research centers


Search results: Found 4

Listing 1 - 4 of 4
Sort by

Article
Genetic Algorithm Using Sub-path Codes for Mobile Robot Path Planning
الخوارزمیة الوراثیة التي تستعمل رموز الطرق الثانویة لتخطیط الطریق الالي النقال

Author: Dr. Mohamed Jasim Mohamed*
Journal: IRAQI JOURNAL OF COMPUTERS,COMMUNICATION AND CONTROL & SYSTEMS ENGINEERING المجلة العراقية لهندسة الحاسبات والاتصالات والسيطرة والنظم ISSN: 18119212 Year: 2012 Volume: 12 Issue: 1 Pages: 104-117
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, a new method for finding global optimal path planning isproposed using a Genetic Algorithm (GA). A map of known static environment as wellas a start node and a target node connecting an optimal path which is required to befound are given beforehand. The chosen nodes in a known static environment areconnected by sub-paths among each other. Each path is represented by a series of subpathswhich connect the sequential nodes to form this path. Each sub-path radiatingfrom each node is labeled by an integer. The chromosome code of a path is a string ofseries integers that represent the labels of sub-paths which are passed through travelingfrom start node to target node. Two factors are integrated into a fitness function of theproposed genetic algorithm: the feasibility of collision avoidance path and the shortestdistance of path. Two examples of known static environment maps are taken in thisstudy with different numbers of obstacles and nodes. Simulation results show theeffectiveness and feasibility of the proposed GA using sub-path codes to find optimumpath planning for mobile robot.

في هذا البحث،تم اقتراح طريقة جديدة لإيجاد الطريق العام الأمثل للروبوت السيار باستخدام الخوارزمية الوراثية . إن خارطة البيئة المعروفة الثابتة كذلك عقدة البداية وعقدة النهاية اللتان تربطان الطريق المراد إيجاده تعطى مسبقا. العقدة المختارة في البيئة المعروفة الثابتة ترتبط فيما بينها بواسطة طرق فرعية .كل طريق عام يمثل بواسطة متوالية من الطرق الفرعية التي تربط العقد المتعاقبة لتكوين ذلك الطريق .أي طريق فرعي مشع من أي عقدة يرمز بعدد صحيح .إن رمز الكروموسوم الخاص بطريق عام هو سلسلة متوالية من الأعداد الصحيحة الخاصة برموز الطرق الفرعية التي يمر خلالها الروبوت خلال رحلته من عقدة البداية إلى عقدة النهاية .عاملان متكاملان أخذا في دالة الصلاحية للخوارزمية الوراثية المقترحة هما إمكانية تنفيذ الطريق للوصول الى الهدف مع تجنب العوائق وإيجاد اقصر طريق من بين الطرق المتاحة .مثالان من مجالات البيئة الثابتة المعروفة قد تم دراستهما مع اختلافهما في عدد العقد وعدد العوائق .النتائج المحصلة من المحاكاة تبين الفعالية والإمكانية على التطبيق العملي للخوارزمية الوراثية المقترحة التي تستخدم رموز الطرق الفرعية لإيجاد الطريق العام الأمثل للروبوت السيار.


Article
Optimal Path Planning for Mobile Robot Based on Genetically Optimized Artificial Potential Field
التخطيط الامثل لطريق الروبوت النقال المستند على مجال القوى الاصطناعي المحسن وراثيا

Authors: Mustaffa Waad Abbas مصطفى وعد عباس --- mohamed jasem mohamed محمد جاسم محمد
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2012 Volume: 16 Issue: 4 Pages: 256-272
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper introduces a modified technique to find the shortest path between two points in known static environment for the mobile robot. The path planning in our proposal is based on the assumptions that; the robot is a small mass moving in two dimensions space with known static obstacles and subjected to an attractive force applied by the target as well as repulsive forces resultant from the obstacles. The combination of these forces moves the mass of robot directly toward the target in a manner that the mass of robot avoids all the obstacles on this way. The potential field is adapted (deformed (by manipulating potential field parameters according to static rules. The path of the mobile robot from start point to target point is optimized by choosing best values of the field parameters that give optimum form of potential field. The proposed genetic algorithm is used to search about these best values of field parameters. Simulation studies are carried out to verify and validate the effectiveness of the proposed method.

هذا البحث يقدم تقنية محسنة لايجاد اقصر طريق بين نقطتين في بيئة ثابتة ومعروفة للروبوت النقال. ان تخطيط الطريق في مقترحنا هذا مستندا على الافتراضات التاليه:ان الروبوت النقال هو كتلة صغيرة تتحرك في فضاء ذو اتجاهيين مع وجود عوائق ثابتة معروفة ويخضع الى قوة جاذبة من قبل الهدف كذلك لقوى نبضية ناتجة من العوائق.ان محصلة هذه القوى تحرك كتلة الروبوت مباشرةَ باتجاه الهدف باسلوب تجعل الكتلة تتجنب جميع العوائق الموجودة في ذلك الطريق . ان مجال القوى يكييف (يشوه) بواسطة التلاعب بمعاملات مجال القوى تبعا لقواعد ثابتة. ان طريق الروبوت النقال من نقطة الانطلاق الى نقطة الهدف يحسن بواسطة اختيار افضل قيم لمعاملات المجال التي تعطي أمثل شكل لمجال القوى. الخوارزمية الوراثية المقترحة استخدمت للبحث عن هذة القيم المثلى لمعاملات المجال. لقد تمَ دراسةُ المحاكاةِ لغرضِ التحققِ والمصادقهِ على فعالية الخوارزمية المقترحةْ.


Article
Enhanced GA for Mobile Robot Path Planning Based on Links among Distributed Nodes
الخوارزمية الوراثية المعززة لتخطيطِ طريقِ الروبوت النقالِ المستندةِ على الروبط بين العقد الموزعة

Authors: Mohamed Jasim Mohamed --- Mustaffa waad Abbas
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2013 Volume: 31 Issue: 1 Part (A) Engineering Pages: 26-41
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, we propose an Enhanced Genetic Algorithm (EGA) to find the optimal path for a mobile robot. The workspace of the mobile robot is assumed to be of known environment with many static obstacles. The space of environment is divided into equally quarters by projection of a grid of specified distance on the environment space. Each quarter represents a node in the workspace. Moreover, each node has assigned by a unique number. So, all these nodes are distributed uniformly in the workspace. Each node may link to another node by straight line unless this line crosses one or more obstacles. New operator named Validation of Links operator introduces here to check all valid links between any two nodes. The GA operators adjusted and enhanced to suit the path planning problem and further more we develop new other operators to increase the efficiency of the algorithm. Simulation studies are carried out to verify and validate the effectiveness of the proposed algorithm.

في هذا البحثَ , أقنرحنا خوارزميةَ وراثيةَ معززةَ جديدة لغرض أيجاد الطريق الأمثل للروبوت النقال. تم أفتراض مجالَ عملُ الروبوت النقال معروف البيئة مَع وجودِ عدةِ عوائقِ ثابتة فيه. إن مساحةَ البيئة قد قُسمتْ الى عدة مربعات متساوية بواسطة أسقاطِ شبكةَ ذات فتحَة معينة على مساحة البيئة. يمثل كل مربع عقدةْ في مجالِ العمل والاكثر من ذلك كل عقدةْ تم تخصيصُها بواسطة رقم منفرد. لذلك وكل هذه العقد موزعةٌ بشكل منتظم في مجال العمل ويمكن لكل عقدة أن ترتبطُ بعقدة اخرى بواسطة خط مستقيم ما لم يتقاطعْ هذا الخط المستقيمُ مع واحد او اكثر من العوائق. تم تقديم مشغلً جديد هنا سُمي عامل التحقق من الارتباطات لغرض فحص كل الأرتباطات المتاحة بين أي عقدتين. وان مُشغلاتَ الخوارزمية الوراثية قد تمَ تكيفُها و تعزيزها لملائمة مشكلةٍ تخطيطِ طريق الروبوت النقال والاكثر من ذلك لقد انشائنا مشغلاتٌ اخرى جديدة لزيادة كفاءةِ الخوارزمية. ولقد تمَ دراسةُ المحاكاةِ لغرضِ التحققِ والمصادقة على فعالية الخوارزمية المقترحةْ.


Article
Enhanced Genetic Algorithm Based on Node Codes for Mobile Robot Path Planning

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract: In this paper, a new Enhanced Genetic Algorithm (EGA) is used to find the best global path planning for a mobile robot according to a specific criterion. The EGA is enhanced by a new encoding method, new initial population creation method, new crossover and mutation operations as well as new additional operations correction operation and classification operation. The study considers the case when the mobile robot works in a known static environment. The new proposed algorithm is built to help the mobile robot to choose the shortest path without it colliding with the obstacles allocated in a working known environment. The use of grid map in the environment helps to locate nodes on the map where all nodes are assigned by coordinate values. The start and the target nodes of the required path are given prior to the proposed algorithm. Each node represents a landmark that the mobile robot either passes through only one time or never passes through during its journey from start node to the target node. Two examples of known static mobile robot environments with many obstacles in each one are studied and the proposed algorithm is applied on them. The results show that the proposed algorithm is very reliable, accurate, efficient and fast to give the best global path planning for the two cases.

Listing 1 - 4 of 4
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (4)


Language

English (3)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2013 (1)

2012 (3)