طراحي مسير ربات‌هاي متحرك با تركيب روش ميدان پتانسيل مصنوعي و الگوريتم فراابتكاري شاهين

طراحي مسير ربات‌هاي متحرك يكي از مسائل مهم در حوزه رباتيك است. همچنين امروزه بهينه سازي طول مسير حركت و عبور از تله‌هاي حداقل محلي يكي از مشكلات اساسي و به روز در ربات‌هاي متحرك است. يكي از روش‌هاي مهم در طراحي مسير اين گونه ربات‌ها، روش ميدان پتانسيل مصنوعي است زيرا مبتني بر محاسبات ساده رياضي است. از مهم‌ترين معايب اين روش مي‌توان به گيركردن در تله‌هاي حداقل محلي اشاره نمود. يك رويكرد براي رفع مشكل حداقل‌هاي محلي، استفاده از روش هاي بهينه سازي براي يافتن ضرايب مناسب جذب، دفع و طول گام است كه بتواند هم از حداقل هاي محلي عبور كند و هم طول مسير را نيز در بهينه سازي لحاظ نمايد. الگوريتم شاهين يك الگوريتم فراابتكاري قوي و جديد در حوزه بهينه‌سازي است كه مبتني بر جمعيت و الهام گرفته شده از زندگي شاهين‌ها در طبيعت است. اين الگوريتم توانسته است برتري خود را بر روش هاي بهينه سازي مشابه در يافتن جواب بهينه، همگرايي سريعتر، زمان حل كمتر و دوري از حداقل هاي محلي اثبات نمايد. از آن جايي كه اين روش تاكنون در طراحي مسير ربات هاي متحرك مورد استفاه قرار نگرفته است، در اين مقاله به منظور رفع معايب روش ميدان پتانسيل مصنوعي و هم چنين بهينه‌سازي طول مسير، بازده مسيريابي و زمان همگرايي از الگوريتم شاهين استفاده شده است. نتايج شبيه‌سازي حاكي از رفع معايب روش ميدان پتانسيل مصنوعي و بهينه‌شدن طول مسير حركت، افزايش بازده مسيريابي و كاهش زمان همگرايي است.