برنامه ریزی مسیر بهینه چند رباتی در یک محیط سه بعدی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جمعیت ذرات بهبودیافته

​یکی از بحث های اساسی و مهم در مورد ربات متحرک و توده­ ربات های متحرک مسئله برنامه ریزی مسیر است. مسئله برنامه ریزی، یافتن مسیری است که ربات را از نقطه شروع به نقطه هدف هدایت می­کند. این حرکت باید به گونه ای باشد که ربات با موانع و دیگر ربات­ها برخورد نداشته باشد. ضمن این­که مسیر طی شده دو شرط ایمن بودن و بهینه بودن را نیز برآورده سازد و با کمترین هزینه به هدف خود برسد. تاکنون کارهای متعددی در زمینه مسیریابی بهینه توده رباتیکی در محیط های دوبعدی انجام شده است. اما در محیط واقعی، مسیر کاملا مسطح نیست و محیط عملیاتی دارای ناهمواری هایی است که در حرکت ربات ها و یافتن مسیر بهینه بدون برخورد با موانع و دیگر ربات های گروه بسیار تاثیرگذار است. برای عملکرد صحیح ربات باید این ناهمواری ها در محاسبات مسیریابی وارد شده و در محیط شبیه سازی در نظر گرفته شود. در این مقاله، مسئله برنامه ریزی مسیر برای توده ربات ها به صورت سه بعدی مدل و به کمک روش­ فرا ابتکاری جمعیت ذرات بهبودیافته حل خواهد شد. روش پیشنهادی روی مسئله با تعداد ربات های و تنوع محیطی متفاوت آزموده می­شود. نتایج آزمایش ها، کارایی روش پیشنهادی را نسبت به الگوریتم جمعیت ذرات از دو جنبه طول مسیر و زمان سفر تائید می کند.

کلیدواژه ها:

Swarm robots ، Path planning ، Path length ، Particle Swarm Optimization ، Three dimensional environment ، Obstacles. ، توده رباتی ، برنامه ریزی مسیر ، الگوریتم بهینه سازی ذرات ، محیط سه بعدی ، موانع.