طراحي مسير ربات متحرك در محيط ديناميكي ناشناخته با استفاده از سرعت مانع

Mobile Robot Path Planning in Unknown Dynamic Environment using Obstacle Velocity

در اين مقاله، روش طراحي مسير ربات متحرك در محيط ديناميكي ناشناخته ارايه مي‌شود. موانع موجود در محيط ديناميكي متحرك بوده و داراي سرعت و شتاب مي‌باشند و مسير حركت موانع قبل از حركت براي ربات معلوم نيست و بهصورت بههنگام اطلاعات حركتي موانع هنگاميكه در محدوده سنسورهاي ربات قرار گيرد از محيط كسب مي‌كند. در اين روش ربات در هر لحظه با استفاده از مكان هدف و بردارهاي موقعيت نسبي و سرعت نسبي بين ربات و مانع، جهت حركت خود را به طريقي تعيين مي‌نمايد كه حداقل اختلاف را از خط واصل بين ربات و هدف داشته باشد. اين-كار را براي اجتناب از موانع ثابت و متحرك و رسيدن بدون برخورد ربات به هدف ثابت بهصورت مداوم تكرار مي‌نمايد. جهت محاسبه و شبيه-سازي، حداكثر سرعت موانع كمتر از سرعت ربات جهت حركت بهسمت هدف درنظر گرفته شده است. از طريق محاسبه تيوري و سپس شبيهسازي در نرمافزار متلب مشخص گرديد كه روش ارايهشده براي تعيين مسير حركت بدون برخورد ربات در محيط ديناميكي ناشناخته با وجود موانع ثابت و متحرك موثر و كارا مي‌باشد.

In this paper, a mobile robot path planning method in unknown dynamic environment is presented. Obstacles are moving with variable velocities and their paths are not predefined The unknown motion data of the obstacles are detected when they come to range of robot sensors. In this method, position of goal point and it’s relative position and velocity vectors between robot and obstacles are used to navigate the robot such that the difference between robot and the goal position connected line to be minimized. The procedure continuously repeated to avoid obstacles and reach the goal. For calculation and simulation, The maximum speed of the obstacles are assumed lower than the maximum speed of the robot. Theoretical analysis and simulation in the MATLAB software show that the presented method is effective to avoid collisions with moving obstacles in a dynamic environment.