Çoklu Hedeflerin Çoklu Robotlara Paylaştırılması İçin Bir Yük Dengeleme Sistemi
Çoklu Hedeflerin Çoklu Robotlara Paylaştırılması İçin Bir Yük Dengeleme Sistemi
Yazar: Dönmez, Emrah; Kocamaz, Adnan Fatih
Dergi: Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Vol. 8 No. 2, 2018
Anahtar kelimeler: Yük Dengeleme Sistemi,Çoklu Görev Paylaşımı,Yol Planlama

Günümüzderobotik alanında verilen görevi icra etme, yol planlama, kontrolör tasarımıgibi konularda yaygın olarak tek robot ile yapılan sistemlereodaklanılmaktadır. Çoklu robotlar ve çoklu hedef/görev paylaşımı üzerine isedaha az sayıda çalışmalar bulunmaktadır. Ancak bu alandaki yöntemleringeliştirilmesi ve kolektif çalışma modelleri üzerine derinlemesine çalışmalaryapılması gerekmektedir. Bu çalışmada, birden fazla robot ile çok sayıdahedefin gezilmesine için görev paylaşımı ve yük dengeleme sistemi (YDS)geliştirilmiştir. Çalışma çok sayıda hedefin asgari maliyet ile gezilmesibakımından çoklu gezgin satıcı (Çoklu-GSP) problemine de benzemektedir. Görevpaylaşımı sisteminde YDS pasif veya aktif durumlarına göre görev dağılımlarıyapılmıştır. Yük dengelemede amaç bir robota gereğinden fazla görevverilmesinin önüne geçerek enerji ve maliyeti gözetmektir. İlgili robotlaragörev dağılımı yapıldıktan sonra robot sayısı kadar hedef küme oluşturulur. Herbir küme için robot konumu ve mevcut hedefler birer çizge düğümü olarak kabuledilmiştir. Oluşan bu çizge düğümleri tam bağlantılı hale getirilerek mesafematrisi oluşturulmuştur. Daha sonra başlangıç düğümü olan robotun ilkpozisyonundan hedef düğümlere yol planı en yakın komşu (NN) ve genetikalgoritma (GA) yöntemleri ile yapılmıştır. Gidilen bir sonraki düğüm yenibaşlangıç pozisyonu olarak kabul edilirken, gezilen her bir düğüm ise çizgebağlantı matrisi içerisinden çıkarılmıştır. Hedef ve robotlar renkli etiketlerile etiketlenmiş ve nesnelerin konumları renk tabanlı nicemleme ve eşiklemeyöntemleri ile hesaplanmıştır. Yapılan deneyler sonucunda tasarlanan sistemindeğişken sayıda hedef ve farklı hedef dağılımlarında iyi bir şekilde görevpaylaşımı yaptığı ve elverişli yol planı oluşturduğu gözlemlenmiştir.

Günümüzderobotik alanında verilen görevi icra etme, yol planlama, kontrolör tasarımıgibi konularda yaygın olarak tek robot ile yapılan sistemlereodaklanılmaktadır. Çoklu robotlar ve çoklu hedef/görev paylaşımı üzerine isedaha az sayıda çalışmalar bulunmaktadır. Ancak bu alandaki yöntemleringeliştirilmesi ve kolektif çalışma modelleri üzerine derinlemesine çalışmalaryapılması gerekmektedir. Bu çalışmada, birden fazla robot ile çok sayıdahedefin gezilmesine için görev paylaşımı ve yük dengeleme sistemi (YDS)geliştirilmiştir. Çalışma çok sayıda hedefin asgari maliyet ile gezilmesibakımından çoklu gezgin satıcı (Çoklu-GSP) problemine de benzemektedir. Görevpaylaşımı sisteminde YDS pasif veya aktif durumlarına göre görev dağılımlarıyapılmıştır. Yük dengelemede amaç bir robota gereğinden fazla görevverilmesinin önüne geçerek enerji ve maliyeti gözetmektir. İlgili robotlaragörev dağılımı yapıldıktan sonra robot sayısı kadar hedef küme oluşturulur. Herbir küme için robot konumu ve mevcut hedefler birer çizge düğümü olarak kabuledilmiştir. Oluşan bu çizge düğümleri tam bağlantılı hale getirilerek mesafematrisi oluşturulmuştur. Daha sonra başlangıç düğümü olan robotun ilkpozisyonundan hedef düğümlere yol planı en yakın komşu (NN) ve genetikalgoritma (GA) yöntemleri ile yapılmıştır. Gidilen bir sonraki düğüm yenibaşlangıç pozisyonu olarak kabul edilirken, gezilen her bir düğüm ise çizgebağlantı matrisi içerisinden çıkarılmıştır. Hedef ve robotlar renkli etiketlerile etiketlenmiş ve nesnelerin konumları renk tabanlı nicemleme ve eşiklemeyöntemleri ile hesaplanmıştır. Yapılan deneyler sonucunda tasarlanan sistemindeğişken sayıda hedef ve farklı hedef dağılımlarında iyi bir şekilde görevpaylaşımı yaptığı ve elverişli yol planı oluşturduğu gözlemlenmiştir.