برنامه‏ریزی باز‏پیکربندی روبات‏های پودمانی به منظور انتقال اشیاء با استفاده از روش استیگمرجی

میزان استفاده از انواع روبات‏ها در زندگی بشر در دهه‏های گذشته افزایش چشمگیری داشته است. بکارگیری روبات‏ها نه تنها به منظور تسهیل در انجام امور معمول و روزانه، بلکه در بسیاری از مواقع به دلیل عدم امکان انجام آن امور توسط انسان و یا وجود خطرات احتمالی زیاد انجام می‏پذیرد. یکی از انواع روبات‏های ساخته شده تا کنون، روبات پودمانی می‏باشد. اینگونه روبات‏ها متشکل از اجزای کوچکی با نام ماژول بوده که در کنار هم تشکیل یک بدنه واحد را به منظور انجام ماموریت‏های محوله می‏دهند. به همین دلیل، روبات‏های پودمانی دارای قابلیت‏های انعطاف‏پذیری، تطبیق پذیری و خودسازماندهی می‏باشند. با وجود این قابلیت‏ها، پژوهش‏های انجام شده در زمینه روبات‏های پودمانی اغلب در حد تئوری مرتبط با خود این روبات‏ها باقی مانده و در عرصه کاربرد واقعی آنها ورود پیدا نکرده است. آنچه در این پژوهش مورد توجه قرار گرفته است، بکارگیری یک نمونه از روبات‏های پودمانی توسعه داده شده در جهت استفاده کاربردی از آن می‏باشد. روبات پودمانی مورد نظر متشکل از ماژول‏های آترون می‏باشد. محقق، پس از انجام مطالعات پژوهش‏های صورت گرفته توسط پیشینیان در زمینه پژوهش، به توسعه الگوریتمی به منظور انجام یک ماموریت توسط روبات پودمانی ذکر شده پرداخته است. این ماموریت عبارتست از حرکت روبات پودمانی به صورت جریان خوشه‏ای در شرایط مختلف و حمل همزمان یک جسم بر روی خود. این عملیات در شرایط 4 گانه سطح صاف، سطح شیب‏دار، سطح مانع‏دار و سطح چاله‏دار صورت می‏پذیرد. به منظور انجام عملیات حمل و جابجایی جسم و برقراری تعامل بین ماژول‏های حرکت دهنده آن، از روش ارتباطی استیگمرجی استفاده شده است. بدین منظور، توسعه الگوریتم در 8 گام صورت پذیرفته است. این گام‏ها شامل توسعه قابلیت‏های ماژولی، متاماژولی، شبیه‏سازی حرکات متاماژولی، توسعه الگوریتم مسیریابی متاماژول، توسعه چرخه حیات متاماژول، تعامل مستقیم متاماژول‏ها، شناسایی روش جابجایی جسم و در نهایت تعاملات مبتنی بر استیگمرجی بین متاماژول‏ها می‏باشد. در زمان انجام پژوهش، به منظور نزدیک نمودن قابلیت‏های الگوریتم توسعه داده شده به واقعیات فیزیکی موجود، گام‏های توسعه‏ای الگوریتم مورد نظر به صورت همزمان در محیط شبیه‏سازی با در نظر گرفتن خصوصیات دنیای واقعی روبات پودمانی برداشته شده است. مقایسه قابلیت‏های الگوریتم پیشنهادی این پژوهش با دیگر پژوهش‏های صورت گرفته در این زمنیه، نشان‏دهنده قوت نسبی الگوریتم پیشنهادی این پژوهش نسبت به موارد مشابه می‏باشد. با بکارگیری الگوریتم توسعه داده شده در این پژوهش، روبات پودمانی متشکل از ماژول‏های آترون قادر به انجام ماموریت حمل جسم در شرایط یاد شده خواهد بود که گام مهمی در کاربردی نمودن استفاده از روبات‏های پودمانی محسوب می‏گردد.