اميرمحمد محمدخاني

Investigation of Evolutionary an‎d Intelligent Approaches to Multi-Robot Task Allocation

مسئله‌ي بهينه‌سازي وظايف تخصيصي (MRTA) به‌عنوان يكي از چالش‌هاي بنيادين در حوزهٔ روباتيك هوشمند مطرح است. پيچيدگي اين مسئله ناشي از عواملي همچون ناهمگوني رانات‌ها، محدوديت‌هاي زمان‌بندي و وابستگي‌هاي منابع و وظايف است. بروز تداخل و احتمال وقوع اين مسئله در حركتِ شاملِ يك ربات در محيط‌هاي گوناگون، به‌ويژه در عملكردهاي مشترك و تعاملي (مانند ربات‌هاي بيمارستاني، انبارداري خودكار، صنايع توليدي) مي‌تواند منجر به بروز حوادث و خطرات گردد. به همين دليل، يافتن راهكارهايي كه قادر به به‌روزرساني وظايف تخصيصي به صورت پويا و با در نظر گرفتن شرايط به‌روز، به‌طور پيوسته و انعطاف‌پذير باشند، از اهميت بالايي برخوردار است. در اين پژوهش، با بررسي روش‌هاي موجود و ارزيابي محدوديت‌هاي آنها، رويكردي جديد مبتني بر الگوريتم‌هاي ژنتيك و ساير روش‌هاي تكاملي ارائه شده است. اين رويكرد، با استفاده از يك چارچوب كلي، به‌صورت پيوسته با تغييرات شرايط محيطي سازگار شده و وظايف تخصيصي را به‌روزرساني مي‌كند. در اين راستا، يك مدل پيشنهادي مبتني بر بهينه‌سازي تعاملي بين ربات و محيط ارائه شده است. بخش مهمي از اين رويكرد، مدل‌سازي رابطهٔ زماني-مكاني بين ربات‌ها با نمايشِ انطباقي از موقعيت، سرعت و جهت‌گيري آنهاست. مدل پيشنهادي از يك استراتژي مبتني بر A* براي جستجوي مسيرهاي بهينه و اجتناب از برخوردها استفاده مي‌كند. نتايج حاصل از شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهند كه اين رويكرد، با به‌روزرساني مداوم و تضمين ايمني حركتي، امكان انجام وظايف را با كارآيي و ايمني بيشتري فراهم مي‌كند. اين مدل پيشنهادي، با در نظر گرفتن فاكتورهاي مختلف، از جمله زمان، هزينه و كيفيت، قادر است به بهبود عملكرد سيستم‌هاي رباتيك كمك كند و با تطبيق‌پذيري بالا، در شرايط مختلف، عملكرد مطلوبي داشته باشد.

تخصيص وظايف چند ربات , MRTA , الگوريتم ژنتيك , مسيريابي , بهينه سازي , الگوريتم A*