دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

صفحه اصلی / نخستین همایش هوش مصنوعی و پژوهش های نوظهور: همگرایی انسان و سیستم های هوشمند

طراحی و بهینه‌سازی ربات زیردریایی کنترل از راه دور (ROV) با قابلیت مانورپذیری بالا و مقاومت در شرایط محیطی سخت

نویسندگان :

عرشیا عمومیرزا¹ مبین ظهوریان² سجاد بایلر³ امیرعلی بداغی⁴ امیرمحمد علیان نژاد⁵ فاطمه حبیبی⁶ سارا بنی اسدی⁷ حسین سعادتی نژاد⁸ مهدی گردویی⁹

1- دانشگاه صنعتی شاهرود 2- دانشگاه صنعتی شاهرود 3- دانشگاه صنعتی شاهرود 4- دانشگاه صنعتی شاهرود 5- دانشگاه صنعتی شاهرود 6- دانشگاه صنعتی شاهرود 7- دانشگاه صنعتی شاهرود 8- دانشگاه صنعتی شاهرود 9- دانشگاه صنعتی شاهرود

کلمات کلیدی :

بهینه‌سازی ساختاری،ربات زیردریایی (ROV)،سنسورهای محیطی،سیستم های کنترل

چکیده :

این مقاله به طراحی و بهینه‌سازی یک ربات زیردریایی کنترل از راه دور (ROV) با قابلیت مانورپذیری بالا در شرایط سخت می‌پردازد. معماری سیستم شامل بدنه ترکیبی آلومینیوم و ترموپلاستیک، کنترل مبتنی بر Arduino و Raspberry Pi، حسگرهای فشار، دما، شتاب‌سنج و GPS و تراسترهای براشلس است. با استفاده از شبیه‌سازی CFD و آزمایش‌های عملی، هیدرودینامیک بدنه برای کاهش نیروی درگ تا ۲۵٪ و افزایش پایداری بهینه شد. برای هوشمندسازی سامانه، پارامترهای PID با بهره‌گیری از یادگیری تقویتی عمیق در طول مأموریت به‌صورت پویا تنظیم می‌شوند تا پاسخ‌دهی سریع‌تر و پایداری بیشتری در شرایط جریان متغیر داشته باشد. شبکه‌های بازگشتی LSTM به منظور پیش‌بینی و فیلتر دقیق‌تر نویز حسگرها و مدل‌های سری‌های زمانی XGBoost برای برآورد مصرف انرژی به‌کار گرفته شدند. نتایج میدانی نشان می‌دهد که این سامانه مصرف انرژی تا ۱۵٪ کاهش یافته و دقت موقعیت‌یابی تا ۱۲٪ افزایش یافته است. ادغام این لایه‌های هوش مصنوعی امکان انجام مأموریت‌های پیچیده زیرآبی با مداخله حداقلی اپراتور را فراهم می‌کند.