نظارت مرزی با استفاده از برنامه ریزی آشوبناک حرکت برای ربات کوادروتور

Abstract

یکی از نکات اساسی در انجام اهداف نظارتی به کمک ربات‌ها پیچیدگی و غیرقابل‌پیش‌بینی بودن مسیر حرکت ربات است. این مسئله به‌ویژه در شرایط خصمانه که مسیر ربات ناظر توسط عامل دیگری تعقیب می‌گردد، حائز اهمیت است. بر این اساس، برنامه‌ریزی حرکت ربات ناظر با استفاده از دو روش توالی تصادفی و توالی آشوبناک می‌تواند در رسیدن به این هدف مؤثر باشد؛ اما روش توالی آشوبناک به علت طبیعت معین و قطعی خود، برای این موضوع، مناسب‌تر است. همچنین مقاوم و ارگودیک بودن ذاتی مسیرهای آشوبناک در مقایسه با توابع تصادفی، در پیاده سازی سیستم نظارت مرزی که نیازمند پوشش همه‌جانبه است، مزیت دیگری است که می‌توان به آن اشاره نمود. در این مقاله روشی جهت برنامه‌ریزی آشوبناک حرکت به‌منظور انجام نظارت مرزی ارائه می‌گردد و بر یک ربات کوادروتور ناظر اعمال می‌گردد. ربات کوادروتور به جهت قابلیت مانور بالا و کارکرد هوایی خود به‌عنوان گزینه مناسبی در کاربرد نظارت مرزی معرفی می‌گردد. مسیر آشوبناک موردنیاز توسط دینامیک آشوبناک سیستم هنون تولید می‌شود. سپس به بررسی دینامیک و کنترل کوادروتور با استفاده از روش مد لغزشی پرداخته می‌شود. در انتها نیز حرکت کوادروتور طبق معادلات دینامیکی، مسیر آشوبناک و کنترلر ارائه‌شده، برای دو وضعیت نمونه شبیه‌سازی می‌گردد. کارآیی روش ارائه شده، به ویژه از منظر غیر قابل پیش بینی بودن و عدم تجاوز از همسایگی تعیین شده در اطراف مرز، مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. حالت مسیر دایروی و مسیر غیر هموار برای این منظور در نظر گرفته شده است.