نشریه جریان - شماره اول | Page 24

‫سال اول، شماره نخست‬ ‫ش ـرح مقال ـه ی طراح ـی مس ـیر و اجتن ـاب از موان ـع ربا ‌ه ـای‬ ‫ت ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫پای ـ ‌ی پوی ـا ب ـه روش کنت ـرل ف ـازی پتانس ـیلنوین‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ ـ‬ ‫ه‬ ‫احسان شرفیان اردکانی‬ ‫مرتضی دانشمند‬ ‫مقدمه‬ ‫یکــی از عمــده مســائل روز در ربا ‌هــای‬ ‫ت‬ ‫پایـ ‌ی پویـا، مسـیریابی در محیـط ناشـناخته‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ ـ‬ ‫ه‬ ‫اسـت. نکتـ ‌ی حائـز اهمیـت در ایـن زمینـه،‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ه‬ ‫ـ‬ ‫سـرعت عمـل و واکنـش سـریع ربـات نسـبت‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫بـه خطرهـای موجـود اسـت. بنابرایـن طراحی‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫یــک سیســتم کنترلــی بالدرنــگ اهمیــت‬ ‫ویــژ‌ای دارد. در ایــن مقالــه بــه ارائــ ‌ی‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫روشــی بــرای مســیریابی ربا ‌هــای پایــ ‌ی‬ ‫ه‬ ‫ت‬ ‫پویـا پرداختـه م ‌شـود. روش مـورد اسـتفاده‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ ی ـ‬ ‫ـ‬ ‫در اینجـا، ترکیـب میـدان پتانسـیل و کنتـرل‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫فــازی بــرای مســیریابی ربا ‌هــا اســت. در‬ ‫ت‬ ‫بخ ـش اول، مفاهی ـم می ـدان پتانس ـیل م ـورد‬ ‫ـ ـ‬ ‫ـ ـ‬ ‫ـ‬ ‫بررسـی قـرار م ‌گیـرد. سـپس کنتـرل فـازی‬ ‫ـ ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ ـ ی ـ‬ ‫تشـریح شـده و در نهایـت، سیسـتم کنترلـی‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫براســاس میــدان پتانســیل و کنتــرل فــازی‬ ‫طراحــی م ‌گــردد و بــر روی ربــات پایــه‬ ‫ی‬ ‫3‬ ‫پوی ـای ا ‌پ ـاک پیاد‌س ـازی ش ـده و نتای ـج‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ه ـ‬ ‫ـ یـ‬ ‫آن بررســی م ‌گــردد.‬ ‫ی‬ ‫1. معادالت میدان پتانسیل‬ ‫روش می ـدان پتانس ـیل م ـی گوی ـد نقط ـ ‌ی‬ ‫ه‬ ‫ـ‬ ‫ـ ـ‬ ‫ـ‬ ‫هـدف در محلـی اسـت کـه دارای پایی ‌تریـن‬ ‫ن ـ‬ ‫ـ ـ ـ‬ ‫ـ‬ ‫پتانســیل باشــد و موانعــی همچــون تپــه‬ ‫پتانسـیل زیـادی دارد. ایـن ایـده براین اسـاس‬ ‫ـ‬ ‫ـ ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫اســت کــه در طبیعــت همــواره میــل بــه‬ ‫ـ ‌ی‬ ‫ـیل وج ـود دارد و در نتیجـ ه‬ ‫ـ‬ ‫ـش پتانسـ‬ ‫کاهـ‬ ‫آن همگ ـرا ش ـدن ب ـه نقط ـ ‌ای ب ـا پتانس ـیل‬ ‫ـ‬ ‫ه ـ‬ ‫ـ ـ ـ‬ ‫کمتــر اســت، بنابرایــن پایی ‌تریــن نقطــه‬ ‫ن‬ ‫ب ‌عن ـوان ه ـدف انتخ ـاب م ‌ش ـود. پتانس ـیل‬ ‫ـ‬ ‫ـ ی ـ‬ ‫ـ‬ ‫ه ـ‬ ‫کلــی محیــط از جمــع دو مولفــ ‌ی زیــر‬ ‫ه‬ ‫بدســت م ‌آیــد.‬ ‫ی‬ ‫)1(‬ ‫کــه در معادلــه شــمار‌ی 1، پارامتــر ‪Utotal P‬‬ ‫ه‬ ‫نشـان دهنـد‌ی میـدان پتانسـیل کل محیط،‬ ‫ـ‬ ‫ـ ه ـ‬ ‫ـ‬ ‫‪Uatt P‬میـدان پتانسـیل جاذبـه و ‪ Urep P‬میـدان‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫پتانســیل دافعــه اســت. تمــام ایــن توابــع‬ ‫براسـاس موقعیـت ‪ q‬تعریـف شـده اسـت کـه‬ ‫ـ ـ‬ ‫ـ ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫‪T‬‬ ‫در فضــای دو بعــدی ب ‌صــورت ]‪P=[x,y‬و در‬ ‫ه‬ ‫1‬ ‫شرح مقاله‬ ‫دکتر مهدی طالع ماسوله‬ ‫2‬ ‫فضـای سـه بعـدی بصـورت ‪ P=[x,y,z]T‬اسـت.‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ ـ‬ ‫ـ‬ ‫اکثـر توابـع میـدان پتانسـیل از رابطـ ‌ی زیـر‬ ‫ه ـ‬ ‫ـ‬ ‫ـ ـ ـ‬ ‫بــرای محاســب ‌ی میــدان جاذبــه اســ b