In de afgelopen tien jaar of zo, onderzoekers over de hele wereld hebben steeds geavanceerdere technieken ontwikkeld om robotnavigatie in verschillende omgevingen mogelijk te maken, ook op het land, in de lucht, onder water of op bijzonder ruw terrein. Effectief zijn, deze technieken moeten robots in staat stellen zich veilig en efficiënt in hun omgeving te verplaatsen, zoveel mogelijk energie besparen.

Onderzoekers van het Indian Institute of Technology Kharagpur in India hebben onlangs een nieuwe aanpak ontwikkeld om efficiënte padplanning in mobiele robots te realiseren. hun methode, gepresenteerd in een paper gepubliceerd in Springer Link's Door de natuur geïnspireerde berekeningen bij navigatie- en routineproblemen , is gebaseerd op het gebruik van een bloembestuivingsalgoritme (FPA), een op soft computing gebaseerde tool die ideale oplossingen voor een bepaald probleem kan identificeren door rekening te houden met een aantal factoren en criteria.

"Bloembestuivingsalgoritmen (FPA's) hebben hun potentieel aangetoond op verschillende technische gebieden, "Atul Mishra, een van de onderzoekers die het onderzoek heeft uitgevoerd, vertelde TechXplore. "In onze studie we hebben het algoritme gebruikt om het probleem van padplanning voor mobiele robots op te lossen. Ons voornaamste doel was om te plannen, in de kortst mogelijke tijd, het meest optimale pad in termen van minimale padlengte en energieverbruik, met maximale veiligheid."

aanvankelijk, Mishra en zijn collega Sankha Deb evalueerden verschillende bestaande benaderingen voor robotpadplanning en besloten hun benadering te baseren op een FPA, een computationele techniek die de bestuivingsmechanismen van bloeiende planten imiteert om een ​​verscheidenheid aan problemen aan te pakken. De onderzoekers hebben hun FPA specifiek ontworpen om ideale paden voor mobiele robots te plannen.

"De aanpassingen die we maakten waren noodzakelijk, omdat de operators onhaalbare paden kunnen opleveren tijdens de uitvoering van het algoritme, " legde Mishra uit. "Omdat het algoritme niet op grafieken is gebaseerd, we verwachtten dat het een voorsprong zou hebben op op grafieken gebaseerde benaderingen, die doorgaans rekenkundig duur worden naarmate de zoekruimte groter wordt."

Wanneer u probeert de beste paden te vinden voor een mobiele robot om een ​​bepaalde locatie te bereiken, de op FPA gebaseerde methode van Mishra en Deb houdt rekening met een aantal factoren, inclusief de locatie van de robot, de afstand die hij moet afleggen, en het aantal beurten dat nodig is om de gewenste locatie te bereiken. Het houdt ook rekening met de veiligheid van verschillende paden die beschikbaar zijn voor de robot, uiteindelijk de optimale oplossing berekenen.

"Het voorgestelde algoritme kan met succes plannen en kan een van de meest optimale paden opleveren die beschikbaar zijn voor de mobiele robot, "Zei Mishra. "Een ander belangrijk ding dat een planningsalgoritme zoals dat we hebben ontwikkeld in overweging moet nemen, is de eindige vorm en grootte van de mobiele robot bij het vinden van het beste routeplan."

Mishra en Deb evalueerden hun aanpak in een reeks experimenten waarbij een robot verschillende navigatietaken moest uitvoeren. Deze tests leverden veelbelovende resultaten op, omdat de op FPA gebaseerde techniek over het algemeen in staat was om ideale paden voor de robot te plannen. In de toekomst, hun op FPA gebaseerde methode zou uiteindelijk efficiënte en veilige navigatie mogelijk kunnen maken in zowel bestaande als nieuw ontwikkelde mobiele robots.

"De toekomstige focus van ons werk zal zijn om het pad nauwkeurig in kaart te brengen met de bewegingen van de robotmotor en het ontwikkelen van het algoritme dat we hebben ontwikkeld, zodat het ook een online planningsmodule heeft, ' zei Misra.

© 2020 Wetenschap X Netwerk