طراحی مسیر با استفاده از الگوریتم درخت جستجوی تصادفی سریع و کنترل آن به روش گام به عقب برای قایق رباتیک

طراحی مسیر برای یک روبات قایق در محیط های دارای موانع دینامیکی، مسئله ای پیچیده است. در این زمینه روش های متفاوتی به منظور بهینه کردن مسیر، زمان و حجم محاسبات وجود دارد. یکی از این روش ها، روش درخت جستجوی تصادفی سریع (Rapidly-exploring Random Tree) می باشد. استراتژی مسیریابی در این مقاله بر اساس الگوریتم درخت جستجوی تصادفی سریع حلقه بسته (Closed Loop Rapidly-exploring Random Tree) است. این روش برخلاف الگوریتم RRT استاندارد باعث می شود که با استفاده از نمونه برداری از ورودی های کنترلی، مسیر به صورت هموارتر طراحی شده و در محیط های پیچیده و دارای دینامیک های غیرخطی نسبت به RRT استاندارد نتایج مناسبتری حاصل شود. در این مقاله برای کنترل قایق در طول مسیر از کنترل کننده گام به عقب (Backstepping) که پایداری در هر مرحله را با توجه به نتایج مرحله قبل تضمین می کند استفاده شده است. شبه سازیها کارایی الگوریتم طراحی مسیر و کنترل کننده را به خوبی نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

قایق رباتیک ، مسیریابی ، الگوریتم درخت جستجوی تصادفی سریع حلقه بسته (CL_RRT) ، کنترل کننده گام به عقب (Backstepping)