در این پروژه هدف مدلسازی دینامیکی مجموعه‌­ای از ربات­های چرخدار بوده که به منظور انجام عملیات هماهنگ تعقیب-گریز و شکار به کار خواهد رفت. شبیه‌­سازی انجام شده به صورت سه بعدی و با استفاده از نرم افزار MATLAB ( متلب ) بوده که در آن از روش دینامیک کین برای مدل­سازی دینامیکی اختیار شده که مزیت این روش نسبت به روش نیوتن و لاگرانژ فرم معادلات استخراجی نهایی بوده که برای کنترل مزیت آن کاملا مشهود است. برای طراحی قانون کنترل مناسب با پاسخ سریع روش کنترل بهینه اختیار شده است. در این پژوهش برای انجام عملیات هماهنگ ربات­ها مجهز به سیستم دیتالینک و سنسور برد و سمت بوده که با استفاده از آن از موقعیت و وضعیت ربات­های مجاور و هدف مطلع می­‌باشند. ربات­ها موقعیت و وضعیت ربا­ت­های مجاور و هدف را ردیابی خواهند نمود و در ارتباط با هم و با استفاده از قانون کنترلی طراحی شده هدف را تعقیب نموده و شکار خواهند نمود. ربات­ها با در اختیار داشتن سرعت هدف و ربات­های مجاور از برخورد با هم جلوگیری کرده و سرعت خود را برای رسیدن به هدف تنظیم خواهند نمود. مساله اشباع و فیلترینگ عملگرهای رانشی ربات­های نیز در این پژوهش مورد نظر قرار گرفته است. امروزه کاربرد این گونه از سیستم‌­­ها با همکاری هماهنگ در سیستم­های نظامی از جمله همکاری بین تانک­ها، نفربرها و خودروهای نظامی و گاهی اوقات استفاده از یک ربات پرنده برای انجام عملیات شناسایی هدف و موقعیت آن در کشورهای پیشرفته به دلیل عدم دخالت انسان و امنیت بالا زیاد شده است. برای انجام شبیه‌­سازی و بررسی عملکرد معادلات و الگوریتم­های استخراج شده از نرم‌­افزار متلب استفاده شده است. روابط و الگوریتم­‌ها در محیط سیمولینک نرم افزار MATLAB ( متلب ) پیاده‌­سازی شده و خروجی­‌های برنامه تحت یک ام­-فایل استخراج شده و نمودارهای مورد نظر استخراج خواهد شد. نتایج ارائه شده از شبیه­‌سازی در پژوهش صحت الگوریتم کنترلی به کار رفته با پاسخ زمانی سریع را تائید می‌­کند.

آنچه در این کد خواهید آموخت:

1- روش محاسبه دینامیک و سینماتیک حرکت یک سیستم مکانیکی با دینامیک کین

2- محاسبه معادلات حرکت یک ربات چرخ دار با روش دینامیک کین و اهمیت فرم معادلات حرکت نهایی آنها در کنترل زاویه بدنه ربات ها

3- نحوه کنترل زاویه بدنه و کنترل موقعیت حرکت رباتهای چرخ دار

4- استخراج قانون کنترل با بهینه کردن تابع هدف اختلاف شتاب بدنه با شتاب مطلوب

5- نحوه استخراج الگوریتم جمعی برای اجرای ماموریت شکار و پوشش حول هدف متحرک

6- نحوه برنامه ریزی حرکت هدف متحرک و در حال فرار از ربات های مهاجم

7- نحوه شبیه سازی یک مدل دینامیکی در محیط سیمولینک نرم افزار MATLAB ( متلب ) و آموزش محیط سیمولینک متلب

نکات و الزامات:

1- این برنامه در تمامی نسخه های نرم افزار MATLAB ( متلب ) 2013a و بالاتر اجرا خواهد شد

2- آشنایی با مفاهیم الگوریتم‌های جمعی و مفاهیم کنترل ربات‌های چرخ دار

3- آشنایی با روش‌های استخراج معادلات حرکت دینامیک و روش دینامیک کین برای محاسبه معادلات حرکت ربات ها

4- آشنایی با نرم افزار MATLAB ( متلب ) و محیط سیمولینک این نرم افزار