عنوان

مسیریابی نانوروبات با استفاده از روش فازی دینامیک‌در محیطی با موانع متحرک

‭۵۴۱۰پ‬

per

مسیریابی نانوروبات با استفاده از روش فازی دینامیک‌در محیطی با موانع متحرک

/پویا مبادرثانی

تبریز : دانشگاه تبریز ، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

‮‭۹۴‬ص‬

چاپی

کارشناسی ارشد

برق

‮‭۱۳۹۱/۰۶/۱۳‬

تبریز : دانشگاه تبریز ، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

مسیریابی یکی از مهم‌ترین شاخه‌های علم روباتیک است .هر کجا روبات متحرکی وجود داشته باشد چالش‌های مربوط به مسیرصیابی نیز وجود دارند .تاکنون تحقیقات بسیاری در زمینه مسیرصیابی در محیطهای ایستا با روش‌های تقریبی و دقیق صورت گرفته است .مسئله مسیر-یابی در محیطهای دینامیک نیز به همان گستردگی محیطهای ایستا مورد مطالعه قرار گرفته است، اما تعداد معدودتری از مقالات وجود دارند که یک روش کلی و عملی برای مسیریابی در محیطهایی با موانع متحرک ارائه دهند .در این پایان‌نامه یک روش مسیریابی مبتنی بر فازی برای حرکت در میان موانع متحرک نامعلوم ارائه شده است .فرض شده است که نانوروبات در داخل یک رگ خونی در حال حرکت است .شکل ایستای رگ معلوم می‌باشد، بنابراین محیط ایستا که شامل موانع ایستا است معلوم است، ولی هیچ اطلاع اولیه‌صای در مورد موانع دینامیک وجود ندارد .در این حالت یک روش ‮‭online‬ و‮‭time - real‬برای جلوگیری از برخورد با موانع ضروری است .در روش پیشنهادی ابتدا با استفاده از تکنیک‌های واکشی نقاط ویژگی تصاویر، برخی از این نقاط مورد نیاز معین می‌شوند، سپس با استفاده از این نقاط مسیر کلی بین نقطه شروع و هدف به مسیر-های کوچک محلی تقسیم می‌شود .نقطه شروع هر مسیر محلی یک نقطه شروع محلی و نقطه پایان هر مسیر محلی یک نقطه هدف محلی فرض شده است .برای رسیدن به نقطه هدف کلی باید از برخورد نانوروبات با موانع جلوگیری شود .هر برخوردی می‌تواند به شکست در مسیر-یابی منجر شود .برای جست‌وجوی اهداف محلی و جلوگیری از برخورد با موانع یک کنترل-کننده فازی با دو استراتژی طراحی شده است .استراتژی اول ‮‭Target Seeking‬ و استراتژی دوم ‮‭Obstacle Avoidance‬ نام‌گذاری شده است .موقعیت و سرعت موانع مختلف توسط نانو-سنسورهای تعبیه شده بر روی نانوروبات شناسایی می‌شوند .به منظور اثبات کارایی روش پیشنهادی، از شبیه‌سازی به روش مونت‌کارلو استفاده شده است، که در آن فرض شده است موانع دینامیک با فواصل زمانی تصادفی با توزیع نمایی به سمت نانوروبات می‌آیند

Path planning is one of the most important fields in robotics. Challenges of path planning exist where there is a moving robot. There are many articles proposing motion planning solutions in static environments with both approximate and exact methods. Motion planning problem in dynamic environments has been studied extensively like the static environments, but only a limited number of articles have proposed a practical way to solve the motion planning problem with moving obstacles.In this thesis a sensor-based fuzzy path planning procedure is proposed for a nanorobot movement among unknown moving obstacles. It is assumed that a nanorobot is floating in a blood vessel. The static form of the vessel is assumed to be known, so the static environment consisting of static obstacles is known but there is no prior knowledge about the dynamic obstacles. An online and realtime approach is essential for avoiding collision in this situation. In the proposed algorithm, the global path between the start and goal points is divided to local small paths. The start point of each local path is supposed to be a local start point and the end point of each local path is supposed to be a local goal point. To reach the global goal point, nanorobot should avoid colliding with obstacles. Any collision can lead to a failure in routing. A fuzzy logic controller with two strategies is designed in order to seek the local targets and to avoid obstacles. First strategy is called Target Seeking (TS) and the second one is called Obstacle Avoidance (OA). Nanosensors that are assumed to be placed on nanorobot can detect the positions and velocities of obstacles. Monte Carlo simulation with random numbers is used to demonstrate the efficiency of the proposed approach, where the dynamic obstacles are assumed to appear in exponential distributed random time intervals

Nanorobot

Fuzzy Logic

Path Planning

مبادرثانی، پویا

خان محمدی، سهراب، استاد راهنما

قائمی، سحرانه، استاد مشاور

نمایه‌سازی قبلی