Cooperative search and rescue with swarm of robots using binary dragonfly algorithm

العناوين الأخرى

استخدام الخوارزميات الذكية في عمل ربوطات متعددة

مقدم أطروحة جامعية

Abu Umar, Linah Yazid Abd al-Rahim

مشرف أطروحة جامعية

al-Ubaydi, Qasim Musa

الجامعة

جامعة فيلادلفيا

الكلية

كلية الهندسة

القسم الأكاديمي

قسم هندسة الميكاترونكس

دولة الجامعة

الأردن

الدرجة العلمية

ماجستير

تاريخ الدرجة العلمية

2018

الملخص العربي

يهدف مشروع البحث الى دراسة امكانية التحكم بسرب من الروبوتات المتحركة من خلال العمل على تطوير خوازمية ذكية تساعد السرب على التنسيق بين اعضاء المجموعة وصولا الى الهدف المنشود و بأقل وقت ممكن.

تتشارك هذة الروبوتات بنفس الخوازمية التي تمكنهم من الوصول الى هدفهم المشترك و التمثل بعمليات البحث و الانقاذ.

في المراحل الأولى من البحث تم تعديل خوازمية اليعسوب و توظيفها للعمل مع سرب الروبوتات المتحركة بعد ذلك تم اضافة سلوكين جديدين و المتمثلان : ب تفادي العقبات و التغلب على معيقات التواصل.

تم اختبار هذة الخوازمية في بيئة افتراضية صممت من اجل التحقق من قابلية سرب الروبوتات لتحقيق مهمة البحث و الانقاذ و بشكل مثالي.

تم مقارنة نتائج هذة الخوازمية مع خوارزميات البحث والانقاذ الاخرى واثبتت جدواها.

ومن اجل تعزيز الدراسة تم تطبيق خوارزمية اليعسوب الروبوتية المقترحة مع بيئة ربوطية حقيقية من خلال تصميم مجموعة من الربوطات المتحركة (عدد خمسة ( و تجهيزها بالمجسات الضرورية لتنظيم عملها و لتمكينها من تفادي التصادم مع بعضها او مع عوائق أخرى في بيئة العمل.

تم اعتبار كل ربوط متحرك على انه محطة لاسلكية ضمن شبكة لاسلكية لتبادل البيانات و اشارات التحكم بين مجموعة الربوطات .تشير النتائج التي تحققت من البيئة الحقيقية و كذلك من البيئة الافتراضية بان خوارزمية اليعسوب الروبوتية المقترحة ذات قابلية لتحقيق مهام البحث و الإنقاذ بأقل وقت ممكن.

الملخص الإنجليزي

This thesis presents the development and evaluation of an intelligent algorithm for swarm robots cooperation.

This algorithm can be shared between collections of robots to cooperate in order to achieve search and rescue tasks.

A binary dragonfly algorithm which is a meta-heuristic method under the optimization approaches has been modified by considering two more behaviors; obstacle avoidance and communication constrains.

The implemented algorithm has been tested to check its performance in reaching for the best solution and to reach an optimal solution within relatively shorter time.

The performance of the robotic binary dragonfly algorithm has been compared with other search and rescue algorithms and the obtained results demonstrate its features in cooperation to reach a single objective.

On the other hand, the deployed robots have been used in a set of mobile robots in a real environment to investigate its performance.

Robots were provided with HC-11 communication module, three LDR sensors and one shaft encoder in order to fulfill their task and reach their goal.

The results shows that the enhanced robotic binary dragonfly algorithm has a better convergence in reaching an optimal solution while avoiding a sub-optimal one, and by using the fractional coefficient (α) the robots did reach the optimal solution with a shorter time interval comparing to other related algorithms.

التخصصات الرئيسية

تكنولوجيا المعلومات وعلم الحاسوب

الموضوعات

• الخوارزميات
• الروبوتات المستقلة

عدد الصفحات

67

قائمة المحتويات

• APA
• MLA
• AMA

لغة النص

الإنجليزية

نوع البيانات

رسائل جامعية

رقم السجل

BIM-956659