| Περίληψη: | Η παρούσα διατριβή έχει ως θέμα την πλοήγηση και συνεργατική χαρτογράφηση ομάδας κινούμενων ρομπότ. Η πλοήγηση είναι ένα βασικό προς επίλυση θέμα στο πεδίο της αυτονομίας των ρομποτικών οχημάτων και στην πλειάδα των εφαρμογών που αυτά πρέπει να φέρουν εις πέρας. Δεδομένης μιας περιοχής ενδιαφέροντος, μιας αρχικής θέσης και μιας τελικής θέσης - στόχου για ένα κινούμενο ρομπότ, ζητείται να βρεθεί ένα μονοπάτι που να εκπληρώνει κατ’ αρχήν τους κινηματικούς περιορισμούς που επιβάλλονται από το περιβάλλον, και στην συνέχεια τους δυναμικούς περιορισμούς που οφείλονται στο μοντέλο του ρομπότ και στους περιορισμούς των εισόδων του.
Αρχικά, στη διατριβή έγινε μελέτη του προβλήματος πλοήγησης σε γνωστά περιβάλλοντα. Το πρόβλημα διασπάστηκε σε δύο μέρη, όπου το πρώτο αφορούσε την εύρεση του μονοπατιού και το δεύτερο τον σχεδιασμό της τροχιάς με βάση το ευρεθέν μονοπάτι. Ο σχεδιασμός του μονοπατιού βασίστηκε στις μεθόδους των τεχνητών δυναμικών πεδίων (στην περίπτωση επίπεδου περιβάλλοντος), και των συναρτήσεων πλοήγησης (στην περίπτωση δισδιάστατης επιφάνειας). Ο σχεδιασμός της τροχιάς βασίστηκε στις καμπύλες Bèzier.
Στην συνέχεια η έρευνα εστιάσθηκε για άγνωστα επίπεδα περιβάλλοντα. Στην περίπτωση αυτή, το αυτόνομο ρομπότ έχει έναν αισθητήρα απόστασης για την κατασκευή του χάρτη της περιοχής. Δεδομένου του χάρτη, δομείται μια διακοπτική συνάρτηση, όπου αρχικά γίνεται η εξερεύνηση της περιοχής με σκοπό την ανακάλυψη της θέσης – στόχου με βασικό άξονα την λογική εξερεύνησης συνόρου. Αν ο στόχος ανακαλυφθεί τότε η συνάρτηση πλοήγησης αλλάζει για να το οδηγήσει προς αυτό. Σε πρώτη φάση είχε υποτεθεί μοτίβο αίσθησης κυκλικού δίσκου περιορισμένης εμβέλειας, με απλό κινηματικό μοντέλο ρομπότ και τέλεια γνώση της θέσης του ρομπότ. Στην συνέχεια, έγινε εξέλιξη της μεθόδου για μοτίβο αίσθησης κυκλικού τομέα, πληρέστερο μοντέλο ρομπότ, καθώς και αβεβαιότητα στην θέση και τον προσανατολισμό αυτού.
Τέλος, η έρευνα επεκτάθηκε σε μια ομάδα κινούμενων ρομπότ. Διατηρώντας αναλλοίωτη την βασική λογική της μεθόδου που αναπτύχθηκε για άγνωστα περιβάλλοντα, η συνεργατική χαρτογράφηση και η δημιουργία καθολικού χάρτη από την ομάδα εισάχθηκε ως έννοια, ώστε να βελτιωθεί η κίνηση προς τον στόχο που έχει ανατεθεί σε κάθε μέλος της ομάδας, μέσω της μετάβασης σε μια διακοπτική συνάρτηση επιλογής συνόρου.
|
|---|
