فرم چکیده : پایان نامه

عنوان پایان نامه : شبيه سازی برنامه ریزی حرکت ربات متحرک با استفاده از منطق فازی و الگوریتم ژنتیک و طراحی ، ساخت و هدایت یک ربات متحرک بینا

اساتید راهنما : دکتر محمدرضا اکبرزاده توتونچی و دکتر مرتضی خادمی

استاد مشاور : -----------

نگارش : مهدی ملبوبی

تاریخ ثبت : 15/10/80

شماره ثبت : 577

 
چکیده

 

توسعه روزافزون رباتها و گسترش استفاده از آنها در زمینه های مختلف ، باعث بوجود آمدن فصلی نو در زندگی بشر شده است . با شروع هزاره سوم و ورود انسان به قرن 21 آرزوی انسان برای ساختن انسان ماشینی ، دور از ذهن به نظر نمی رسد . این همه در سایه تحقیقات و مطالعات فراوانی است که در زمینه هوش مصنوعی و رباتیک انجام گرفته است و امروزه با به میدان آمدن ابزارهای محاسبات نرم (Soft Computing ) هوش مصنوعی و رباتیک وارد مرحله جدید از زندگی خود می شوند . البته باید توجه داشت رشد تکنولوژی در تمام زمینه ها به خصوص کامپیوتر نقش مهمی در پیشرفت فن آوری رباتیک داشته است .

رباتهای متحرک دسته ای به خصوص از رباتها هستند که توانایی حرکت دارند . به همین دلیل هدایت کننده یک ربات متحرک نیاز به قابلیت هائی کاملاً هماهنگ مانند برنامه ریزی حرکت دارد . در برنامه ریزی حرکت هدف تولید حرکتی ایمن و انجام پذیر برای ربات می باشد . از آنجائی که یک ربات متحرک در جهانی با خواص ایستا و دینامیک کار می کند ، برای بکارگیری مزیت استفاده از دانش موجود درباره جهان ، مواجه با موانع ناشناخته بصورت بلادرنگ عموماً از دو سطح برنامه ریزی استفاده می کند ، برنامه ریزی مسیر جهانی ( مسیریابی جهانی ) در سطح بالاتر و برنامه ریزی مسیر محلی ( مسیر یابی محلی ) در سطحی پایین تر . در حقیقت لایه پایین تر مسیر تولید شده توسط برنامه ریز جهانی را با پرهیز از موانع رهگیری می کند . برنامه ریز جهانی باید یک مسیر معتبر را به طور مؤثر جستجو کند و در صورت داشتن وقت باید آن را بهینه کند . در برنامه ریزی مسیر محلی هدف تولید پیوسته یک مسیر به هنگام شده برای سیستم هدایت ربات است . روشهای گوناگونی نیز برای برنامه ریزی جهانی و محلی ارائه شده است مانند استفاده از برنامه ریزی دینامیکی ، الگوریتمهای ژنتیکی ، روش میدان پتانسیل ، و ... .

در این پروژه با توجه به ویژگیهای خاص الگوریتمهای ژنتیکی ، به حل مسأله مسیریابی در دو سطح جهانی و محلی با استفاده از این الگوریتم پرداخته و نشان داده شده است که این الگوریتم می تواند ابزاری مناسب برای برنامه ریزی مسیر ربات در محیطهای دینامیکی که احتیاج به هر دو سطح برنامه ریزی دارند ، باشد .

پس از مسیر یابی ، وجود یک کنترل کننده مسیر که قابلیت رهگیری مسیر برنامه ریزی شده را داشته باشد ، می تواند بطور مؤثری باعث افزایش کارائی ربات گردد . با توجه به پیچیدگی مدل کردن سیستم غیر خطی و متغیر با زمان ربات و پیچیدگی مدلسازی تقابل آن با محیط ، همچنین با توجه به مزایای خاص کنترل کننده های فازی ، در این پروژه به طراحی و شبیه سازی یک کنترل کننده مسیر فازی پرداختیم . نتایج بدست آمده حاکی از این است که این کنترل کننده می تواند گزینه ای مناسب برای کنترل حرکت مسیر ربات باشد .

مهمترین هدف این پروژه طراحی و ساخت یک ربات متحرک بینا برای شرکت در سطح دو مسابقه سراسری رباتیک ایران ( مهرماه 1380 ) بود . بدین منظور در طی انجام پروژه به طراحی و ساخت ربات متحرکی برای شرکت در این مسابقه پرداخته که مشخصات این ربات به همراه توضیحات جامعی درباره هوش مصنوعی و رباتیک قسمتهای مختلف تشکیل دهنده یک ربات متحرک و نحوه هدایت آن در پیوستهای (الف) تا (و ) بیان گردیده است .

 

دانشکده علوم ( دانشگاه فردوسی مشهد )