Naslov (srp)

Планирање путање робота базирано na D* Lite алгоритму и аутономној претрази окружења : докторска дисертација

Autor

Zagrađanin, Novak, 1979-

Doprinosi

Pamučar, Dragan, 1967-
Pavković, Bojan M., 1978-
Bebić, Milan
Đurović, Željko, 1964-
Jovanović, Kosta, 1986-

Opis (srp)

Предмет истраживања дисертације су on-line frontier-based стратегије запретрагу окружења, код којих је примењен D* Lite алгоритам за планирање путање роботаи које за избор следеће позиције користе методе вишекритеријумског одлучивања (ВКО).Као критеријуми за избор следеће позиције из скупа кандидата користе се: дужина путањедо кандидата, информативни потенцијал кандидата и удаљеност кандидата од базнестанице.За меру ефикасности претраге примењен је просечан пређени пут робота у односуна више стартних позиција за потребе реализације претраге 90% окружења.Симулацијама у Матлабу, доказано је да у дефинисаним условима TOPSISобезбеђује ефикаснију претрагу комплексних окружења у односу на друге двеанализиране методе ВКО (SAW и COPRAS), као и у односу на 4 класичне стратегије излитературе. Ово се објашњава тиме да TOPSIS при одабиру алтернативе максимизујеЕуклидову удаљеност од хипотетички најлошијег решења, чиме се минимизује ризик уодлучивању који је изражен код комплексних окружења. Кључни резултати суверификовани у Gazebo 3D симулатору, користећи Robot Operating System.У дисертацији се, такође, предлажу 2 приступа за унапређење планирања путањеробота у мисијама трагања и спасавања.Први приступ је примена D* Lite алгоритма у комбинацији са фази логиком. Фазилогика се користи за дефинисање тежина ћелија мапе намењене за планирање путањаробота, како оне не би имале бинарне вредности. Тиме је постигнуто да претрагаокружења покрива објекте према приоритету, као и да роботи за мапирање при кретању неометају друге роботе.Други приступ је примена D* Lite алгоритма у комбинацији са on-line учењем.Овим је скраћен пређени пут робота за мапирање и минимизована су његова ризичнакретања, јер се маневар у циљу избегавања препрека изводи пре потенцијалног сусрета.

Opis (srp)

Електротехника и рачунарств - Аутономни мобилни роботи / Electrical Engineering and Computer Science - Autonomous mobile robots Datum odbrane: 13.09.2022.

Opis (eng)

The subject of the research in the dissertation are on-line frontier-based strategies forexploration of environment, which have applied D* Lite algorithm for robot path planning andwhich use the multi-criteria decion making (MCDM) methods for selecting the next position.The criteria used in the process of decion making are: the length of a collision free path, theexpected information gain and the distance from the base station.To measure the efficiency of the exploration, the average travelled robot path was appliedin relation to several starting positions for the needs of the 90% environment explored.By simulations in Matlab, it was proved that in defined conditions the TOPSIS providesmore efficient exploration of complex environment in relation to other two analzyed MCDMmethods (SAW and COPRAS), as well as in relation to 4 classical strategies from the literature.This is explained in a way that, in selecting the alternative, the TOPSIS maximizes Euclideandistance from the hypothetically worst solution, by which a risk in decision making, emphasizedin complex environment, is minimized. Key results were verified in the Gazebo 3D simulator,using the Robot Operating System.The dissertation, also, proposes 2 approaches for improving the robot path planning insearch and rescue missions.The first approach is the application of D* Lite algorithm in combination with fuzzylogics. The fuzzy logics is used to define the map cell cost used for robot path planning, so theydo not have the binary values. This has made the exploration cover the objects according to thepriority, as well as that robots for mapping do not interfere with other robots during movement.The second approach is the the application of D* Lite algorithm in combination with online learning. This has made the mapping robot path shortened and its risky movement has beenminimized, since the maneuvre with the aim of avoiding the obstacles is performed before apotential encounter.

Jezik

srpski

Datum

2022

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Veštačka inteligencija. Robotika

robot path planning, D* Lite algorithm, frontier-based exploration of environment, multi-criteria decion making, TOPSIS, fuzzy system, on-line learning

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Veštačka inteligencija. Robotika

планирање путање робота, D* Lite алгоритам, frontier-based претрага окружења, вишекритеријумско одлучивање, TOPSIS, фази систем, on-line учење