طراحی کنترلگر فازی برای ربات تعقیب‌کننده‌ی هدف متحرک

ناوبری خودمختار ربات در یک محیط ناشناخته با در نظر گرفتن وظیفه‌مندی تعقیب یک هدف متحرک همچون انسان یکی از مسائل جدید و پر چالش در زمینه‌ی رباتیک است. پیچیدگی‌های طراحی این کنترلگر به قدری است که لازم است با تحلیل مستقل هر یک از وظایف ربات، کار طراحی ساده‌تر شود. معماری رفتارگرا معرف ساختاری است که در آن هر یک از وظایف ربات به عنوان مجموعه‌ای از رفتارها تحلیل می‌شوند. تفکیک وظیفه‌مندی هر رفتار ضمن ساده‌سازی فرآیند طراحی، تعامل میان رفتارها را به ‌خوبی نشان می‌دهد. وقتی ناوبریِ تعقیب-محور هدف متحرک در یک محیط با تنوع موانع مدنظر است، ربات باید علاوه بر تعقیب هدف از برخورد با موانع نیز اجتناب کند؛ از این رو می‌توان رفتارهای مورد انتظار را به سه دسته‌ی اصلی تقسیم نمود: 1) تعقیب هدف در شرایط عدم حضور موانع، 2) تعقیب هدف در حضور موانع کم خطر و 3) اجتناب از موانع پر خطر بدون توجه به موقعیت هدف. در این مقاله، رفتار اول با یک الگوریتم ساده پیاده‌سازی شده و سیستم فازی سوگنوی مرتبه‌ی صفر برای مدیریت پیچیدگی رفتارهای دوم و سوم به‌کار رفته است. نتایج نشان می‌دهد کنترلگر حاصل از این طراحی می‌تواند ربات را در محیط‌های شلوغ به خوبی هدایت کند و با انتخاب مسیرهای امن و اجتناب از موانع همواره هدفِ متحرک تعقیب و فاصله‌ی مجاز ربات از آن حفظ شود.