برنامهریزی بازپیکربندی روباتهای پودمانی به منظور انتقال اشیاء با استفاده از روش استیگمرجی
چکیده
میزان استفاده از انواع روباتها در زندگی بشر در دهههای گذشته افزایش چشمگیری داشته است. بکارگیری روباتها نه تنها به منظور تسهیل در انجام امور معمول و روزانه، بلکه در بسیاری از مواقع به دلیل عدم امکان انجام آن امور توسط انسان و یا وجود خطرات احتمالی زیاد انجام میپذیرد. یکی از انواع روباتهای ساخته شده تا کنون، روبات پودمانی میباشد. اینگونه روباتها متشکل از اجزای کوچکی با نام ماژول بوده که در کنار هم تشکیل یک بدنه واحد را به منظور انجام ماموریتهای محوله میدهند. به همین دلیل، روباتهای پودمانی دارای قابلیتهای انعطافپذیری، تطبیق پذیری و خودسازماندهی میباشند. با وجود این قابلیتها، پژوهشهای انجام شده در زمینه روباتهای پودمانی اغلب در حد تئوری مرتبط با خود این روباتها باقی مانده و در عرصه کاربرد واقعی آنها ورود پیدا نکرده است. آنچه در این پژوهش مورد توجه قرار گرفته است، بکارگیری یک نمونه از روباتهای پودمانی توسعه داده شده در جهت استفاده کاربردی از آن میباشد. روبات پودمانی مورد نظر متشکل از ماژولهای آترون میباشد. محقق، پس از انجام مطالعات پژوهشهای صورت گرفته توسط پیشینیان در زمینه پژوهش، به توسعه الگوریتمی به منظور انجام یک ماموریت توسط روبات پودمانی ذکر شده پرداخته است. این ماموریت عبارتست از حرکت روبات پودمانی به صورت جریان خوشهای در شرایط مختلف و حمل همزمان یک جسم بر روی خود. این عملیات در شرایط 4 گانه سطح صاف، سطح شیبدار، سطح مانعدار و سطح چالهدار صورت میپذیرد. به منظور انجام عملیات حمل و جابجایی جسم و برقراری تعامل بین ماژولهای حرکت دهنده آن، از روش ارتباطی استیگمرجی استفاده شده است. بدین منظور، توسعه الگوریتم در 8 گام صورت پذیرفته است. این گامها شامل توسعه قابلیتهای ماژولی، متاماژولی، شبیهسازی حرکات متاماژولی، توسعه الگوریتم مسیریابی متاماژول، توسعه چرخه حیات متاماژول، تعامل مستقیم متاماژولها، شناسایی روش جابجایی جسم و در نهایت تعاملات مبتنی بر استیگمرجی بین متاماژولها میباشد. در زمان انجام پژوهش، به منظور نزدیک نمودن قابلیتهای الگوریتم توسعه داده شده به واقعیات فیزیکی موجود، گامهای توسعهای الگوریتم مورد نظر به صورت همزمان در محیط شبیهسازی با در نظر گرفتن خصوصیات دنیای واقعی روبات پودمانی برداشته شده است. مقایسه قابلیتهای الگوریتم پیشنهادی این پژوهش با دیگر پژوهشهای صورت گرفته در این زمنیه، نشاندهنده قوت نسبی الگوریتم پیشنهادی این پژوهش نسبت به موارد مشابه میباشد. با بکارگیری الگوریتم توسعه داده شده در این پژوهش، روبات پودمانی متشکل از ماژولهای آترون قادر به انجام ماموریت حمل جسم در شرایط یاد شده خواهد بود که گام مهمی در کاربردی نمودن استفاده از روباتهای پودمانی محسوب میگردد.