Expert Systems and Advanced Algorithms in Mobile Robots Path Planning

but.committeeprof. RNDr. Ing. Miloš Šeda, Ph.D. (předseda) doc. RNDr. PaedDr. Eva Volná, Ph.D. (člen) doc. Ing. Roman Šenkeřík, Ph.D. (člen) prof. Ing. Pavel Ošmera, CSc. (člen) doc. Mgr. Jaroslav Hrdina, Ph.D. (člen)cs
but.defenceDisertant prokázal vysokou úroveň teoretických znalostí a schopnost je tvůrčím způsobem rozvinout a navrhnout metody a postupy, které posunují vědecké poznání.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programStroje a zařízenícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorMatoušek, Radomilen
dc.contributor.authorAbbadi, Ahmaden
dc.contributor.refereeŠeda, Milošen
dc.contributor.refereeVolná,, Evaen
dc.date.created2016cs
dc.description.abstractMetody plánování pohybu jsou významnou součástí robotiky, resp. mobilních robotických platforem. Technicky je realizace plánování pohybu z globální úrovně převedena do posloupnosti akcí na úrovni specifické robotické platformy a definovaného prostředí, včetně omezení. V rámci této práce byla provedena recenze mnoha metod určených pro plánování cest, přičemž hlavním těžištěm byly metody založené na tzv. rychle rostoucích stromech (RRT), prostorovém rozkladu (CD) a využití fuzzy expertních systémů (FES). Dosažené výsledky, resp. prezentované algoritmy, využívají dostupné informace z pracovního prostoru mobilního robotu a jsou aplikovatelné na řešení globální pohybové trajektorie mobilních robotů, resp. k řešení specifických problémů plánování cest s omezením typu úzké koridory či překážky s proměnnou polohou v čase. V práci jsou představeny nové plánovací postupy využívající výhod algoritmů RRT a CD. Navržené metody jsou navíc efektivně rozšířeny s využitím fuzzy expertního systému, který zlepšuje jejich chování. Práce rovněž prezentuje řešení pro plánovací problémy typu identifikace úzkých koridorů, či významných oblastí prostoru řešení s využitím přístupů na bázi dekompozice prostoru. V řešeních jsou částečně zahrnuty sub-optimalizace nalezených cest založené na zkracování nalezené cesty a vyhlazování cesty, resp. nahrazení trajektorie hladkou křivkou, respektující lépe předpokládanou dynamiku mobilního zařízení. Všechny prezentované metody byly implementovány v prostředí Matlab, které sloužilo k simulačnímu ověření efektivnosti vlastních i převzatých metod a k návrhu prostoru řešení včetně omezení (překážky). Získané výsledky byly vyhodnoceny s využitím statistických přístupů v prostředí Minitab a Matlab.en
dc.description.abstractMotion planning is an active field in robotics domain, it is responsible for translating high-level specifications of a motion task into low-level sequences of motion commands, which respect the robot and the environments constraints. In this work many path-planning approaches have been reviewed, mainly, the rapidly exploring random tree algorithm (RRT), the cell decomposition approaches (CD), and the application of fuzzy expert system (FES) in motion planning. These approaches have been adapted to solve some of mobile robots motion-planning problems efficiently, i.e. motion planning in small and narrow areas, the global path planning in dynamic workspace, and the improvement of planning efficiency using available information about the working environments. New planning approaches have been introduced based on exploiting and combining the advantages of cell-decomposition, and RRT, in addition to use other tools i.e. fuzzy expert system, to increase the efficiency and completeness of finding a solution. This thesis also proposed solutions for other motion-planning problems, for example the identification of narrow area and the important regions when using sampling-based algorithms, the path shortening for RRT, and the problem of planning a safe path. All proposed methods were implemented and simulated in Matlab to compare them with other methods, in different workspaces and under different conditions. Moreover, the results are evaluated by statistical methods using Matlab and Minitab environments.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationABBADI, A. Expert Systems and Advanced Algorithms in Mobile Robots Path Planning [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2016.cs
dc.identifier.other89369cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/43496
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectPlánování pohybuen
dc.subjectplánování cesten
dc.subjectRRTen
dc.subjectrychle rostoucí stromyen
dc.subjectexpertní systemen
dc.subjectfuzzy systemen
dc.subjectprostorový rozkladen
dc.subjectMotion Planningcs
dc.subjectPath planningcs
dc.subjectRapidly exploring random treecs
dc.subjectRRTcs
dc.subjectExpert systemcs
dc.subjectFuzzy systemcs
dc.subjectCell decompositioncs
dc.titleExpert Systems and Advanced Algorithms in Mobile Robots Path Planningen
dc.title.alternativeExpert Systems and Advanced Algorithms in Mobile Robots Path Planningcs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2016-03-11cs
dcterms.modified2016-03-21-09:42:51cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid89369en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 14:41:47en
sync.item.modts2025.01.17 14:57:49en
thesis.disciplineKonstrukční a procesní inženýrstvícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav automatizace a informatikycs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 5
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
5.4 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
1.56 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Abbadi_disertace_VUT_FSI_Brno16.pdf
Size:
302.92 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-Abbadi_disertace_VUT_FSI_Brno16.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-PhD_POSUDEK_Abbadi1.pdf
Size:
221.38 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-PhD_POSUDEK_Abbadi1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_89369.html
Size:
1.72 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_89369.html
Collections