Bài toán điều khiển bao phủ đa robot có thể nói là một chủ đề nghiên cứu đang rất được quan tâm hiện nay, bởi đây là một ứng dụng đầy tiềm năng trong các hoạt động giám sát môi trường, tuần tra, hỗ trợ tìm kiếm, cứu hộ, cứu nạn. Để đóng góp thêm vào những nghiên cứu trước đó, khóa luận này nghiên cứu chiến lược điều khiển bao quét bao phủ đa robot và sử dụng đội hình đường thẳng cho một khu vực khép kín và đã biết trước đường bao. Bên cạnh đó, khóa luận sử dụng thuật toán chỉ cần thiết kế một đường đi duy nhất và cho phép điều khiển các robot di chuyển theo đội hình đường thẳng. Các thí nghiệm được thực hiện trên trình mô phỏng giả lập môi trường vật lý Webots, môi trường giả lập vật lý với mô hình động học robot. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm trong khóa luận này cho thấy giải pháp đề xuất có tính ổn định cao và có khả năng mở rộng với nhiều robot.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Vũ Thị Hồng Nhung NGHIÊN CỨU CHIẾN LƯỢC ĐIỀU KHIỂN QUÉT BAO PHỦ ĐA ROBOT SỬ DỤNG ĐỘI HÌNH ĐƯỜNG THẲNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện tử - viễn thông HÀ NỘI - 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Vũ Thị Hồng Nhung NGHIÊN CỨU CHIẾN LƯỢC ĐIỀU KHIỂN QUÉT BAO PHỦ ĐA ROBOT SỬ DỤNG ĐỘI HÌNH ĐƯỜNG THẲNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật điện tử - viễn thông Cán hướng dẫn: TS Phạm Duy Hưng HÀ NỘI - 2023 TÓM TẮT Tóm tắt: Bài tốn điều khiển bao phủ đa robot nói chủ đề nghiên cứu quan tâm nay, ứng dụng đầy tiềm hoạt động giám sát mơi trường, tuần tra, hỗ trợ tìm kiếm, cứu hộ, cứu nạn Để đóng góp thêm vào nghiên cứu trước đó, khóa luận nghiên cứu chiến lược điều khiển bao quét bao phủ đa robot sử dụng đội hình đường thẳng cho khu vực khép kín biết trước đường bao Bên cạnh đó, khóa luận sử dụng thuật tốn cần thiết kế đường cho phép điều khiển robot di chuyển theo đội hình đường thẳng Các thí nghiệm thực trình mơ giả lập môi trường vật lý Webots, môi trường giả lập vật lý với mơ hình động học robot Kết mơ thực nghiệm khóa luận cho thấy giải pháp đề xuất có tính ổn định cao có khả mở rộng với nhiều robot Từ khóa: Đội hình đường thẳng, Lập đường dạng tiến lui, Điều khiển hành vi, Trình mơ giả lập môi trường vật lý Webots i LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Phạm Duy Hưng, người thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo động lực cho em học quý giá suốt trình học tập trường Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội nói chung q trình hồn thành khóa luận nói riêng Tiếp đó, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý thầy, cô trường Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, đặc biệt quý thầy, cô công tác khoa Điện tử - Viễn thơng, tạo nhiều điều kiện giúp đỡ tận tình cho sinh viên chúng em Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới người thân yêu gia đình, anh chị lab bạn bè sát cánh, giúp đỡ, hỗ trợ động viên để em hồn thành khóa luận Cảm ơn tồn tập thể lớp K64-ĐACLC1 đồng hành cảm ơn tất người trờ thành nguồn động lực giúp em phấn đấu hoàn thiện thân Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Vũ Thị Hồng Nhung ii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan khóa luận ”Nghiên cứu chiến lược điều khiển quét bao phủ đa robot sử dụng đội hình đường thẳng” thực thân hướng dẫn TS Phạm Duy Hưng Mọi tham khảo, trích dẫn từ nghiên cứu tài liệu liên quan sử dụng khóa luận nêu nguồn gốc cách rõ ràng danh mục tài liệu tham khảo Trong khóa luận hồn tồn khơng có chép tài liệu cơng trình nghiên cứu người khác Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giả Vũ Thị Hồng Nhung iii PHÊ DUYỆT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tôi xác nhận khóa luận sinh viên Vũ Thị Hồng Nhung đáp ứng yêu cầu để đưa bảo vệ trước Hội đồng Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Cán hướng dẫn TS Phạm Duy Hưng iv Mục lục TÓM TẮT i LỜI CẢM ƠN ii LỜI CAM ĐOAN iii PHÊ DUYỆT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN iv GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Hệ thống đa robot 1.1.2 Điều khiển bao phủ 1.1.3 Đội hình đường thẳng 1.2 Nghiên cứu tổng quan 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Bố cục khóa luận CHIẾN LƯỢC QUÉT BAO PHỦ ĐA ROBOT SỬ DỤNG ĐỘI HÌNH ĐƯỜNG THẲNG 10 2.1 Thiết kế đường bao phủ sử dụng đội hình đường thẳng 10 2.2 Hình thành trì đội hình đường thẳng 15 2.2.1 Đội hình đường thẳng 15 2.2.2 Mơ hình Leader-Follower 17 v 2.2.3 2.3 Điều khiển hành vi 19 Chiến lược quét bao phủ sử dụng đội hình đường thẳng 22 THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 3.1 3.2 3.3 24 Chỉ số đánh giá hành vi bầy 24 3.1.1 Mức độ đồng hướng 24 3.1.2 Mức độ trật tự bầy 25 Thí nghiệm với mơ hình robot hai bánh vi sai mô Webots 26 3.2.1 Môi trường mô Webots 26 3.2.2 Robot E-puck 26 3.2.3 Thực nghiệm trình mơ Webots 27 Đánh giá kết 32 3.3.1 Mức độ đồng hướng bầy 32 3.3.2 Mức độ trật tự bầy 34 3.3.3 Tỷ lệ bao phủ thời gian quét bao phủ 36 KẾT LUẬN 40 A THIẾT LẬP MƠ PHỎNG TRÊN WEBOTS 42 A.1 Mơi trường mô Webots B MƠ HÌNH ROBOT E-PUCK 42 45 B.1 Giới thiệu robot E-puck 45 B.2 Mơ hình động học hai bánh vi sai 48 vi Danh sách hình vẽ 1.1 Chiến lược bao phủ đội hình đường thẳng khu vực quan tâm hình chữ nhật 1.2 Sơ đồ xử lý phân tán đội hình đường thẳng 1.3 Kết mơ hình thành đội hình đường thẳng 2.1 Đường bao phủ dạng tiến lui 11 2.2 Tìm cặp đối đỉnh 13 2.3 Đội hình đường thẳng 16 2.4 Sự trùng lặp phạm vi bao phủ robot đội hình đường thẳng 16 2.5 Cấu trúc ảo đội hình đường thẳng theo mơ hình Leader-Follower 18 2.6 Sơ đồ điều khiển hành vi 20 2.7 Lưu đồ thuật toán chiến lược quét bao phủ tối ưu đa robot sử dụng đội hình đường thẳng 22 3.1 Quá trình bầy robot hình thành đội hình đường thẳng 28 3.2 Quá trình quét bao phủ đội hình đường thẳng robot đồ 29 Quá trình quét bao phủ đội hình đường thẳng robot đồ 29 Quá trình quét bao phủ đội hình đường thẳng robot đồ 30 Quá trình quét bao phủ đội hình đường thẳng robot đồ 31 Mức độ đồng hướng đội hình đường thẳng robot 33 3.3 3.4 3.5 3.6 vii 3.7 Mức độ trật tự bầy đội hình đường thẳng robot 35 3.8 Thời gian bao phủ đội hình đường thẳng 37 3.9 Thời gian bao phủ đội hình chữ V 37 3.10 Tỷ lệ bao phủ đội hình đường thẳng 38 3.11 Tỷ lệ bao phủ đội hình chữ V 38 3.12 Đội hình đường thẳng đội hình chữ V 39 A.1 Giao diện trình mơ Webots 43 B.1 Robot di động E-puck 45 B.2 Mơ hình hai bánh vi sai 48 B.3 Chuyển động robot hai bánh vi sai 49 viii S= 3.2 Z ∞ H(h)dh (3.4) Thí nghiệm với mơ hình robot hai bánh vi sai mô Webots Trong phần này, thuật tốn tìm đường bao phủ tối ưu cho đội hình đường thẳng triển khai với thí nghiệm khác Mỗi thí nghiệm tương ứng với ba khu vực có hình dạng khác hay nói cách khác ba đa giác có hình dạng kích thước khác thuật tốn bao phủ RCPP 3.2.1 Mơi trường mơ Webots Môi trường mô Webots môi trường mô robot đặc biệt chuyên dụng, cung cấp cho người dùng đầy đủ công cụ để tạo mẫu thử cách nhanh chóng Webots bao gồm cảm biến truyền động sử dụng thí nghiệm robot: GPS, la bàn, IMU, camera, phát máy thu, động servo, gia tốc, Ngoài ra, Webots cịn cập nhật nhiều mơ hình robot E-puck, Pioneer, Turtle bot, Spot, BB-8, Elisa 3, Bộ điều khiển lập trình với IDE tích hợp (Integrated Development Environment) với môi trường phát triển bên thứ ba Hiện tại, phần mềm Webots hỗ trợ nhiều hệ điều hành khác nhiều ngôn ngữ C, C++, Python, Matlab, Java Webots cho phép người dùng điều khiển robot thông qua khái niệm gọi điều khiển robot (robot controller) Ngoài ra, Webots cung cấp khả chụp ảnh hình ghi lại mơ 3.2.2 Robot E-puck E-puck mẫu robot bánh vi sai nhỏ, thiết kế với mục đích giáo dục kĩ thuật Michael Bonani Francesco Mondada phịng thí nghiệm ASL Giáo sư Roland Siegwart EPFL (Lausannse, Thụy Sĩ) Thông số học robot E-puck mô tả bảng 3.1 đây: Ngồi linh kiện có sẵn robot mô-đun truyền thông, truyền động, cảm biến khoảng cách thò E-puck trang bị thêm cảm biến định vị 26 STT H] Thông số Giá trị Đường kính 71mm Chiều cao 50mm Bán kính bánh Độ dài trục 52mm Khối lượng 0.16kg Vận tốc tối đa Vận tốc quay tối đa 20.5mm 0.25m/s 6.28rad/s Bảng 3.1: Thông số học robot E-puck GPS la bàn số để đo vị trí góc quay thí nghiệm Các chi tiết khác E-puck tìm thấy phụ lục A 3.2.3 Thực nghiệm trình mơ Webots Trong phần trình bày trình hình thành đội hình đường thẳng phần mềm mô Webots với robot sử dụng robot E-puck hãn GCtronic với thông số kỹ thuật mơ hình động học giống robot thực Đối với trình mơ thấy trình robot di chuyển bám sát theo quỹ đạo đội hình vùng bao phủ đội hình Trong thí thí nghiệm mơ trình mơ Webots, tham số đặt với giá trị sau: phần trăm độ chồng chéo %overlappingr = 30% Biết phạm vi cảm nhận robot E-puck có dạng hình tròn hệ số điều khiển hành vi đặt amtg = 3.0, bmtg = 1.0 amf = 3.0, bmf = 1.0 Đối với đội hình đường thẳng thí nghiệm triển khai với số lượng robot bầy 3, robot Đầu vào thí nghiệm đỉnh đa giác lồi, điểm bắt đầu điểm kết thúc đường Biết hai điểm nằm ngồi đa giác lồi Kỹ thuật xây dựng đường quét bao phủ đa giác thực dựa thuật tốn trình bày chương cho đầu đường quét bao phủ tối ưu cho robot leader đội hình Từ kết hợp kỹ thuật trì đội hình đường thẳng trình bày 2.2 có cấu trúc ảo hay nói cách khác đích ảo liên tiếp cho robot follower Quá trình hình thành đội hình đường thẳng cho robot mơ tả hình 3.1 Ban đầu robot xếp ngẫu nhiên, robot leader bắt 27 đầu di chuyển khởi tạo nên các điểm ảo đội hình đường thẳng cho các robot follower Từ đây, robot follower nhận điểm ảo thân và di chuyển đến Như đội hình đường thẳng từ từ hình thành Hình 3.1: Quá trình bầy robot hình thành đội hình đường thẳng Với đa giác thứ nhất, đồ có dạng đa giác hình 3.2.a với tọa độ [x, y] đỉnh [0.60738, -0.17957], [0.20838, -0.40762], [-0.80014, -0.17568], [-0.16440 1.9111] [0.54323, 1.93468] Đồng thời điểm bắt đầu điểm kết thúc đường có tọa độ [-0.906, 0.810] [-0.95, -0.05] Đồng thời thu đường đội hình đường thẳng cho bầy gồm robot hình 3.2.b 28 (a) (b) Hình 3.2: Quá trình quét bao phủ đội hình đường thẳng robot đồ Với đa giác thứ hai, đồ hình 3.3.a có dạng đa giác giác có đỉnh với tọa độ [x, y] đỉnh [0.41789, -0.401396], [-0.06284, -0.60647], [-0.81224, -0.56855], [-0.57219, 0.72466], [0.09899, 0.62437] [0.59698 0.101179] Đồng thời điểm bắt đầu điểm kết thúc đường có tọa độ [-0.208, 0.695] [-0.95, -0.05] Đồng thời thu đường đội hình đường thẳng cho bầy gồm robot hình 3.3.b (a) (b) Hình 3.3: Quá trình quét bao phủ đội hình đường thẳng robot đồ Với đa giác thứ ba, đồ có dạng tứ giác hình 3.4.a với tọa độ [x, y] đỉnh [3.6056475, -1.5051525], [-0.38254546, 1.503423], [0.909763, 1.1743254] [4.0034723, 1.1843254] Đồng thời điểm bắt đầu điểm kết thúc đường có tọa độ [0.2337, 0.181] (1.000,-2.5) Đồng thời thu đường đội hình đường thẳng cho bầy gồm robot 29 hình 3.4.b (a) (b) Hình 3.4: Quá trình quét bao phủ đội hình đường thẳng robot đồ Dưới mô cho trình đội hình robot gồm 3, robot thực quét bao phủ đa giác mơ tả hình 3.5.a, 3.5.b 3.5.c 30 (a) (b) (c) Hình 3.5: Quá trình quét bao phủ đội hình đường thẳng robot đồ 31 3.3 Đánh giá kết Từ việc mô chiến lược điều khiển quét bao phủ sử dụng đội hình đường thẳng thực môi trường mô Webots sử dụng ngôn ngữ lập trình Python Sau đó, số liệu vị trí hướng robot xử lý Matlab để đánh giá hành vi di chuyển theo bầy đội hình hai thơng số mức độ đồng hướng mức độ trật tự bầy - Entropy Ngồi ra, cịn biểu diễn lại cơng cụ trực quan hóa ngơn ngữ lập trình Python để vẽ lại đường robot Cuối cùng, kết thời gian bao phủ tỷ lệ bao phủ so sánh với đội hình chữ V 3.3.1 Mức độ đồng hướng bầy Việc nhìn vào bầy robot xác định xem robot bị tách khỏi bầy khó khăn Ban đầu, robot đội hình xếp vị trí ngẫu nhiên hướng chúng xếp ngẫu nhiên quan sát hình 3.6 thấy cách rõ ràng khoảng thời gian ban đầu độ xác (ϕ) bầy chưa đồng dẫn đến đến lượng bước thời gian bầy cần xếp tìm kiếm hướng vị trí robot bầy nhìn thấy di chuyển đến mục tiêu Sau đó, đội hình di chuyển tới điểm bắt đầu đường (ps ) hình 3.6 độ đồng hướng tăng bầy di chuyển bắt đầu quét bao phủ đồ độ đồng hướng tới mức cao ϕ = Cụ thể đồ tương ứng với hình 3.6.a sau 66 bước thời gian robot hình thành đội hình để di chuyển đến điểm (ps ) độ đồng hướng chưa đạt tới 1, chứng tỏ bầy chưa ổn định Nhưng tới bước thời gian thứ 1705 đội hình đạt tới mức đồng hướng cao Tại khúc của đội hình độ đồng hướng giảm mạnh 0, điều với lý thuyết khúc đường bầy robot thay đổi hướng điều dẫn đến sai số lớn hướng mong muốn hướng bầy nên mà mức độ đồng hướng giảm tới Điều hệ thống chưa kịp đáp ứng điều khiển say đội hình ổn định tiếp tục di chuyển đến mục tiêu cách di chuyển theo quãng đường thẳng dài Có thể thấy điều với đồ đồ từ kết độ đồng hướng hình 3.6.b hình 3.6.c Nhìn vào kết thấy thấy rằng, ổn định thành viên bầy, robot đội hình sau nút thời gian quay bầy cố gắng 32 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 -0.2 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 (a) 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 -0.2 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 (b) 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 -0.2 0.5 1.5 2.5 104 (c) Hình 3.6: Mức độ đồng hướng đội hình đường thẳng robot 33 chỉnh có trật tự trì định Sau quãng thời gian quay cần khoảng thời gian để mức độ đồng hướng bầy ổn định giá trị ϕ = 3.3.2 Mức độ trật tự bầy Tiếp đến thảo luận kết đo số thứ hai để đánh giá hành vi đội hình trình bầy di chuyển Kết mức độ trật tự đội hình robot trình quét bao phủ ba đồ mơ tả hình 3.7 Có thể kết hợp quan sát hình 3.6 tương ứng với đồ 1, phần Cụ thể hình 3.7.a ban đầu ta thấy mức độ trật tự tốt với cấu trúc ban đầu chưa ổn định Tương ứng với 66 bước thời gian mức độ đồng hướng bầy mức độ trật tự bầy đạt giá trị ổn định Nhưng đạt tới 1705 bước thời gian giá trị Entropy bầy bắt đầu ổn định 0.236 Khi bầy di chuyển chứng minh điều robot đội hình chỉnh vị trí hướng để bắt đầu hình thành nên đội hình đường thẳng nên ban đầu gây chút nhiễu loạn cấu trúc Và sau đội hình đường thẳng hình thành đội hình đường thẳng bắt đầu di chuyển đường quét bao phủ, lúc bầy bắt đầu ổn định q trình di chuyển bầy giữ nguyên cấu trúc nên giá trị entropy ổn định Nhưng tới khúc cua đội hình bầy trở nên lộn xộn dẫn tới giá trị entropy tăng đột ngột, điều tương ứng với độ đồng hướng bầy giảm mạnh Điều robot cần điều hướng vị trí để trì đội hình đảm bảo việc quét bao phủ nên bầy cần đổi hướng nên giá trị không ổn định Điều với hai đồ lại hình 3.7.b 3.7.c Nhưng nhìn chung ba đồ bầy ổn định phần lớn đội hình chúng di chuyển quãng đường thẳng dài ổn định mức Entropy xấp xỉ 0.236 34 Entropy 0.55 0.5 0.45 Entropy 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 (a) Entropy 0.55 0.5 0.45 Entropy 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 (b) Entropy 0.45 0.4 Entropy 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.5 1.5 2.5 104 (c) Hình 3.7: Mức độ trật tự bầy đội hình đường thẳng robot 35 3.3.3 Tỷ lệ bao phủ thời gian quét bao phủ Tiếp theo phần này, kết so sánh với đội hình chữ V trình bày báo "Multi-UAV Coverage Strategy with V-Shaped Formation for Patrol and Surveillance"[13] Q trình mơ triển khai kịch với đồ với đội hình chữ V Kịch so sánh cụ thể với đồ bảng 3.2 Bản đồ Diện tích (m ) 10789.23 8550.85 7966.47 14382.34 9964.78 Bảng 3.2: Bảng mô tả diện tích đồ Biết điểm bắt đầu điểm kết thúc trình quét bao phủ kịch ps = [−80, −80] pe = [80, 80] Vậy nên có 15 kịch thực để so sánh kết Đối với thời gian bao phủ đội hình đường thẳng, thực tăng số lượng robot đội hình lên thấy thời gian quét bao phủ giảm Cụ thể hình 3.8 đội hình robot thời gian quét bao phủ xấp xỉ 87.3 giây, số giảm xuống xấp xỉ 72.2 giây đội hình robot giảm mạnh tới 47.5 giây đội hình có robot Đối thời gian bao phủ đội hình chữ V thuật tốn Op-RCPP hình 3.9 trường hợp sử dụng 3, robot 63.92 giây, 39.09 giây 28.4 giây Nhìn chung so với đội hình chữ V [13] thời gian bao phủ đội hình đường thẳng lớn Bởi phân tích mặt vật lý, đội hình chữ V coi đội hình tối ưu tiết kiệm sức lực Cịn đội hình đường thẳng có phạm vi bao phủ lớn đội hình chữ V khúc cua đội hình đường thẳng nhiều thời gian để xử lý Điều thấy từ kết đo mức độ đồng hướng mức độ trật tự bầy phần Đối với độ bao phủ đội hình đường thẳng, kết hình 3.10 có thấy tỷ lệ bao phủ đạt mức cao 90% trường hợp đội hình có robot, cụ thể xấp xỉ 93.79% 92.28% Con số giảm xuống mức xấp xỉ 86.61% đội hình đường thẳng có robot Riêng đội hình chữ V thuật tốn Op-RCPP tỷ lệ bao phủ đề mức cao 90% Cụ thể trường hợp sử dụng 3, robot tỷ lệ 98.94%, 96.80% 36 Hình 3.8: Thời gian bao phủ đội hình đường thẳng Hình 3.9: Thời gian bao phủ đội hình chữ V 95.66% Thấy tăng số lượng robot bầy lên dẫn tới khoảng cách đường quét tăng lên 37 Hình 3.10: Tỷ lệ bao phủ đội hình đường thẳng Hình 3.11: Tỷ lệ bao phủ đội hình chữ V Nhưng số lượng robot đặt robot bầy đội hình đường thẳng có khoảng cách cách với robot bầy đội hình chữ V chiều dài đội hình đường thẳng sử dụng khóa luận lớn chiều dài đội hình chữ V Điều thấy rõ hình 3.12 dlx > dvx Thấy chiều dài đội hình lớn số lượng robot tăng dẫn đến khoảng cách dx đường quét tăng 38 Đội hình đường thẳng Đội hình chữ V Hình 3.12: Đội hình đường thẳng đội hình chữ V Từ đó, đường qt bao phủ tồn vùng viền đồ khơng đội hình qt đến khu vực trung tâm đồ tập trung quét Vậy nên độ bao phủ tăng số lượng robot lên bị giảm Nhưng bù lại thời gian quét bao phủ ngắn Và việc tăng số lượng robot dẫn đến độ bao phủ bị giảm với đội hình chữ V Tóm lại, thuật tốn trình bày có hiệu tương đối cao việc biết trước thông tin đường bao mơi trường Đối với thuật tốn này, cần thiết kế đường quét cho robot mà không cần thiết kế nhiều đường Hệ thống có tính ổn định độ đồng hướng mức độ trật tự bầy cao hệ thống có tính mở rộng Tuy nhiên đội hình đường thẳng triển khai có tỷ lệ bao phủ thời gian bao phủ khơng tối ưu đội hình chữ V Đồng thời, nhược điểm thuật toán nói riêng thuật tốn biết trước đường bao nói chung GCPP cần biết trước thơng tin môi trường 39 KẾT LUẬN Những công việc thực khóa luận Khóa luận thiết kế đường quét bao phủ cho đội hình đa robot sử dụng đội hình đường thẳng Khóa luận thực nhiệm vụ quét bao phủ sử dụng đội hình đường thẳng để quét bao phủ khu vực biết trước đánh giá hành vi robot bầy di chuyển so sánh kết với đội hình đa robot có cấu trúc hình chữ V Khóa luận hồn thành mục tiêu đề đạt kết cụ thể sau đây: • Về mặt lý thuyết: Hiểu đội hình đường thẳng ưu điểm nhược điểm đội hình Tìm hiểu toán lập đường bao phủ cho hệ thống đa robot sử dụng phương pháp hình học cho khu vực biết trước đường bao • Về mặt thực nghiệm: Trình bày mơ hình hình thành trì đội hình đường thẳng sử dụng Leader-Follower điều khiển hành vi cho đội hình trình qt bao phủ Dựa vào mơ hình trì đội hình việc lập đường khóa luận khơng cần thiết kế đường cho robit mà cần thực thiết kế đường cho robot Trình bày chiến lược lập đường tối ưu kiểu tiến-lui để tìm đường quét bao phủ cho khu vực có dạng đa giác lồi Thực đánh giá hành vi robot bầy dựa hai thông số mức độ đồng hướng mức độ trật tự bầy Cuối thực so sánh kết thu triển khai kịch với đội hình có cấu trúc hình chữ V 40