فایل ورد کامل مقاله ارائه روش مسیریابی ربات برای عبور از موانع مقعر با استفاده از آتوماتای یادگیر سلولی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله ارائه روش مسیریابی ربات برای عبور از موانع مقعر با استفاده از آتوماتای یادگیر سلولی دارای ۷ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله ارائه روش مسیریابی ربات برای عبور از موانع مقعر با استفاده از آتوماتای یادگیر سلولی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله ارائه روش مسیریابی ربات برای عبور از موانع مقعر با استفاده از آتوماتای یادگیر سلولی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله ارائه روش مسیریابی ربات برای عبور از موانع مقعر با استفاده از آتوماتای یادگیر سلولی :

چکیده

مسیریابی یکی از مهمترین مسائل در سیستمهای ربات متحرک است که کاربردهای متعددی در زمینه هوشمصنوعی، حرکت رباتها، واقعیت مجازی و شبیهسازی رفتار عامل دارد. مسئله مسیریابی، یافتن یک مسیر عاری از مانع برای یک ربات خودمختار مابین دو نقطه مشخص شده در محیط است. روشهای متعددی با به کارگیری آتوماتای سلولی به منظور مسیریابی بلادرنگ رباتها معرفی شدهاند که مشکل عمده این روشها عدم توانایی در عبور از مانع مقعر است. در روشهای دیگر سعی در رفع این مشکل شد اما بازدهی این روشها نیز پایین بود یا در شرایط خاص رباتها قادر به ادامه مسیر نبودند. در این مقاله روشی برای مسیریابی رباتهای سیار برای عبور از موانع مقعر با استفاده از آتوماتای یادگیر سلولی ارائه گردیده است. نتایج بدست آمده از شبیهسازیهای انجام شده با استفاده از روش جدید، توانایی عبور ربات از مانع مقعر با بازدهی بالاتر نسبت به روشهای پیشین را نشان داده است.

واژههای کلیدی

مسیریابی، مسیریابی بلادرنگ، عامل هوشمند، آتوماتای سلولی، آتوماتای یادگیر سلولی.

۱- مقدمه

در چند سال اخیر ربات های متحرک بـه دلیـل کـاربرد آن هـا بـرای طیـف وسیعی از وظایف در صنعت، کارهای نیروی انسانی و غیره، یک موضوع مهم برای تحقیق و توسعه بودهاند. مسیریابی یکی از مهمترین مسائل در سیستم رباتهای متحرک است. مسئله مسیریابی به طور معمـول عبـارت از یـافتن یک مسیر بهینه برای رسیدن به یک نقطه مشخص شـده در فضـای کـاری ربات است.

مانعهایی که در مسیر حرکت ربات یافت می شوند میتواننـد ایسـتا یـا پویا باشند. در حالت ایستا تمام اطلاعات مربوط به موقعیت مانعهـا از قبـل مشخص است، اما در حالت پویا اطلاعات محدودی در دسـترس اسـت و یـا هیچ اطلاعاتی در دسترس نیست.

روشهای ارائه شده برای مسیریابی در حالت ایستا را مـیتـوان در سـه دسته کلـی دسـته بنـدی نمـود]۴-۳:[ تجزیـه سـلولی، نقشـه راه و میـدان پتانسیل . در روشهای تجزیه سلولی، فضای کـاری بـه صـورت شـبکهای از سلولها تقسیمبندی میشود و سپس با اتصال سلولهای مجاور یک گـراف

اتصال ساخته می شود. با جستجو در این گراف، مسیری از مبـدا بـه مقصـد پیدا میشود. روشهای نقشه راه، فضاهای آزاد متصل به هم فضای کاری را به صورت شبکه یک بعدی از راههای استاندارد مدل میکنند که مسیر ربات باید درون این شبکه جستجو شود. در روشهای میدان پتانسیل، ربـات بـه عنوان یک نقطه در فضـای حـرکتش در نظـر گرفتـه مـیشـود کـه مسـیر حرکتش تحت تاثیر پتانسیل های مصنوعی که توسط مقصد و مانعها ایجـاد میشوند، است. مقصد، پتانسیل جذب کننده و مانع ها پتانسیل دفع کننـده ایجاد میکنند. تمام این روشها نیازمند داشتن اطلاعـات کامـل از فضـای کاری هستند و این امر مستلزم انجام مسیریابی مسیر بهینـه در زمـان غیـر بلادرنگ و با صرف هزینه محاسباتی زیاد است.

اما در حالت پویا این روش هـا قابـل اسـتفاده نیسـتند بـه خصـوص در مواردی که هیچ اطلاعاتی از موقعیـت مـانع هـا در دسـترس نیسـت. بـرای مسیریابی در این حالت روش هایی بـه صـورت بلادرنـگ ارائـه شـدهانـد. از کارهای انجام شده در این زمینه میتوان به کـار انجـام شـده توسـط آقـای بهرینگ و همکاران]۵[ اشاره نمـود. نویسـندگان از آتوماتـای سـلولی بـرای

مسیریابی مسیر بهینه به صورت بلادرنگ استفاده نمودنـد. همچنـین آقـای عادل اکبریمجد و کارولوکاس نیز از آتوماتای سلولی برای مسیریابی مسـیر بهینه استفاده کردند]۹-۶.[ روشهای ارائه شده قابلیت عبـور از مـانعهـای مقعر را دارا نبودند. در ادامه آقای عادل اکبریمجد]۲[ یک روش مسیریابی برای رباتهای متحرک همکار در محیط های پویا براساس آتوماتای سـلولی ارائه نمود. این روش به منظور عبور از مانعهای مقعر توسط تکنیک کلـونی مورچهها۱ بهبود داده شده است.

مشکل عدم توانایی عبور از مانعهای مقعر ناشی از عـدم وجـود حافظـه برای یـادآوری حرکـت هـای قبلـی و محـدودیت قـوانین آتوماتـای سـلولی میباشد. در روشهای اولیه ارائه شده ربات با رسیدن به مانع افقی به سمت چپ یا راست حرکت نموده و در صـورت برخـورد بـا مـانع عمـودی مسـیر حرکت خود را ۱۸۰ درجه تغییر میدهد]۱۰.[ با اسـتفاده از ایـن مکـانیزم ربات در مانع مقعر شکل در تله افتاده و توانایی خارج شدن از آن را نـدارد. در مکانیزم دیگری که به منظور بهبود روش قبـل ارائـه شـده اسـت، ربـات هنگام برخورد با مانع عمودی مسیر حرکت خود را ۹۰ درجه تغییر میدهد. اما این روش نیز دارای دو عیب است. ممکن است مانع واقعا مقعـر نبـوده و امکان عبور از آن با تغییر مسیر حرکت با زاویه ۱۸۰ درجه امکانپذیر باشد و از اینرو استفاده از زاویه ۹۰ درجه باعث افزایش تعداد گامهای ربـات شـود. عیب دیگر هنگام مواجهه با مانعهایی است که به دیوارههـای فضـای کـاری چسبیده باشند . در هنگام مواجه شدن با چنین مانعهایی و اسـتفاده از ایـن روش، ربات در گوشه های بالای فضای کـاری در تلـه گیـر افتـاده و امکـان حرکت ندارد. امکان اصلاح قوانین آتوماتای سلولی بـرای رفـع ایـن معایـب وجود دارد اما این اصلاحات باعـث افـزایش بـیش از انـدازه جـدول قـوانین میشود. در تحقیق]۱[ سعی در حل این عیبهای ذکر شـده بـا اسـتفادهی همزمان از آتوماتای سلولی و آتوماتای یادگیر شـده اسـت. در ایـن تحقیـق همانند روشهای قبل از آتوماتای سلولی برای عبور از مانعها و از آتوماتـای یادگیر برای انتخاب راه حل مناسب (چرخش ۱۸۰ درجه یا ۹۰ درجـه) بـه منظور عبور از مانع مقعر شکل استفاده شـده اسـت. عیـب ایـن روش عـدم همکاری بین رباتهای مستقل یا اجراهای متعـدد در یـک محـیط یکسـان است بدین معنی که عبور از یک مانع مقعر شکل بدون توجه بـه عبورهـای انجام شده قبلی از آن مانع صورت میپذیرد.