طراحی الگوریتم تعقیب هدف برای حرکت گروهی ربات ها

در این مقاله به معرفی روش های مختلف در خصوص حرکت چیدمانی ربات ها و احصاء معایب و محاسن این روش ها پرداخت شده است. با ترکیب روش های تابع پتانسیل، ساختار مجازی و تعقیب رهبر، الگوریتمی بدست می آید که ضمن دارا بودن محاسن روش های مزبور، معایب و چالش های این روش ها را نیز تا حد زیادی بر طرف کرده است. الگوریتم حاصل جهت طراحی مسیر مطلوب حرکت ربات ها مورد استفاده قرار می گیرد و یک کنترل کننده مد لغزشی بعنوان ابزاری مفید برای مجبور نمودن ربات ها جهت تبعیت از این مسیرهای مطلوب نقش ایفاء می کند. در نهایت برای ارزیابی کارکرد سامانه طراحی شده، حرکت یک گروه شش تایی از ربات های غیرهولونومیک که یک هدف را بصورت چیدمان مثلثی در برگرفته اند، در نرم افزار متلب مورد شبیه سازی قرار گرفته است. با تجریه و تحلیل نتایج بدست آمده و مقایسه با کارهای انجام شده سایر محققین، مشخص شد که الگوریتم معرفی شده مزایای مهمی نسبت به کارهای قبلی، از قبیل: کاهش حجم محاسبات، حذف حداقل های محلی توابع پتانسیل، کاهش محدوده تغییرات ورودی های کنترلی دینامیک ربات ها و کاهش تعداد ضرایب وزنی جهت تنظیم توابع پتانسیل را به همراه دارد. لازم به ذکر است مزایای های حاصل، این روش را برای کاربردهای عملی مناسب تر می کند.

Designing a target tracking algorithm for group movement of robots

In this article, various methods have been introduced regarding the movement of robots and the advantages and disadvantages of these methods. By combining the methods of potential function, virtual structure and leader tracking, an algorithm is obtained that, while having the merits of the mentioned methods, also overcomes the disadvantages and challenges of these methods to a large extent. The resulting algorithm is used to design the desired movement path of the robots, and a sliding mode controller acts as a useful tool to force the robots to follow these desired paths. Finally, to evaluate the performance of the designed system, the movement of a group of six non-holonomic robots that surround a target in a triangular formation has been simulated in MATLAB software. The obtained results is compared with the works done by other researchers. It was found that the introduced algorithm has important advantages over previous works, such as reducing the volume of calculations, removing the local minima of potential functions, reducing the range of input changes, the reduction of the number of weight coefficients to adjust the potential functions. It should be noted that the resulting advantages make this method more suitable for practical applications.