Path planning with hybrid use of artificial intelligence algorithms in autonomous mobile vehicles

Abstract

It is aimed to solve the path planning problems of autonomous mobile vehicles with ROS support indoor applications. The genetic algorithm was chosen as a path planning algorithm and applied to the robot. The reason for choosing the genetic algorithm is that there are few studies in the literature evaluating the performance of genetic algorithms in environments with dynamic objects. Genetic algorithms are of stochastic algorithms. Stochastic algorithms have to run a large number of tries to plan an optimal path. A high number of attempts requires good processor performance, otherwise, the planning time of the optimal path may be long in environments with dynamic objects. These trials are selected based on the evaluation criteria. The optimal path in this study is marked on the map with waypoints and the vehicle follows these points. This optimal path, which is revealed when all of the points are passed, is the shortest path between the starting point and the goal point. In order to apply the planner to the autonomous mobile robot, the autonomous system architecture must first be created.

Otonom mobil araçlar günümüzde sektörde birçok alanda faaliyet göstermektedir. Sağlık sektöründe, laboratuvarda insan eli değmemesi gereken koşullarda çalışılan ortamlarda, restoranlarda insanlara servis amacıyla, fabrikalarda pasif görevlerden biri olarak yük taşıtma amacıyla ve çalışanlar ile ortak çalışması kurgulanarak aktif görevlerde yer almaktadır. Otonom mobil araçlar sıkça otomatik yönlendirmeli araçlar ile karıştırılmaktadır. Otomatik yönlendirmeli araçlar ek bir sisteme, altyapıya ihtiyaç duymakla beraber ilk yatırım maliyetleri otonom yönlendirmeli araçlara göre daha yüksektir. Barındırdıkları teknoloji kabiliyetleri ele alındığında otomatik yönlendirmeli araçlar otonom mobil araçların oldukça gerisinde kalmaktadır. Otomatik yönlendirmeli araçlar fabrika sahasında yük taşama amacıyla kullanılmaktadır. İnsanlar ile ortak çalışması söz konusu olmamakla birlikte basit görevleri yerine getirebilir. İnsandan kaçınma amacıyla sensörler kullanabilir ve otonom mobil araçlarda olduğu gibi nesnelerden kaçınabilir ancak otomatik yönlendirmeli araçlar kendi rotası belirleyemez ve kendisine verilen rota dışında farklı bir rota çizemez. Otonom mobil araçlar sahada bulunduğu herhangi bir noktada kendisine verilen haritada otonom olarak yön bulabilir ve yeni rotalar planlayabilir.