روش جستجوي تدريجي جديد براي طراحي مسير سيستم‌هاي چندرباتي

يكي از اين چالش‌هاي مساله طراحي مسير چندرباتي، افزايش ابعاد فضاي جستجو به صورت نمايي همراه با افزايش تعداد ربات‌ها در محيط عمليات است. بنابراين، به الگوريتم‌هايي نياز است كه داراي كارايي محاسباتي بوده و بتوانند مسيرهاي بهينه و بدون برخورد ربات‌ها را در زمان محدود طراحي كنند. در اين مقاله يك الگوريتم طراحي مسير مركزي براي هدايت ربات‌ها در محيط عمليات مشترك ارائه شده است. اين الگوريتم يك روش جستجوي اكتشافي تدريجي است كه در آن الگوريتم ‎D* Lite‎ به منظور تطبيق با حالت چندرباتي توسعه داده شده است. هماهنگي در طراحي مسير براي تمام ربات‌ها بر اساس مفهوم زمان تصرف بوده كه در ساختار مدل مفهومي محيط پياده‌سازي شده است. همچنين، يك تابع مركزي جهت به‌روزرساني اطلاعات مدل مفهومي محيط و حركت تدريجي ربات‌ها توسعه داده شده است. به منظور ارزيابي روش پيشنهادي، دو گروه شبيه سازي هاي استاتيك و پويا انجام شده است. در دسته اول، تمركز بر مطالعه اثر پارامترهاي الگوريتم است. نتايج نشان مي دهد كه الگوريتم پيشنهادي قابليت طراحي مسير براي 40 ربات در محيطي با 55 درصد فضاي آزاد را دارد و نيز رابطه زمان محساباتي و تعداد ربات ها غير نمايي است. دسته دوم شبيه سازي ها در محيط سه بعدي Gazebo انجام شده كه به صورت برخط و پويا است. نتايج روش پيشنهادي با روشي بر اساس ميدان هاي پتانسيل مصنوعي براي تعداد 14 ربات مورد مقايسه قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه با افزايش تعداد ربات ها از 9 عدد، زمان انجام عمليات براي روش مبتني بر ميدان پتانسيل افزايش زيادي پيدا كرده و يا غيرممكن مي شود.