طراحی الگوریتم جدیدی برای حرکت دو بعدی توده ی ربات ها بر مبنای عدم برخورد با مانع مبتنی برمعادلات لاگرانژ

در این مقاله الگوریتمی جدید برای رفتار توده ای از ربات ها با هدف تجمع توده در مرکز جرم آن در ابتدا و پس از آن حرکت به سمت نقطه ای خاص ارائه می شود. از آنجایی که معادله حرکت توده بر اساس معادلات لاگرانژ می باشد، بنابراین در الگوریتم ارائه شده با حداقل کردن انرژی، اعضای توده کوتاهترین مسیر ممکن را برای رسیدن به مقصد طی می نمایند. همچنین با فرض موانع در مسیر حرکت توده، با استفاده از عامل دافع خطی که در الگوریتم تعریف می شود و توسط سوئیچی فعال می شود، موضوع پایداری در عدم برخورد با موانع در حرکت تضمین می گردد و در نهایت معادلات ارائه شده توسط نرم افزار matlab شبیه سازی و صحه گذاری می شود. نتایج حاصل از رفتار توده ی ربات ها بر مبنای الگوریتم ارائه شده، شبیه سازی و رفتار بهینه در الگوریتم ارائه شده با حداقل انرژی و عدم برخورد با موانع در طول مسیر توده ی ربات ها را نشان می دهد.

Design of a new algorithm for two dimensional movement of swarm robots according to collision avoidance with obstacles based on the Lagrange equations

In this paper, a new algorithm is presented for the swarm behavior of robots in order to initially aggregate the swarm in its center and subsequently move toward a given target point. Since the equation representing the swarm movement is based on Lagrange equations, the member of the swarm take the shortest distance to reach their destination providing that the amount of energy found in abovementioned algorithm is minimized. In addition, assuming that there are obstacles on the path of the swarm movement, the algorithm applies a linear repulsive force, activated by a switch, to avoid the contact between the members and obstacles. Finally, the presented equations are simulated and validated through MATLAB software. The results obtained from the swarm behavior of robots are simulated on the basis of the algorithm, and the optimized behavior of the algorithm is shown when the amount of energy is minimized and there is no contact with the obstacle.