Skip to main content
SUPERVISOR
Maziar Palhang
مازیار پالهنگ (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sayed Navid Hoseini Izadi
سیدنوید حسینی ایزدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
Mobile robots applications are growing everyday. Some of their applications include exploring unknown planets like Mars, finding woundeds in an earthquake and helping them and etc. The most important characteristic of mobile robots is their ability to navigate through the environment autonomously in order to reach the goal point. The type of operational environment of a mobile robot can be divided to two broad inter-ideograph; TEXT-ALIGN: justify; MARGIN: 0cm 0cm 5pt; unicode-bidi: embed; DIRECTION: ltr" The goal of this thesis is the modification of TangentBug algorithm so that it can be used on Ackerman mobile robots. The robot environment is assumed to be unknown and offroad. By offroad, we mean that no prior assumptions on the environment characteristic (like having roads or any guiding signs) are made. The proposed navigation method of this thesis is based on TangentBug algorithm (one of the most famous Bug algorithms). Despite its robustness, TangentBug has some shortcomings for example it assumes that the robot is a point (with zero width and length); also it ignores the maneuver limitations of the robot. In this thesis, the original TangentBug algorithm is modified so that it can be used as the navigation algorithm on a real car-like robot. To this end, potential field obstacle avoidance method is integrated with TangentBug and the kinematic equations of the car-like robot are taken into account by utilizing a method similar to VFH+ obstacle avoidance algorithm. To evaluate the proposed method, it is compared with the original TangentBug in simulated environment. In addition to the simulation, the proposed approach is implemented and tested on a real robot. Keywords: Autonomous navigation, Unknown environment, Obstacle avoidance, Sensor-based
امروزه زمینه های کاربردی برای ربات های متحرک خودمختار رو به افزایش است. از جمله کاربردهای این ربات ها می توان به اکتشاف سیاره های ناشناخته (مانند مریخ)، یافتن مجروح های زلزله زده و امداد رسانی به آن ها و ... اشاره کرد. مهم ترین خصوصیت این دسته از ربات ها، توانایی ناوبری در محیط به صورت خودمختار برای رسیدن به نقطه ی هدف می باشد. به طور کل می توان محیط عملیاتی ربات متحرک را به دو دسته ی 1-شناخته شده و 2-ناشناخته تقسیم کرد. در صورتی که محیط شناخته شده باشد، ربات با در اختیار داشتن نقشه ی محیط و با بهره گیری از الگوریتم های طرح ریز مسیر سراسری، می تواند مسیر بهینه برای رسیدن به هدف را محاسبه کند. اما داشتن شناخت از محیط همیشه میسر نمی باشد. از طرف دیگر با افزایش وسعت محیط، میزان حافظه و توان پردازشی مورد نیاز جهت نگه داری و به روز رسانی (در صورت نیاز) نقشه ی آن افزایش می یابد. از این روست که طرح ریزهای حسگر-مبنا مورد توجه قرار می گیرند. این دسته از طرح ریزها فرض می کنند که محیط کاملاً ناشناخته است و صرفاً با تکیه بر داده های حاصل از حسگرهای نصب شده بر روی ربات، آن را به سمت هدف هدایت می کنند. از آنجا که برد حسگرهای ربات محدود می باشد، طرح ریزهای حسگر-مبنا قادر به محاسبه ی مسیر بهینه ی سراسری نمی باشند و طرح ریزی مسیر را به صورت افزایشی انجام می دهند؛ به این صورت که در هر گام، محیط پیرامون ربات را با استفاده از حسگرهای آن به صورت محلی درک می کنند و با توجه به داده های به دست آمده، برای حرکت ربات به سمت هدف و اجتناب از موانع موجود در محیط، تصمیم مناسب می گیرند. ویژگی مهم این دسته از طرح ریزها توانایی همگرا شدن به هدف علی رغم ناشناخته بودن محیط می باشد. خانواده ی الگوریتم های باگ از دسته طرح ریزهای حسگر-مبنا می باشند که به خاطر کارایی مناسب در عین داشتن ساختاری ساده، معروف هستند. در این پایان نامه هدف، تغییر الگوریتم تنژنت باگ برای سازگار شدن با ربات متحرک از نوع آکرمن می باشد. محیط عملیاتی ربات مذکور، از نوع ناشناخته و خارج از جاده است. منظور از خارج از جاده بودن محیط این است که نمی توان در مورد ساختار محیط فرض خاصی مانند وجود جاده و یا علائم هدایت کننده در نظر گرفت. سیستم ناوبری ارائه شده در این پایان نامه بر پایه ی الگوریتم تنژنت باگ (یکی از معروف ترین الگوریتم های باگ) بنا شده است. تنژنت باگ علی رغم قدرتمند بودنش، کاستی هایی دارد. به عنوان مثال تنژنت باگ، ربات را به صورت نقطه ای (بدون طول و عرض) فرض می کند و محدودیت های حرکتی آن را در نظر نمی گیرد. در این پایان نامه به ارائه ی تدابیری برای رفع کاستی های مذکور پرداخته می شود. در این راستا از مدل سینماتیک ربات آکرمن و الگوریتم های اجتناب از مانع میدان پتانسیل و هیستوگرام میدان برداری (VFH) بهره گرفته می شود. برای بررسی صحت روش ارائه شده، نتایج آن با نتایج الگوریتم تنژنت باگ به صورت شبیه سازی مقایسه شده است. علاوه بر شبیه سازی، روش ارائه شده بر روی یک ربات آکرمن واقعی به صورت عملی پیاده سازی و تست گردیده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی