Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers
نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران
Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers
Engineering & Technology
http://jiaeee.com
1
admin
2676-5810
2676-6086
8
10.61186/jiaeee
14
8888
13
fa
jalali
1401
4
1
gregorian
2022
7
1
19
3
online
1
fulltext
fa
برنامهریزی مسیر بهینه چند رباتی در یک محیط سهبعدی با استفاده از الگوریتم بهینهسازی جمعیت ذرات بهبودیافته
Multi-robot Path Planning in a 3D Environment by Modified Particle Swarm Optimization Algorithm
مخابرات
Communication
پژوهشي
Research
یکی از بحثهای اساسی و مهم در مورد ربات متحرک و توده<span dir="LTR">­ </span>رباتهای متحرک مسئله برنامهریزی مسیر است. مسئله برنامهریزی، یافتن مسیری است که ربات را از نقطه شروع به نقطه هدف هدایت می­کند<span dir="LTR">.</span> این حرکت باید بهگونهای باشد که ربات با موانع و دیگر ربات­ها برخورد نداشته باشد. ضمن این­که مسیر طی شده دو شرط ایمن بودن و بهینه بودن را نیز برآورده سازد و با کمترین هزینه به هدف خود برسد. تاکنون کارهای متعددی در زمینه مسیریابی بهینه توده رباتیکی در محیطهای دوبعدی انجام شده است. اما در محیط واقعی، مسیر کاملاً مسطح نیست و محیط عملیاتی دارای ناهمواریهایی است که در حرکت رباتها و یافتن مسیر بهینه بدون برخورد با موانع و دیگر رباتهای گروه بسیار تأثیرگذار است. برای عملکرد صحیح ربات باید این ناهمواریها در محاسبات مسیریابی وارد شده و در محیط شبیه<span dir="LTR"></span>سازی در نظر گرفته شود. در این مقاله، مسئله برنامه<span dir="LTR"></span>ریزی مسیر برای توده رباتها به صورت سهبعدی مدل و به کمک روش­ فرا ابتکاری جمعیت ذرات بهبودیافته حل خواهد شد. روش پیشنهادی روی مسئله با تعداد رباتهای و تنوع محیطی متفاوت آزموده می­شود. نتایج آزمایشها، کارایی روش پیشنهادی را نسبت به الگوریتم جمعیت ذرات از دو جنبه طول مسیر و زمان سفر تائید میکند.
One of the most important issues in the field of the mobile swarm robot is the problem of path planning. The goal of path planning is determining the optimal trajectory of the path for multi-robot in a defined search space that directs the robot from a start point to a destination point. This optimal trajectory should be such that the robot does not encounter obstacles and other robots. It should be mentioned that the optimal trajectory should also meets the requirements of being safe and optimal; moreover the optimal trajectory should be the lowest cost path. So far, numerous literature have been devoted to swarm robotic path planning in two dimension environments. But in the real environment, the path is not quite flat, and the search space has lots of roughness. In this paper, the problem of path planning for a swarm of robots will be solved in a three-dimension (3D) feasible search space using the improved particle swarm optimization method. In the experiments, the proposed method is examined in term of number of robots and different environments. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed approach in minimizing path length and travel time.
توده رباتی, برنامهریزی مسیر, الگوریتم بهینهسازی ذرات, محیط سه بعدی, موانع.
Swarm robots, Path planning, Path length, Particle Swarm Optimization, Three dimensional environment, Obstacles.
163
174
http://jiaeee.com/browse.php?a_code=A-10-1913-1&slc_lang=fa&sid=1
ayat-allah
mehboodi
آیت الله
مهبودی
mehboodi@bam.ac.ir
10031947532846009636
10031947532846009636
No
Higher Education Complex of Bam, Iran
گروه مهندسی مکاترونیک - مجتمع آموزش عالی بم - کرمان
Hossein
Nezamabadi-pour
حسین
نظام آبادی پور
nezam@uk.ac.ir
10031947532846009637
10031947532846009637
No
Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
دانشگاه شهید باهنر کرمان - کرمان - ایران
Mohadese
Soleimanpour-moghadam
محدثه
سلیمانپورمقدم
mohadese.soleimanpour@yahoo.com
10031947532846009638
10031947532846009638
Yes
Higher Education Complex of Bam, Iran
گروه مهندسی مکانیک - مجتمع آموزش عالی بم - کرمان