طراحی مسیر ربات متحرک car-like بازودار با مرزهای متحرک

در این مقاله مسیر بهینه ربات غیرهولونومیک car-like بازودار برای حالتی که شرایط مرزی ابتدا و انتها ثابت نبوده ولی از معادله خاصی تبعیت می کند، به دست آمده است. این شرایط مرزی، مجموعه نقاطی است که برتری نسبت به همدیگر ندارند و به نام مرز متحرک خوانده می شوند. همکاری ربات با نوار نقاله در سلول رباتیک در خط تولید نمونه ایی از کاربرد این موضوع است. به عنوان مثال برای قراردادن قطعه کار در محل مناسب در خطوط تولید با برنامه ریزی دقیق و تعیین بهترین مسیر می توان کاهش زمان، هزینه، انرژی و غیره را تضمین کرد. بدین منظور معادلات دینامیک و سینماتیک ربات استخراج گردیده و با استفاده از روش کنترل بهینه و اصل مینیمم پونتریاگن شرایط بهینگی به صورت دستگاه معادلات دیفرانسیل استخراج می گردد و به همراه شرایط مرزی یک مساله مقدار مرزی ایجاد می کند. فرمول بندی مرز متحرک برای ربات car-like به کمک کنترل بهینه، معادلاتی شامل حالت ها و شبه حالت ها است که جایگزین شرایط مرزی مساله در حالت مرز ثابت می گردد. در نتیجه با حل آن مسیر بهینه با مرز متحرک برای کمینه شدن تابعی هزینه که شامل سرعت ها و گشتاور ها است به دست می آید. در پایان، نتایج شبیه سازی برای ربات car-like با بازوی دولینکی و شرط مرزی متحرک آورده شده است که صحت روش و قابلیت کاربرد آن را نشان می دهد.