I. Đơn giản hóa đường gấp khúc
Đơn giản hóa đường gấp khúc là quá trình giảm số lượng đỉnh của một đường gấp khúc trong khi vẫn duy trì các đặc tính hình học cần thiết. Trong luận văn, phương pháp này được áp dụng để tối ưu hóa đường đi của robot tự hành. Ràng buộc góc được sử dụng để đảm bảo rằng các góc quay của robot không vượt quá giới hạn cho phép, giúp robot di chuyển mượt mà và hiệu quả hơn. Phương pháp này không chỉ giảm độ phức tạp của đường đi mà còn cải thiện hiệu suất của hệ thống điều khiển robot.
1.1. Phương pháp đơn giản hóa
Phương pháp đơn giản hóa đường gấp khúc được trình bày trong luận văn dựa trên việc giảm số lượng đỉnh của đường gấp khúc ban đầu. Đường gấp khúc mới được tạo ra phải thỏa mãn điều kiện ràng buộc góc, đảm bảo rằng các góc quay không vượt quá giá trị tối thiểu hoặc tối đa. Điều này giúp robot tự hành di chuyển một cách ổn định và tránh được các chuyển động đột ngột. Phương pháp này được áp dụng trong công nghệ robot để tối ưu hóa quy trình di chuyển.
1.2. Ứng dụng trong robot tự hành
Việc đơn giản hóa đường gấp khúc với ràng buộc góc có ứng dụng quan trọng trong robot tự hành. Đường đi được tối ưu hóa giúp robot di chuyển nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng. Phương pháp này cũng giúp giảm thiểu sai sót trong quy trình điều khiển, đặc biệt trong các môi trường phức tạp. Thuật toán được sử dụng trong luận văn đã được thử nghiệm trên robot TurtleBot3 Burger, cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc cải thiện đường đi.
II. Tối ưu hóa đường đi
Tối ưu hóa đường đi là quá trình tìm kiếm đường đi ngắn nhất và hiệu quả nhất từ điểm xuất phát đến điểm đích. Trong luận văn, phương pháp bắn nhiều lần được sử dụng để tìm đường đi xấp xỉ ngắn nhất dọc theo một dãy các bó đoạn thẳng. Phương pháp này bao gồm ba yếu tố chính: phân hoạch, thiết lập điều kiện thẳng hàng và cập nhật các điểm bắn. Kết quả là một đường gấp khúc mới ngắn hơn đường đi ban đầu, phù hợp với hướng di chuyển của robot.
2.1. Phương pháp bắn nhiều lần
Phương pháp bắn nhiều lần được sử dụng để tìm đường đi ngắn nhất dọc theo dãy các bó đoạn thẳng. Phương pháp này bao gồm việc phân hoạch dãy các bó đoạn thẳng thành các dãy con, thiết lập các điểm bắn ban đầu và kiểm tra điều kiện thẳng hàng. Nếu điều kiện được thỏa mãn, một đường gấp khúc mới được tạo ra, ngắn hơn đường đi ban đầu. Phương pháp này đã được áp dụng thành công trong tối ưu hóa đường đi cho robot tự hành.
2.2. Ứng dụng trong hệ thống điều khiển
Phương pháp bắn nhiều lần có ứng dụng quan trọng trong hệ thống điều khiển của robot. Bằng cách tối ưu hóa đường đi, robot có thể di chuyển một cách chính xác và hiệu quả hơn. Phương pháp này cũng giúp giảm thiểu thời gian tính toán trong quy trình điều khiển, đặc biệt trong các môi trường có nhiều chướng ngại vật. Thuật toán này đã được thử nghiệm và cho thấy hiệu quả cao trong việc cải thiện hiệu suất của robot.
III. Mô hình hóa và thuật toán
Mô hình hóa và thuật toán là hai yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa đường đi cho robot tự hành. Trong luận văn, các mô hình hình học và thuật toán tìm kiếm được sử dụng để đơn giản hóa đường gấp khúc và tối ưu hóa đường đi. Các thuật toán này được thiết kế để đảm bảo rằng đường đi của robot thỏa mãn các ràng buộc góc và các điều kiện hình học khác. Kết quả là một đường đi mượt mà và hiệu quả, phù hợp với các yêu cầu của công nghệ robot.
3.1. Mô hình hóa đường đi
Mô hình hóa đường đi là quá trình biểu diễn đường đi của robot dưới dạng các mô hình hình học. Trong luận văn, đường đi của robot được biểu diễn dưới dạng các đường gấp khúc, với các đỉnh và cạnh được xác định rõ ràng. Các mô hình này được sử dụng để áp dụng các thuật toán tối ưu hóa, giúp giảm độ phức tạp của đường đi và cải thiện hiệu suất di chuyển của robot.
3.2. Thuật toán tìm kiếm
Các thuật toán tìm kiếm được sử dụng trong luận văn để tìm đường đi ngắn nhất và hiệu quả nhất cho robot. Các thuật toán này bao gồm phương pháp bắn nhiều lần và phương pháp đơn giản hóa đường gấp khúc. Các thuật toán này được thiết kế để đảm bảo rằng đường đi của robot thỏa mãn các ràng buộc góc và các điều kiện hình học khác. Kết quả là một đường đi mượt mà và hiệu quả, phù hợp với các yêu cầu của công nghệ robot.
