عنوان پایان‌نامه
طراحی و ساخت یک ربات دو بعدی ایکس و وای هوشمند برای عبور از موانع استاتیکی در محیط های نیمه مشاهده پذیر
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکاترونیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس کیش شماره ثبت: 1696;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67024;کتابخانه پردیس کیش شماره ثبت: 1696;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67024
- تاریخ دفاع
- ۰۳ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- علیرضا احمدی نیاری
- استاد راهنما
- مسعود شریعت پناهی
- چکیده
- هدف این پروژه طراحی و ساخت یک ربات دو بعدی با قابلیت تشخیص موانع و عبور از آنها ودر نهایت رسیدن به هدف از پیش تعیین شده به کمک الگــــوریتم میدان پتانسیل میباشد . ربات طراحی شده بدون آگاهی قبلی از کل محیط و موقعیت موانع موجود در آن ، وارد محیط شده و با استفاده از حسگرهایش در هر گام زمانی موانع احتمالی واقع در میدان دید خود را شناسائی کرده و بر اساس الگوریتم میدان پتانسیل مصنوعی راه خود را به سمت هدف انتخاب میکند . فرآیند طراحی ، انتخاب اجزای تشکیل دهنده و مونتاژ و تست ربات به تفصیل توضیح داده می شود . سپس برای نشان دادن نحوه عملکرد ربات و الگوریتم پیشنهادی ناوبری ، مثالهای متعددی با تعداد و چیدمانهای مختلف موانع مورد بررسی قرار میگیرد . آزمایشهای انجام شده نشانگر موفقیت الگوریتم انتخاب شده در هدایت بدون برخورد ربات به سوی هدف در اکثریت موارد است ، همچنین موارد معدود ناکامی الگوریتم مذبور و راههای پیشنهادی غلبه بر این ناکامی ها نیز مورد بحث قرار میگیرد . مزیت عمده الگوریتم پیشنهادی ، سادگی پیاده سازی و هزینه محاسباتی بسیار پایین آن است که امکان استفاده از آن را در کاربردهای زمان واقعی ( real time ) فراهم میکند . در پایان نیز ویژگیهای پلتفرم ساخته شده که آن را به بستری مناسب برای پیاده سازی الگوریتم های هوشمند ناوبری تبدیل میکند تشریح میگردد .
- Abstract
- In this thesis we report on the design, development and navigation of a two-dimensional (XY) robot capable of detecting and avoiding stationary/moving obstacles in a partially-observable environment and reaching its pre-defined target in near-optimal time based on the Artificial Potential Field algorithm. At each time-step the robot identifies the obstacles using its limited-range sensors and determines a local collision-free path towards the target. The design process, including the selection of components and their assembly, as well as robot’s performance test procedure are described in detail. To demonstrate the efficiency of the adopted navigation strategy, multiple test scenarios with various obstacle layouts are considered. The results indicate that the adopted strategy performs satisfactorily in most of the test cases. The few failed cases and suggested provisions to resolve them are also presented. Furthermore, the structure of the developed platform that can host various navigation algorithms is described in details. The main advantage of the proposed navigation strategy is its simplicity and low computational cost that make it an ideal strategy for real-time applications.
