طی دهه گذشته، محققان در تلاش هستند تا روشها و تکنیکهای جدیدی را برای ربات های گروهی ایجاد کنند تا به طور موثرتری عملیات جستجوی هدف را انجام دهند. یکی از کارهایی که این رباتها را از سایر رباتها متمایز می کند، جستجوی دائمی چندین هدف با هم در محیط اطرافشان است.
کاربرد ربات های گروهی در دنیای واقعی
توانایی رباتهای گروهی در جستجو و یافتن چندین هدف به طور همزمان در بسیاری از کاربردها مفید است. به عنوان مثال، در برنامه های نظارتی و ردیابی بهتر افراد یا وسایل نقلیه کاربرد دارند.
رباتهای گروهی بر اساس چه الگوریتمی عمل می کنند؟
محققان دانشگاه Tongji و Stuttgart (اشتوتگارت) اخیراً یک فریم ورک برای امکان جستجوی اهداف بیشتر در ربات های گروهی اختراع کرده اند. این فریم ورک که در مجله IEEE به اشتراک گذاشته شده، بر اساس یک روش بهینه سازی ذرات (PSO) و یک الگوریتم هوش مصنوعی (مکان یابی محل) می باشد.
محققان می گویند: “توسعه نوآوری موجب می شود تا روش بهینه سازی ذرات PSO از همان ابتدا به ویژگی ربات های گروهی داده شود که این امر سبب کاهش هزینه کنترل می شود و در حال حاضر فراتر از محدوده کاربرد معمول این الگوریتم است.”
محققان در این مقاله ابتدا ویژگی های کلیدی تکنیکهای قبلی برای جستجوی اهداف چندگانه را به طور خلاصه شرح داده اند و ارزیابی این روشها را نیز بررسی کرده اند. سپس طرح خود را مبتنی بر روش PSO و مکان یابی محل ارائه کرده اند.
محققان چگونه الگوریتم PSO را بر روی این رباتها پیاده کردند؟
طرح محققان، عملکرد ربات های گروهی در دنیای واقعی را در نظر می گیرد که در جستجوی اهداف چندگانه هستند. برای ایجاد جستجوهای کارآمدتر، رباتهای گروهی را به زیر گروه هایی تقسیم کردند، به طوریکه هر گروه در جستجوی اهداف خاصی است (به عنوان مثال: فرکانس سیگنال).
همچنین فریم ورک ارائه شده توسط محققان سبب می شود تا رباتهای گروهی جستجوی کارآمدتری داشته باشند، به طوریکه رباتها از موانعی که در محیط اطرافشان است یا مسیرشان را بسته، دوری می کنند.
ربات های گروهی که به دنبال هدفی می گردند که برای آنها تعیین نشده، جریمه می شوند، به همین دلیل یک تابع هدف خاص برای هر گروه تعریف شده است. همچنین فریم ورک ایجاد شده برای دوری از موانع که مبتنی بر روش module-switching است و بر مبنای الویتهای آنها عمل می کند، می باشد.
آنها ابتدا طرح خود را شبیه سازی کردند و سپس در رباتهای محرکی که ساختند آن را پیاده سازی کردند و متوجه شدند که فریم ورک پیاده سازی شده بر روی ربات های گروهی موجب می شود تا بتوانند به صورت گروهی جستجو و یافتن اهداف چندگانه را حتی زمانیکه تعداد آنها کم باشد، انجام دهند.
آینده ربات های گروهی
محققان می خواهند این رباتها را در آینده ارتقاء دهند. به عنوان مثال، می توان به کمک آنها روشهای نظارتی را تقویت کرد یا از آنها به عنوان یک ابزار برای جستجو در محیطهای مختلف استفاده کرد.
محققان سعی دارند تا طرح خود را وارد دنیای واقعی کنند و همچنین تلاش می کنند تا دقت مکان یابی رباتها را افزایش دهند.
