آکادمی و موسسه علمی پژوهشی ابن سینا

انجام پایان نامه با موضوع ربات های خود مختار

محیط های شبیه سازی

علي‌رغم وجود نرم افزارهاي شبيه سازي متعدد محيط‌هاي شبيه سازي محك مناسب و متداولي جهت مقايسه الگوريتم هاي مختلف ناوبری وجود ندارند. لذا براي ارايه نتايج قابل اطمينان تعداد قابل قبولي از محيط هاي مختلف با انواع شكل های موانع جهت انجام آزمايش‌هاي شبيه سازي ‌شده در نظر گرفته شدند. شصت محیط شبیه سازی شده مختلف در سه سطح پیچیدگی طرح شدند: ساده، معمولی و پیچیده. هر سطح شامل بیست محیط می باشد. موانع موجود در محیط‌های شبیه‌سازی شده نوعاً به صورت نشان داده شده در شکل(5-2) می باشند. این موانع گستره‌ی وسیعی از شکل های هندسی منظم و نا‌منظم را در بردارند، که نمایندگانی قابل اطمینانی از انواع موانع موجود در محیط های دنیای واقعی می باشند. 
در توليد انواع مختلف موانع، تصور پايه اين بوده است كه محل كار ربات، منازل، ادارات، آزمايشگاه هاي تحقيقاتي و اماكني از اين دست مي باشند. با اين حال نتايج عملكرد ربات در مورد محيط هاي مختلفي قابل تعميم و استناد است، چرا كه موانع گستره‌ي وسيعي از شكل های مورد انتظار در محيط هاي دنياي واقعي را شامل مي شوند. در مواجه با هر يك از انواع موانع در نظر گرفته شده ربات به نحوي دچار چالش مي شود. در شکل(5-2)، نوع I موانع مربعي را نشان مي‌دهد، كه داراي اضلاع به صورت خط صاف و زواياي 90 درجه مي‌باشند و در محيط‌هاي ساخت بشر به وفور ديده مي شوند. نوع II، موانع با شكل دايره و كاملا محدب را نشان مي دهد. نوع III، موانع مستطيلی تا بيضي شكل را شامل مي شود، که در آنها زواياي 90 درجه به گوشه‌هاي محدب ميل مي‌كنند. نوع IV، موانع‌ مثلثي را نشان مي دهد، كه داراي زوياي حاده يا منفرجه مي‌باشند. زواياي تيزتر به دليل سطح كوچکتري كه دارند، مخصوصاً در صورتي كه رو به روي ربات باشند، نور كمتري به سمت ربات بازتاب مي كنند. بنابراین ممكن است ربات در تشخيص آنها به عنوان مانع دچار اشتباه شود. نوع V، موانع مقعر را نشان مي دهد، با توجه به اينكه سطح بیرونی اين موانع حالت تورفتگي دارد ممكن است ربات در حفظ حداقل فاصله با آن دچار مشكل شود. نوع VI، موانع V شكل را نشان مي دهد، كه معمولاً ربات با آنها در كنج اتاق مواجه مي شود و دو سوم فضاي ديد نيمه جلوي ربات را احاطه مي كند. نوع VII، موانع U شكل را نشان مي دهد، که ربات در انتهاي راهروهاي بن بست و زير ميزها با آنها مواجه مي شود و كل ديد نیمه جلوي ربات را در بر مي گيرد. نوع VIII، موانع با شكل های نامنظم و تعريف نشده را نشان مي‌دهد، كه ممكن است ربات در طول محيط آن با زواياي تيز، گوشه هاي محدب، تقعر و‌ تحدب مواجه شود.  
سطوح پیچیدگی از نظر نوع موانع به کار رفته در آنها و درصد مساحت اشغال شده توسط موانع تعریف می‌شوند (جدول(5-1)). محیط های پیچیده تر شامل شکل های پیچیده‌تر موانع و  مساحت اشغال شده بیشتری می باشند. مساحت تمامی محیط‌های شبیه‌سازی شده برابر و مساوی 5/1x5/1 مترمکعب می باشد. مساحت موانع در محیط‌ها می تواند از نصف تا سی برابر مساحت ربات، که برابر 022/0  مترمکعب است، تغییر کند. در هر گروه از محیط‌های ساده، معمولی و پیچیده انواع مجاز موانع و محدوده مساحت اشغال شده معلوم است. برای تولید یک محیط شبیه‌سازی شده، ابتدا کل مساحت اشغال شده توسط موانع به صورت تصادفی از محدوده معلوم با توجه به نوع آن محیط مشخص می شود. سپس با توجه به آن، مساحت اختصاص داده شده به هر یک از انواع مجاز موانع به طور تصادفی انتخاب می شود و مجموع آنها کوچکتر مساوی کل مساحت مجاز اشغال شده می باشد. پس از آنکه مساحت اختصاص داده شده به هر نوع مانع معلوم شد، تعدادی از آن نوع مانع با مقدار مساحت های تصادفی انتخاب می‌شوند. تعداد هر نوع مانع به قدری است که مجموع مساحت‌های تصادفی تولید شده کوچکتر مساوی کل مساحت اختصاص داده شده  به آن نوع مانع باشد. شکل(5-7)، شکل(5-13) و شکل(5-19) به ترتیب محیط های ساده، معمولی و پیچیده را نشان می دهند.

جهت دانلود فایل کامل کلیک کنید

در صورت نیاز به مشاوره در زمینه انجام پایان نامه با موضوع ربات های خود مختار با ما در ارتباط باشید.