصدی در زمان پیمایش مسیرها شده است. درحالیکه در طراحی مسیر برای 15 ربات در نقشه یکسان، کاهش 50 درصدی در زمان پیمایش مسیرها حاصل شده است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله طراحی مسیر،سیستم چندرباتی،سیستم تطبیقی،میدان پتانسیل مصنوعی،معماری هیبریدی،ربات خودکار،
عنوان انگلیسی Improving Multi-Robot Path Planning by Adaptive Artificial Potential Fields
چکیده انگلیسی مقاله The Artificial Potential Fields approach is amongst the widely used path planning methods in continuous environments. However, the implementation of it in multi-robot path planning encounters challenges such as the local-minima and an increase in traffic probability with the rise in the number of robots. The purpose of the proposed method is to improve multi-robot path planning in complex environments. A new adaptive potential function is introduced that reduces the probability of the robots entering an area at the same time and thus reducing the probability of traffic. Also, new potential functions have been proposed that lead to smoother paths with less traverse time when the robot encounters obstacles. In these functions, in addition to the position of robots and obstacles, heading of the robot and the position of the target are also considered. In order to evaluate this method, a distributed software architecture has been designed and implemented in the framework of the robot operating system. In this architecture, as robots move, new robots can join the operation or new tasks can be assigned to robots. Two series of real-time simulations are carried out in the Gazebo environment. The results show that the use of the proposed potential functions leads to a decrease in the convergence of the robots. In the simulation done for 2 robots, proposed method has resulted in a 35% reduction in the traversal time. While in case of 15 robots in the same map, a 50% reduction in the traversal time has been achieved.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله طراحی مسیر,سیستم چندرباتی,سیستم تطبیقی,میدان پتانسیل مصنوعی,معماری هیبریدی,ربات خودکار
نویسندگان مقاله مرتضی حق بیگی |
دانشگاه علم و صنعت ایران

اسماعیل خان میرزا |
دانشگاه علم و صنعت ایران

امیرحسین دوائی­ مرکزی |
دانشگاه علم و صنعت ایران

نشانی اینترنتی https://mme.modares.ac.ir/article_11408_dc5a725d25593e7b807b52b194dc0eb3.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات