برنامه ریزی مسیر بهینه چند رباتی در یک محیط سه بعدی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جمعیت ذرات بهبودیافته

یکی از بحث های اساسی و مهم در مورد ربات متحرک و توده  ربات های متحرک مسیله برنامه ریزی مسیر است. مسیله برنامه ریزی، یافتن مسیری است که ربات را از نقطه شروع به نقطه هدف هدایت می کند. این حرکت باید به گونه ای باشد که ربات با موانع و دیگر ربات ها برخورد نداشته باشد. ضمن این که مسیر طی شده دو شرط ایمن بودن و بهینه بودن را نیز برآورده سازد و با کمترین هزینه به هدف خود برسد. تاکنون کارهای متعددی در زمینه مسیریابی بهینه توده رباتیکی در محیط های دوبعدی انجام شده است. اما در محیط واقعی، مسیر کاملا مسطح نیست و محیط عملیاتی دارای ناهمواری هایی است که در حرکت ربات ها و یافتن مسیر بهینه بدون برخورد با موانع و دیگر ربات های گروه بسیار تاثیرگذار است. برای عملکرد صحیح ربات باید این ناهمواری ها در محاسبات مسیریابی وارد شده و در محیط شبیه سازی در نظر گرفته شود. در این مقاله، مسیله برنامه ریزی مسیر برای توده ربات ها به صورت سه بعدی مدل و به کمک روش فرا ابتکاری جمعیت ذرات بهبودیافته حل خواهد شد. روش پیشنهادی روی مسیله با تعداد ربات های و تنوع محیطی متفاوت آزموده می شود. نتایج آزمایش ها، کارایی روش پیشنهادی را نسبت به الگوریتم جمعیت ذرات از دو جنبه طول مسیر و زمان سفر تایید می کند.