22084

طراحي فيلتر ذره‌اي ابتكاري براي مقابله با ربات‌قاپي در مكان‌يابي ربات متحرك محيط داخلي

كارشناسي ارشد

كنترل

1398/10/14

دكتر عليرضا محمدشهري

برق

هدف اصلي اين پژوهش ارائه يك فيلتر ابتكاري براي بهبود تخمين موقعيت ربات متحرك در محيط داخلي و همچنين مقابله‌ با اثر پديده‌ي ربات‌قاپي در موقعيت‌يابي اين گونه از ربات‌ها است. در اين پژوهش ضمن واكاوي و ارائه يك راه‌حل مبتني بر الگوريتم بهينه‌سازي جمعيت ذرات براي فائق آمدن بر دو مشكل اساسي فيلتر‌هاي ذره‌اي، يعني تباهي و فقر ذرات، عدم توانايي ربات در بازيابي موقعيت خود هنگام اعمال ورودي‌هاي ناگهاني كه با عنوان عدم قطعيت از نوع ورودي مجهول ناگهاني شناخته مي‌شود و يك مشكل ذاتي فيلترهاي ذره‌اي است و منجر به پديده‌ي ربات‌قاپي مي‌شود، مورد بررسي قرار مي‌گيرد و يك الگوريتم ارائه مي‌شود كه با افزودن آن به هر نوع فيلتر ذره‌اي قابليت تخمين جهش موقعيت ربات و در نهايت ردگيري موقعيت واقعي را ميسر مي‌كند. در روش پيشنهادي از يك الگوريتم ابتكاري براي توزيع ذرات در فضاي حالت استفاده شده است كه بتواند هنگام اعمال ورودي‌هاي كنترلي ناگهاني و با اندازه‌ي بزرگ به ربات، ذرات را در نواحي با مقدار احتمال بالا انتشار و تخمين مناسبي از موقعيت ربات ارايه دهد و از اين طريق از وقوع پديده‌ي ربات‌قاپي جلوگيري كند. علاوه بر اين در اين رساله برخي از كارهاي انجام شده در زمينه فيلترهاي ذره‌اي و براي بهبود دو مشكل تباهي و فقر ذرات، توضيح داده شده و مقايسه مي‌شوند. در نهايت الگوريتم‌ پيشنهادي مورد آزمايش قرار مي‌گيرد.

1399/03/30

Design a heuristic particle filter to avoid kidnapping in indoor mobile robots localisation

1/4/2020 12:00:00 AM

The main purpose of this study is to provide an innovative filter to improve the estimation of the position of the moving robot in the indoor environment and also to deal with the effect of the robotic phenomenon in locating this type of robot. In this study, while analyzing and providing a solution based on particle population optimization algorithm to overcome the two main problems of particle filters, namely particle decay and poverty, the robot's inability to regain its position when applying sudden inputs as uncertainty of input type. The unknown is suddenly recognized and is an intrinsic problem with particle filters, leading to a robotic phenomenon. In the proposed method, an innovative algorithm is used to distribute the particles in the state space, which can propagate the particles in areas with high probability when applying sudden and large control inputs to the robot, and provide a good estimate of the robot's position. Prevent the occurrence of a robotic phenomenon. In addition, this dissertation explains and compares some of the work done in the field of particle filters to improve the two problems of particle decay and poverty. Finally, the proposed algorithm is tested.