หุ่นยนต์หลบหลีกสิ่งกีดขวาง

ชื่อผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
  • นัฐพล บุญภินนท์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
  • ชิต เหล่าวัฒนา

สถาบันการศึกษาที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสวนกุหลาบวิทยาลัย

ระดับการศึกษา

โครงงานวิทยาศาสตร์ในระดับการศึกษาประกาศนียบัตรวิชาชีพ

หมวดวิชา

โครงงานวิทยาศาสตร์ในสาขาวิชาคอมพิวเตอร์

วันที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

01 มกราคม 2541

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ในระบบหุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติ (Autonomous Mobile Robot) นั้นระบบที่สำคัญระบบหนึ่งคือการหลบหลีกสิ่งกีดขวาง เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถปฏิบัติงานได้สำเร็จโดยไม่เกิดความเสียหายแก่ตัวหุ่น งานวิจัยชิ้นนี้เป็นการศึกษาเกี่ยวกับการหลบหลีกสิ่งกีดขวางโดยใช้ Fuzzy Logic มาช่วยในการลดปัญหาที่เกิดขึ้นจากความไม่แน่นนอนของ sensor ที่ใช้ และความแปรปรวนของสภาพแวดล้อมในการปฏิบัติงานจริง รวมทั้งศึกษาเปรียบเทียบการควบคุมใช้ Fuzzy Logic กับการควบคุมแบบอื่น ๆ เพื่อศึกษาถึงจุดเด่นและจุดด้อยของระบบควบคุมต่าง ๆ Fuzzy Logic เป็นการเพิ่มเติมขอบเขตของ Boolean Logic ซึ่ง Boolean Logic นี้จะ สามารถจัดการค่าความจริงได้เพียงสองระดับคือ จริง (1) และเท็จ (0) เท่านั้น ส่วน Fuzzy Logic นั้นสามารถจัดการค่าความจริงได้ในช่วงระหว่าง จริง (1) และเท็จ (0) จากข้อนี้จะทำระบบที่ใช้ Fuzzy Logic สามารถแยกแยะและตัดสินใจได้ยืดหยุ่นกว่าระบบที่ใช้ Boolean Logic ซึ่งจากคุณสมบัติที่มีความยืดหยุ่นนี้ทำให้การใช้ Fuzzy Logic ในการแก้ปัญหาที่ไม่มีลักษณะแน่นอน (มีลักษณะเป็นธรรมชาติ)ได้ดีจึงเหมาะกับการใช้เพื่อการควบคุมข้อมูลที่มีความคลาดเคลื่อน แต่ระบบการควบคุมโดยใช้ Fuzzy Logic นี้จะทำให้เกิดผลด้านลบคือทำให้ output ที่ออกจากระบบควบคุมมีความไม่เที่ยงตรงตามไปด้วย ในการทดลองนั้นได้แบ่งออกเป็น 3 ส่วนคือการจำลองเหตุการณ์ (simulation) และการสร้างหุ่นยนต์ต้นแบบใช้งานกับ mobile robot และการเปรียบเทียบข้อมูลที่ได้จาก 2 ส่วนแรก 1. การจำลองเหตุการณ์ (simulation) ดำเนินการสร้างสภาพแวดล้อมและตัวหุ่นยนต์จำลองขึ้นในคอมพิวเตอร์และสร้างโปรแกรมเพื่อทดสอบการทำงาน โดยการจำลองเหตุการณ์นี้จะดำเนินการจำลองระบบที่ใช้ Fuzzy Logic และระบบที่ใช้ Artificial Potential Field และนำมาเปรียบเทียบในการทำงานภายใต้ตัวแปรต่าง ๆ และเก็บข้อมูลเพื่อใช้เปรียบเทียบประสิทธิภาพหรือข้อดีข้อเสียต่อไปนี้ 2. การสร้างและใช้งานกับ mobile robot จัดสร้าง Hardware โดยสร้างหุ่นยนต์ที่ควบคุมด้วย Fuzzy Logic โดยให้หุ่นมีเป้าหมายในการวิ่งเข้าหาจุดที่กำหนดด้วยรีโมทอินฟราเรดและระหว่างทางสู้เป้าหมายจะหลบหลีกสิ่งกีดขวางไปด้วย ระหว่างการวิ่งจะเก็บข้อมูลเกี่ยวกับทิศทาง และอัตราส่วนการเข้าถึงเป้าหมายต่อการวิ่งทั้งหมด 3. การเปรียบเทียบข้อมูลที่ได้จากการจำลองเหตุการณ์และการใช้งานสภาพแวดล้อมจริงเพื่อนำมาเปรียบเทียบผลที่เกิดจากความไม่แน่นอนของ sensor และผลจากสภาพแวดล้อมที่มีต่อการทำงานหุ่นยนต์ เมื่อเทียบกับการจำลองเหตุการณ์ในคอมพิวเตอร์ที่ค่าทุกค่าเป็นค่าที่แน่นอนไม่มีความคลาดเคลื่อนเลย