طراحی سه بعدی مسیر بهینه ی پروازی مقید برای یک ربات پرنده ی چهارپره شش درجه آزادی جهت کاربردهای ترافیک شهری

ترافیک، یک واژه ی شناخته شده ی بین المللی است که یکی از مهمترین عوامل ایجاد آن در کشورهای توسعه یافته افزایش جمعیت می باشد. بررسی ها نشان می دهد که بهترین راه کنترل ترافیک و به مفهوم دیگر به حداقل رساندن ضرر و زیان ناشی از آن، استفاده از عواملی است که گزارشات ترافیک را در بهینه ترین زمان ممکن انجام دهد. لذا در این پژوهش به منظور کنترل ترافیک، پس از مدل سازی ربات پرنده ی چهارپره توسط رابطه ی نیوتن- اویلر، یک مسیر سه بعدی بهینه ی مقید با استفاده از تکنیک ترتیب مستقیم طراحی شده است. به عبارت دیگر، ابتدا مسئله ی مطرح شده در این پژوهش به عنوان یک مسئله کنترل بهینه فرموله شده است و سپس مسئله ی کنترل بهینه با استفاده از رویکرد ترتیب مستقیم که یکی از روش های حل عددی مسائل کنترل بهینه است، کاملا گسسته شده و به یک مسئله برنامه ریزی غیرخطی تبدیل گردیده است. در نهایت حل مسئله ی برنامه ریزی غیرخطی فوق الذکر از طریق حل کننده ی SNOPT صورت گرفته است که برای حل از روش های گرادیانی نظیر SQP بهره می گیرد. لازم به ذکر است از آنجایی که هدف غایی طراحی مسیر در این پژوهش، کنترل ترافیک شهری می باشد، لذا قیدهای در حین مسیر تعریف شده در حل این مسئله از نوع قیدهای شهری هستند بدین صورت که هر ساختمان در مسیر پروازی با یک استوانه مدل شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهند که روش فوق الذکر، یک روش کارامد و موثر در طراحی سه بعدی مسیر بهینه ی پروازی می باشد.