Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kĩ thuật: Ổn định và điều khiển đa nhiệm hệ thống robot bầy đàn

Mục đích nghiên cứu của luận án là nghiên cứu sự ổn định và điều khiển robot bầy đàn trên cơ sở sử dụng logic mờ. Việc áp dụng logic mờ để tính toán lực tương tác giữa các cá thể robot trong bầy phải đảm bảo được: các robot phải hút lại gần nhau khi chúng ở khoảng cách xa và đẩy nhau ra xa khi chúng ở khoảng cách gần, mục đích của việc điều khiển ở đây là giữ cho khoảng cách giữa các cặp robot trong bầy luôn ổn định ở giá trị an toàn (không bị va chạm và không làm phân tách nhóm).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kĩ thuật: Ổn định và điều khiển đa nhiệm hệ thống robot bầy đàn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI LÊ THỊ THÚY NGA ỔN ĐỊNH VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐA NHIỆM HỆ THỐNG ROBOT BẦY ĐÀNChuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Mã số: 62.52.02.16 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI- 2016Luận án được hoàn thành tại: Trường Đại học Giao thông vận tảiNgười hướng dẫn khoa học: GS.TS. Lê Hùng Lân PGS.TS. Nguyễn Thanh HảiPhản biện 1: GS.TSKH. Cao Tiến HuỳnhPhản biện 2: GS.TS. Phan Xuân MinhPhản biện 3: GS.TSKH. Thân Ngọc HoànLuận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Trường họptại:.........................................................................................................................vào hồi..................................................................................................................Có thể tìm hiểu luận án tại:- Thư viện trường Đại học Giao thông vận tải- Thư viện Quốc gia 1 MỞ ĐẦUGiới thiệu tóm tắt luận án Luận án đi sâu nghiên cứu xây dựng bộ tính toán lực hút/đẩy giữa các cáthể robot trong bày dựa trên cơ sở logic mờ. Đề xuất thuật toán điều khiểnrobot bầy đàn thực hiện đa nhiệm vụ dựa trên nguyên lý NSB và hàm hút/đẩymờ. Nội dung của luận án được chia được chia làm 4 chương, 103 trang (kể cảtài liệu tham khảo), 78 tài liệu tham khảo, 45 hình vẽ và đồ thị.Lý do chọn đề tài Ngày nay, robot học đã đạt được rất nhiều thành tựu to lớn trong côngnghiệp sản xuất cũng như trong đời sống xã hội. Có những công việc mà conngười không thể trực tiếp tham gia thực hiện được thì sử dụng robot là mộtgiải pháp hữu hiệu. Robot bầy đàn sử dụng số lượng lớn các robot tương đốiđơn giản để thực hiện nhiệm vụ mà một robot đơn không thể thực hiện đượchoặc thực hiện không hiệu quả, dựa trên cơ chế hợp tác giữa các cá thể giốnghành vi của các loài vật sống thành bầy, thành đàn. Robot bầy đàn có thể đượcứng dụng trong: tìm kiếm vật bị thất lạc, làm sạch, rà soát bom mìn hoặc thuthập thông tin. Tuy nhiên, khi sử dụng số lượng lớn các robot cùng thực thi một nhiệm vụthì khả năng va chạm giữa các cá thể là rất lớn và điều đó có thể dẫn đến cácrobot rất dễ bị hư hỏng. Mặt khác, trong quá trình thực thi nhiệm vụ, các robotcũng có thể bị tách ra khỏi bầy và thất lạc. Do vậy, việc xây dựng cơ chế phốihợp giữa các cá thể robot trong bầy với nhau sao cho cấu trúc bầy đàn luônđược duy trì là rất quan trọng. Điều đó phụ thuộc vào hành vi của từng cá thể,mà hành vi của mỗi cá thể lại luôn bị chi phối bởi sự tương tác của nó với cáccá thể khác trong bầy và với môi trường. Từ những lý do trên cho thấy việc nghiên cứu và đề xuất giải pháp điềukhiển ổn định robot bầy đàn là rất cần thiết cho lĩnh vực robot ngày nay, vìvậy tác giả chọn đề tài: “Ổn định và điều khiển đa nhiệm hệ thống robot bầyđàn” để thực hiện luận án của mình.Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu của luận án là nghiên cứu sự ổn định và điều khiểnrobot bầy đàn trên cơ sở sử dụng logic mờ. Việc áp dụng logic mờ để tính toánlực tương tác giữa các cá thể robot trong bầy phải đảm bảo được: các robotphải hút lại gần nhau khi chúng ở khoảng cách xa và đẩy nhau ra xa khi chúngở khoảng cách gần, mục đích của việc điều khiển ở đây là giữ cho khoảngcách giữa các cặp robot trong bầy luôn ổn định ở giá trị an toàn (không bị vachạm và không làm phân tách nhóm). Trong luận án tác giả đi sâu vào thiết kế 2bộ mờ tính toán lực hút/đẩy giữa các cá thể robot và phân tích sự ổn định củabầy đàn khi ứng dụng bộ hút/đẩy mờ. Nội dung tiếp theo trong luận án, tác giả đề xuất giải pháp điều khiểnrobot bầy đàn tránh vật cản và tìm kiếm mục tiêu dựa trên kỹ thuật điều khiểnhành vi không gian Null kết hợp với logic mờ.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu- Đối tượng nghiên cứu là một nhóm robot được liên kết với nhau.- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu phát triển thuật toán tính toán lực hút/đẩy mờ giữa các cá thể robot trong bầy. Ứng dụng thuật toán phát triển được cho bài toán tụ bầy và bài toán tránh vật cản, tìm kiếm mục tiêu.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài- Ý nghĩa khoa học của đề tài là kết quả đạt được trong lĩnh vực điều khiển ổnđịnh sử dụng logic mờ. Đề tài đề xuất giải pháp tính toán lực tương tác giữacác cá thể robot dựa trên cơ sở logic mờ. Giải quyết vấn đề tìm kiếm tập thểtrong môi trường nhiều trở ngại là rất thiết thực và hiệu quả dựa trên kỹ thuậtđiều khiển hành vi không gian Null kết hợp với logic mờ. Luận án đã giảiquyết thành công cả về mặt lý thuyết lẫn mô hình mô phỏng.- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài là: Trong công nghệ robot, đối tượng điều khiểnlà thường là phi tuyến, vì vậy các phương pháp đ ...