روش مبتنی بر اتوماتای سلولی برای طرح مسیر ربات‌ها‏ی متحرک بهبودیافته با مکانیزم برگرفته از اجتماع ‌مورچگان

Abstract

در طرح ریزی مسیر ربات‌ها‏ی متحرک وجود موانع مقعر چالشی اساسی به شمار می­آید. به ویژه در طرح ریزی زمان-واقعی که بازنمایی کاملی از نقشه محیط در دست نیست، این چالش بیشتر جلوه می­کند. در چنین شرایطی، وجود کمینه­های محلی و هزینه محاسباتی زیاد مهمترین مشکلات پیش رو هستند. در این مقاله، به منظور کاهش هزینه محاسباتی، اتوماتای سلولی به عنوان یک روش محاسباتی توزیع شده با قابلیت پردازش موازی به عنوان ابزار طرح­ریزی مسیر به کار گرفته می­شود. محیط ربات به صورت یک اتوماتای دو بعدی با چهار حالت مدل می­شود و قواعد تکاملی اتوماتا برای انجام طرح ریزی مسیر ارائه می­گردد. روش پیشنهادی برای سیستم‌ها‏ی تک رباتی و چند رباتی مناسب است. در ادامه، روش پیشنهاد شده با یک مکانیزم الهام گرفته از اجتـماع مورچـگان بهبود می­یابد تا برای موانع مقعر هم قابل استفاده باشد. مزیت اصلی روش پیشنهاد شده در این مقاله، قابلیت انجام زمان- واقعی طرح­ریزی مسیر ربات‌ها‏ی متحرک در محیط‌هایی با موانع محدب و مقعر است، بدون آنکه نیازی به بازنمایی محیط باشد.