پیشگیری برخورد با موانع مبتنی بر تابع پتانسیل مجازی و سونار جلونگر

یکی از مباحث ویژه هدایت و ناوبری ربات خودکار در محیطهای ناشناخته، شناسایی موانع و اجتناب از برخورد با آنها است. شناسایی مانع، پیش نیاز اساسی برای فرآیند عبور از مانع محسوب میشود و انواع سونار به عنوان پرکاربردترین ابزار در شناسایی موانع در محیطهای آبی مطرح میباشند. بخشی از این پژوهش به مدلسازی سونار دوبعدی جلونگر برای محاسبه فاصله و سمت وسیله نسبت به مانع اختصاص دارد که از خروجی آن در الگوریتم هدایتی مبتنی بر دستاورد تابع پتانسیل مجازی استفاده میگردد. تابع پتانسیل، نیروی دافعه مجازی تولید میکند که منجر به رانده شدن وسیله از مانع در فاصلهای ایمن نسبت به آن میگردد. خروجی الگوریتم پیشنهادی، زاویه سمت مورد نیاز برای دور زدن مانع در صفحه افقی xy است که بصورت جبری به زاویه سمت ناشی از قانون هدایت اصلی (هدایت هدفبین (LOS برای تعقیب مسیر اضافه میگردد. همچنین از حاصلضرب ضریب بهره منتجه از توابع وزنی مسافت و زاویه سمت مبتنی بر منطق فازی برای بهینه سازی زاویه سمت موردنیاز برای دور زدن وسیله استفاده شده است. دستاورد پیشنهادی یک الگوریتم واکنش سریع برای طراحی مسیر بهینه حول مانع است که برای ارزیابی میزان کارایی، روی شناور زیرآبی خودکار با دینامیک شش درجه آزادی شبیهسازی شده است.

کلیدواژه ها:

رونده زیرآبی خودگردان ، تابع پتانسیل مجازی ، گرادیان ، سونار جلونگر ، توابع وزنی