طراحی مسیر درخت جستجوی سریع تصادفی برای ربات عمود پرواز بدون سرنشین در بستر تست پردازشگر در حلقه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

طراحی مسیر یکی از گلوگاه‌های باز تحقیقاتی جهت ایجاد خودمختاری در ربات‌های بدون‌سرنشین می‌باشد. در فضاهای شهری و محیط‌های بسته با افزایش تعداد موانع و قیدهای پیرامونی، پیچیدگی محاسباتی مورد نیاز برای الگوریتم‌های طراحی مسیر کامل با مرتبهO(n2) افزایش می‌یابد. هدف این مقاله ارائه یک الگوریتم طراحی مسیر مبتنی بر نمونه برداری تصادفی برای یک ربات عمود پرواز بدون‌سرنشین و تست زمان واقعی آن در محیط xPC-Target می‌باشد. برای این منظور، روش درخت جستجو سریع تصادفی پیشنهاد می‌گردد. الگوریتم پیشنهادی کامل احتمالاتی بوده و همچنین امکان اعمال قیدهای غیرهولونومیک در گره ‌های درخت جستجویی مسیر را دارا می‌باشد. جهت اعتبار سنجی و اعتبار بخشی به الگوریتم طراحی مسیر پیشنهادی پیش از انجام تست‌های پر ریسک و پر هزینه میدانی، بستر تست پردازنده در حلقه در محیط نرم افزار xPC-Target متلب در نظر گرفته شده است. پردازنده هدف مد نظر در این تست، تکبرد صنعتی مدل SBC84710 شرکت Axiomtek می باشد. در این تست دو سناریو آزمون با پیچیدگی متفاوت تدوین شده است. نتایج نشان می‌دهند که الگوریتم درخت جستجو سریع تصادفی پیشنهادی جهت طراحی مسیر برای ربات عمود پرواز مد نظر با بهرگیری از ماهیت تصادفی خود قادر به طراحی مسیر سریع برای ربات می‌باشد. همچنین به دلیل درگیر نمودن مدل دینامیکی ربات در فرایند تولید گره‌های تصادفی و شاخه-های درخت جستجو، در مسیر طراحی شده هر دو نوع قید سینماتیکی و دینامیکی لحاظ شده‌اند و لذا منجر به طراحی یک مسیر عملیاتی با قابلیت رهگیری بالا توسط ربات شده است.

کلیدواژه‌ها