عنوان فارسی مقاله:برنامه ریزی مسیر اجتناب از موانع برای ربات کرم مانند با استفاده از منحنی بزیه

چکیده

روبات‌های کرم‌مانند پتانسیل زیادی در جهت‌یابی در محیط‌هایی که نیاز به تغییر شکل بدن دارند، نشان داده‌اند. برخی از نمونه‌ها عبارتند از پیمایش درون شبکه‌ای از لوله‌ها، خزیدن در میان آوار برای عملیات جستجو و نجات، و کاربردهای پزشکی مانند آندوسکوپی و کولونوسکوپی. در این کار، تکنیک‌های بهینه‌سازی برنامه‌ریزی مسیر و الگوریتم‌های اجتناب از موانع را برای روش پریستالتیک حرکت روبات‌های کرم‌مانند توسعه دادیم. بر اساس مطالعه تولید مسیر قبلی ما با استفاده از درخت تصادفی کاوش سریع اصلاح شده (RRT)، منحنی بزیه را بیشتر معرفی کرده‌ایم تا انعطاف‌پذیری بهینه‌سازی مسیر را بیشتر کنیم. با استفاده از منحنی های بزیه، برنامه ریز مسیر می تواند مناطق بیشتری را کاوش کند و انعطاف پذیری بیشتری برای صاف کردن مسیر به دست آورد. ما محدودیت های اجتناب از مانع را در طول تست های چرخش برای یک ربات شش بخش با الگوریتم برنامه ریزی مسیر توسعه یافته محاسبه کرده ایم. بر اساس نتایج شبیه‌سازی ربات ما، فاصله دور چرخشی ایمن با قطر شش بدنه بین ربات و موانع را تعیین کردیم. هنگامی که فاصله کمتر از این مقدار باشد، ممکن است نیاز به استفاده از روش‌های اضافی مانند حرکت رو به عقب برای مسیرهایی با افست مانع بالا باشد. علاوه بر این، برای یک ربات کرم مانند، مسیر بخش های بعدی کمی متفاوت از مسیر بخش سر خواهد بود. در اینجا، نشان می‌دهیم که با افزایش تعداد بخش‌ها، تفاوت‌های بین مسیر سر و مسیر دم افزایش می‌یابد، که نیاز به حاشیه‌های فاصله جانبی بیشتری دارد(موانع برای ربات کرم مانند).

ادامه مطلب

راهنمای خرید:

لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.

Title: Obstacle Avoidance Path Planning for Worm-like Robot Using Bézier Curve

Abstract

Worm-like robots have demonstrated great potential in navigating through environments requiring body shape deformation. Some examples include navigating within a network of pipes, crawling through rubble for search and rescue operations, and medical applications such as endoscopy and colonoscopy. In this work, we developed path planning optimization techniques and obstacle avoidance algorithms for the peristaltic method of locomotion of worm-like robots. Based on our previous path generation study using a modified rapidly exploring random tree (RRT), we have further introduced the Bézier curve to allow more path optimization flexibility. Using Bézier curves, the path planner can explore more areas and gain more flexibility to make the path smoother. We have calculated the obstacle avoidance limitations during turning tests for a six-segment robot with the developed path planning algorithm. Based on the results of our robot simulation, we determined a safe turning clearance distance with a six-body diameter between the robot and the obstacles. When the clearance is less than this value, additional methods such as backward locomotion may need to be applied for paths with high obstacle offset. Furthermore, for a worm-like robot, the paths of subsequent segments will be slightly different than the path of the head segment. Here, we show that as the number of segments increases, the differences between the head path and tail path increase, necessitating greater lateral clearance margins.