Σχεδιασμός κίνησης αυτόνομου ρομποτικού οχήματος σε περιβάλλον με εμπόδια, με χρήση μεθόδων τεχνητής νοημοσύνης

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στην κινηματική ανάλυση ενός διαφορικού συστήματος οδήγησης, στον εντοπισμό θέσης και στην κατασκευή μονοπατιών ενός αυτόνομου ρομποτικού οχήματος, το οποίο είναι ικανό να πλοηγηθεί προς μια επιθυμητή τελική θέση, μέσα σε ένα περιβάλλον κλειστού χώρου και με ελεύθερα στατικά εμπόδια. Στα πλαίσια αυτής της εργασίας, κατασκευάστηκαν το αυτόνομο ρομποτικό όχημα MIRc, στο πρόγραμμα προσομοίωσης CoppeliaSim και οι συναρτήσεις για τη μετακίνησή του, στην πλατφόρμα προγραμματισμού Matlab, με σκοπό την κατασκευή διαδρομών που θα εκτελούν διαμετακομίσεις κιβωτίων μεταξύ των γραμμών παραγωγής. Το ρομποτικό σύστημα του οχήματος καλείται, αρχικά, να κατασκευάσει ένα μονοπάτι από την τρέχουσα θέση του μέχρι μια τελική θέση που θα ορίζεται από τον χρήστη. Το συγκεκριμένο μονοπάτι δημιουργείται με τη χρήση του αλγόριθμου Dijkstra, ο οποίος υπολογίζει τη συντομότερη διαδρομή, αποφεύγοντας ταυτόχρονα τα εμπόδια που βρίσκονται στον εργασιακό χώρο του ρομπότ. Έπειτα, το ρομποτικό όχημα εκτελεί τη διαδρομή χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Dynamic Window Approach και πλοηγείται αποφεύγοντας εμπόδια μέχρι να φτάσει στην επιθυμητή τελική θέση.