تحقیق استفاده از مدل احتمالاتي Extended Kalman Filter در موقعيت يابي ربات ها

دسته بندي : فنی و مهندسی » کامپیوتر
استفاده از مدل احتمالاتي Extended Kalman Filter
در موقعيت يابي ربات ها

چكيده:
در اين مقاله ابتدا به بررسي متدهاي مختلف در مکان يابي ربات ها پرداخته شده است. سپس يکي از متدهاي احتمالاتي در موقعيت يابي را که داراي مزايا و قابليت هاي متناسب با سيستم مورد نظرمان بود را انتخاب کرديم. پس از انتخاب متد EKF به بررسي ساختاري ربات جهت منطبق كردن با سيستم انتخابي پرداخته شد. بعلاوه از يک سيستم فازي نيز جهت بهينه سازي خروجي و داشتن خروجي متناسب با داده هاي ورودي استفاده کرديم.
در بخش پاياني نيز به پياده سازي سيستم و تست آن برروي ربات مورد نظر که در اين مقاله يك ربات فوتباليست سايز متوسط است كه در مركز تحقيقاتي مكاترونيك دانشگاه آزاد اسلامي قزوين ساخته شده و بنام MRL خوانده مي شود. محيط مورد نظر، زمين فوتبال خاص اين گونه ربات ها مي باشد. هدف اين مقاله ارائه سيستمي جهت موقعيت يابي مناسب ربات فوتباليست با توجه به وجود خطا در اطلاعات جمع آوري شده جهت موقعيت يابي مي باشد.
واژه هاي کليدي‌: موقعيت يابي، ربات، Flag، Extended Kalman Filter، Localization، فازي، انكدر، Vision.

1- مقدمه
در سال هاي اخير مساله موقعيت يابي ربات هاي متحرك از جمله مسائلي است كه مورد توجه محققين در اين زمينه قرار گرفته است. هدف اصلي، موقعيت يابي اينگونه ربات ها در محيط هاي پوياي دو بعدي است. يكي از انواع اين ربات ها ربات هاي سه چرخ همه جهته بوده كه امكان جابجايي و حركت مستقل از زاويه و جهت ربات را فراهم مي سازد كه در محيط هاي پويا مورد استفاده قرار گرفته اند. تحقيقات مختلفي در اين زمينه صورت گرفته است. مركز تحقيقات مكاترونيك دانشگاه آزاد اسلامي قزوين نوعي از اين ربات هاي فوتباليست كه بنام MRL خوانده مي شوند را در اختيار دارد. اين ربات داراي سه چرخ با زاويه 120درجه نسبت به هم است كه توسط يك موتور فرمان با يك شفا انكدر هدايت مي شود براي كنترل اين ربات از يك سيستم كامپيوتري كتابي با سيستم عامل ويندوز استفاده شده است. اطلاعات مورد نظر ربات توسط دوربيني با قابليت دريافت تمام جهات درك شده و مورد پردازش قرار مي گيرد. در اين مقاله كنترل حركت ربات MRL براي رسيدن توپ با توجه به وجود مانع(حريف مقابل) مورد بررسي قرار گرته است كه هدف آن است كه بتوان با توجه به غيرخطي بودن مساله امكان ارائه يك مسير مناسب را مورد بررسي و شبيه سازي قرار داد شكل (1) نمونه ساخته شده اين ربات را نشان مي دهد.