احسان طاهری - Malek Ashtar University of Technology (MUT)

طراحی مسیر یکی از گلوگاه های باز تحقیقاتی جهت ایجاد خودمختاری در ربات های بدون سرنشین می باشد. در فضاهای شهری و محیط های بسته با افزایش تعداد موانع و قیدهای پیرامونی، پیچیدگی محاسباتی مورد نیاز برای الگوریتم های طراحی مسیر کامل با مرتبهO(n۲) افزایش می یابد. هدف این مقاله ارائه یک الگوریتم طراحی مسیر مبتنی بر نمونه برداری تصادفی برای یک ربات عمود پرواز بدون سرنشین و تست زمان واقعی آن در محیط xPC-Target می باشد. برای این منظور، روش درخت جستجو سریع تصادفی پیشنهاد می گردد. الگوریتم پیشنهادی کامل احتمالاتی بوده و همچنین امکان اعمال قیدهای غیرهولونومیک در گره های درخت جستجویی مسیر را دارا می باشد. جهت اعتبار سنجی و اعتبار بخشی به الگوریتم طراحی مسیر پیشنهادی پیش از انجام تست های پر ریسک و پر هزینه میدانی، بستر تست پردازنده در حلقه در محیط نرم افزار xPC-Target متلب در نظر گرفته شده است. پردازنده هدف مد نظر در این تست، تکبرد صنعتی مدل SBC۸۴۷۱۰ شرکت Axiomtek می باشد. در این تست دو سناریو آزمون با پیچیدگی متفاوت تدوین شده است. نتایج نشان می دهند که الگوریتم درخت جستجو سریع تصادفی پیشنهادی جهت طراحی مسیر برای ربات عمود پرواز مد نظر با بهرگیری از ماهیت تصادفی خود قادر به طراحی مسیر سریع برای ربات می باشد. همچنین به دلیل درگیر نمودن مدل دینامیکی ربات در فرایند تولید گره های تصادفی و شاخه-های درخت جستجو، در مسیر طراحی شده هر دو نوع قید سینماتیکی و دینامیکی لحاظ شده اند و لذا منجر به طراحی یک مسیر عملیاتی با قابلیت رهگیری بالا توسط ربات شده است.

Path planning, Rapidly Exploring Random Tree (RRT), Kinodynamic, Vertical Take-Off and Landing Vehicle (VTLV), Processor-in-the-Loop (PIL)