Browsing by Author "Rastgar, Fatemeh"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 1 of 1
  • Thumbnail Image
    Item
    Towards reliable real-time trajectory optimization
    (2024-06-03) Rastgar, Fatemeh; Singh, Arun Kumar, juhendaja; Aabloo, Alvo, juhendaja
    Liikumise planeerimine on robootika põhiaspekt, mis võimaldab robotitel liikuda läbi keeruliste ja muutuvate keskkondade. Levinud lähenemisviis liikumise planeerimise probleemide lahendamiseks on trajektoori optimeerimine. Trajektoori optimeerimine võib matemaatiliste aparatuuride kaudu esindada robotite kõrgtasemelist käitumist. Siiski praegustel trajektoori optimeerimise lähenemisviisidel on kaks peamist väljakutset. Esiteks, sõltub nende lahendus suuresti esialgsest oletusest ja nad kipuvad takerduma kohalike miinimumidesse. Teiseks seisavad nad silmitsi mastaapsuse piirangutega, kuna kitsenduste arv suureneb. Antud doktoritöö püüab nende väljakutsetega toime tulla, tutvustades nelja uuenduslikku trajektoori optimeerimise algoritmi, et parandada usaldusväärsust, mastaapsust ja arvutusliku efektiivsust. Pakutud algoritmidel on kaks uudset aspekti. Esimene oluline uuendus on kinemaatiliste kitsenduste ja kokkupõrke vältimise kitsenduste ümberkujundamine. Teine oluline uuendus seisneb algoritmide väljatöötamises, mis kasutavad tõhusalt graafikaprotsessori kiirendite paralleelset arvutust. Kasutades ümbersõnastatud kitsendusi ja võimendades graafikaprotsessoritede arvutusvõimsust, näitavad selle lõputöö pakutud algoritmid oluliselt tõhususe ja mastaapsuse paranemist võrreldes olemasolevate meetoditega. Paralleelarvutus võimaldab kiiremat arvutusaega, võimaldades dünaamilistes keskkondades reaalajas otsuseid langetada. Lisaks on algoritmid loodud kohanema keskkonnamuutustega, tagades tugeva jõudluse isegi tundmatu- tes ja segastes tingimustes. Iga pakutud optimeerija põhjalik võrdlusanalüüs kinnitab nende tõhusust. Tänu põhjalikule hindamisele ületavad pakutud algoritmid pidevalt tipptasemel meetodeid erinevate mõõdustike kaudu, näiteks sujuvuse kulude ja arvutusaja osas. Need tulemused rõhutavad pakutud trajektoori optimeerimise algoritmide potentsiaali robootikarakenduste liikumise planeerimise tipptasemel märkimisväärselt edendada. Kokkuvõttes annab antud doktoritöö olulise panuse trajektoori optimeerimise algoritmide valdkonnale. See tutvustab uuenduslikke lahendusi, mis käsitlevad konkreetselt olemasolevate meetodite ees seisvaid väljakutseid. Kavandatud algoritmid sillutavad teed tõhusamatele ja jõulisematele liikumisplaneerimise lahendustele robootikas, võimendades paralleelset arvutust ja spetsiifilisi matemaatilisi struktuure.