الأحد, 26 آذار/مارس 2023 07:13

اطروحة دكتوراه في قسم هندسة الحاسوب تناقش نموذج خادم-العميل يعتمد على أنظمة روبوت متنقلة متعددة الوكلاء

 

 

ناقشت اطروحة دكتوراه في قسم هندسة الحاسوب في الجامعة التكنولوجية الموسومة نموذج خادم-العميل يعتمد على أنظمة روبوت متنقلة متعددة الوكلاء
Client-Server Model Based on Multi Agent Mobile Robot Systems

الهدف من هذا العمل هو تصميم نظام التحكم في الكمبيوتر في الوقت الفعلي بناءً على نموذج خادم العميل لنظام روبوت متنقل متعدد الوكيل (CSM-MAMRS) وتم تطبيقه على مبنى يتكون من عدة طوابق ويستخدم روبوتًا متحركًا واحدًا في كل طابق له وظيفة محددة ويتحرك في بيئات مختلفة سواء كانت بيئة ثابتة العوائق او متحركة العوائق .

وتناولت الاطروحة التي قدمها الطالب عمار عبد الامير رشيد السراي اقتراح نظام يتكون من أربع طبقات. تدير الطبقة الأولى اتصال الشبكة لكل وكيل.اما الطبقة الثانية فهي تحل المشكلات الرئيسية لتخطيط المسار (المسار الأقصر والأكثر سلاسة وتجنب العوائق) باستخدام خوارزمية هجينة مقترحة تجمع بين طريقة استكشاف سريع لشجرة النجوم العشوائية ( RRT ) و طريقة تحسين سرب الجسيمات (PSO) حيث تنشئ هذه الخوارزمية الهجينة مسارًا مرجعيًا ، والذي سيتم تطبيقه في الطبقة الثالثة، والتي تكون وظيفتها الأساسية هو تولد المسيطر(مسيطر السرع) للتحكم في مخطط السرعة المستند إلى نموذج روبوت متحرك حركي معكوس السرعة الأفضل حيث يولد سرعة أكثر سلاسة للروبوت المتحرك من أجل اتباع المسار المرجعي. في الطبقة الرابعة ، يتم استخدام بروتوكول نقل النص التشعبي (HTTP) لإرسال قيم السرعة إلى الروبوتات المتنقلة الحقيقية عبر واجهة إدارة التحكم في الشبكة اللاسلكية ( WNCAI) بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام بروتوكول النقل عن بُعد لخدمة وضع الرسائل في قائمة انتظار (MQTT) لإرسال قيمة المسافة التي يتم قرائتها من قبل حساس المسافة لكل روبوت متحرك إلى الخادم من طوابق مختلفة من المبنى. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام كاميرا بروتوكول الإنترنت (IPC) لمراقبة حركة كل روبوت متحرك حقيقي.
في نتائج المحاكاة ، تتمثل الخطوة الأولى في إنشاء مسار مرجعي باستخدام خوارزمية تخطيط المسار المقترحة في البيئات الثابتة والديناميكية ، والتي تُظهر أن الخوارزمية الهجينة عززت مسافة المسار عند مقارنتها بالطرق الأخرى مثل خوارزمية A * و Fuzzy وعملية التسلسل الهرمي التحليلي (A–FAHP) وتحسين سرب الجسيمات القائم على اللعبة التطورية ذاتية التكيف (SAEGBPSO) بنسبة 34.27٪ و 10.65٪ على التوالي ، في بيئة ثابتة. أيضًا ، اما في بيئة ديناميكية تم استخدام خوارزميات الكفاف المقترحة لأعلى ولأسفل (contour up and down algorithms) لتجنب العائق الديناميكي بمسار مرجعي قصير وسلس يتم إنشاؤه.
في الخطوة الثانية ، يولد مخطط السرعة أفضل القيم لسرعات العجلة اليمنى واليسرى دون الوصول إلى السرعة في حالة تشبع نموذج الروبوت المتحرك غير الخطي من أجل تتبع المسار المرجعي بخطأ تتبع أقل من 0.0529 سم على طول أقصى مسافة 500 سم.
للتأكد من أن (CSM-MAMRS) الإجمالية المقترحة التي تعمل في الوقت الفعلي مع أقصى وقت تنفيذ لكل عينة لا يتجاوز 30 ملي ثانية ، والذي يعتمد على وقت أخذ العينات لأداء محرك التيار المستمر لكل عجلة روبوت متنقلة ، تم عمل التجربة الحقيقية باستخدام روبوتات تم تجميعا من اجل تحقيق نجاح المهمة في الوقت الفعلي عند استخدام ثلاث روبوتات متنقلة ولكل روبوت مهمة خاصة به وعلى بيئات (خرائط ثابتة) مختلفة في المبنى حيت يساوي وقت التنفيذ الإجمالي 22.89 ملي ثانية لكل عينة. بالإضافة إلى ذلك ، عند استخدام مهمتين لروبوتين متحركين في بيئات ثابتة مختلفة ومهمة واحدة لروبوت متنقل في بيئة ديناميكية ، فإن وقت التنفيذ الإجمالي يساوي 27.207 ملي ثانية لكل عينة ، أي أقل من 30 ميللي ثانية. عند استخدام مهمتين من الروبوتات المتنقلة في بيئات ديناميكية مختلفة ، فإن وقت التنفيذ الإجمالي لكل عينة يساوي 24.134 ملي ثانية. كما أن خطأ وضع التتبع لكل روبوت متحرك في الوقت الفعلي أقل من 0.391 سم بطول أقصى مسافة 250 سم

وتألفت لجنة المناقشة من:
ا. د.مؤيد عبد الرضا صاحب من جامعة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات كلية الهندسة رئيسا
وا. د. هديل نصرت عبد الله من الجامعة التكنولوجية قسم الهندسة الكهربائية عضوا
وا. م. د. محمد ناصر حسين من الجامعة العراقية كلية الهندسة عضوا وا. م. د. رياض جبار سوداني من الجامعة التكنولوجية قسم هندسة الحاسوب عضوا وا. م. د بشرى كاظم عليوي من الجامعة التكنولوجية قسم هندسة السيطرة والنظم عضوا وا. د. احمد صباح الاعرجي من الجامعة التكنولوجية قسم هندسة الحاسوب عضوا ومشرفا وا. م. د. محمد نجم عبد الله من الجامعة التكنولوجية قسم هندسة الحاسوب عضوا ومشرفا

 

 

 

 

 

Top