Negli ultimi dieci anni o giù di lì, ricercatori di tutto il mondo hanno sviluppato tecniche sempre più avanzate per consentire la navigazione dei robot in una varietà di ambienti, anche a terra, nell'aria, sott'acqua o su terreni particolarmente accidentati. Per essere efficace, queste tecniche dovrebbero consentire ai robot di muoversi nell'ambiente circostante in modo sicuro ed efficiente, risparmiando più energia possibile.

I ricercatori dell'Indian Institute of Technology Kharagpur in India hanno recentemente sviluppato un nuovo approccio per ottenere un'efficiente pianificazione del percorso nei robot mobili. Il loro metodo, presentato in un articolo pubblicato su Springer Link's Calcolo ispirato alla natura nella navigazione e nei problemi di routine , si basa sull'uso di un algoritmo di impollinazione dei fiori (FPA), uno strumento basato sul soft computing in grado di identificare soluzioni ideali a un dato problema considerando una serie di fattori e criteri.

"Gli algoritmi di impollinazione dei fiori (FPA) hanno mostrato il loro potenziale in vari campi dell'ingegneria, "Atul Mishra, uno dei ricercatori che ha condotto lo studio, ha detto a TechXplore. "Nel nostro studio, abbiamo utilizzato l'algoritmo per risolvere il problema della pianificazione del percorso per i robot mobili. Il nostro obiettivo principale era pianificare, nel minor tempo possibile, il percorso più ottimale in termini di lunghezza minima del percorso e consumo energetico, con la massima sicurezza».

Inizialmente, Mishra e il suo collega Sankha Deb hanno valutato diversi approcci esistenti per la pianificazione del percorso del robot e hanno deciso di basare il loro approccio su un FPA, una tecnica computazionale che imita i meccanismi di impollinazione delle piante da fiore per affrontare una serie di problemi. I ricercatori hanno progettato specificamente il loro FPA per pianificare percorsi ideali per i robot mobili.

"Le modifiche che abbiamo fatto erano necessarie, poiché gli operatori potrebbero produrre percorsi non praticabili durante l'esecuzione dell'algoritmo, " Mishra ha spiegato. "Dal momento che l'algoritmo non si basa su grafici, ci aspettavamo che avesse un vantaggio rispetto agli approcci basati su grafici, che in genere diventano computazionalmente costosi man mano che lo spazio di ricerca si espande."

Quando si cerca di identificare i percorsi migliori per un robot mobile per raggiungere una determinata posizione, il metodo basato su FPA ideato da Mishra e Deb considera una varietà di fattori, compresa la posizione del robot, la distanza che deve percorrere, e il numero di giri necessari per raggiungere la posizione desiderata. Considera anche la sicurezza dei diversi percorsi a disposizione del robot, calcolando infine la soluzione ottimale.

"L'algoritmo proposto può pianificare con successo e può produrre uno dei percorsi più ottimali disponibili per il robot mobile, " Ha detto Mishra. "Un'altra cosa importante che un algoritmo di pianificazione come quello che abbiamo sviluppato deve considerare è la forma e le dimensioni finite del robot mobile nel trovare il miglior piano di percorso".

Mishra e Deb hanno valutato il loro approccio in una serie di esperimenti in cui un robot doveva completare diversi compiti di navigazione. Questi test hanno prodotto risultati molto promettenti, poiché la tecnica basata su FPA era generalmente in grado di pianificare percorsi ideali per il robot. Nel futuro, il loro metodo basato sull'FPA potrebbe in definitiva consentire una navigazione efficiente e sicura sia nei robot mobili esistenti che in quelli di nuova concezione.

"Il focus futuro del nostro lavoro sarà raggiungere una mappatura precisa del percorso con i movimenti del motore del robot e sviluppare l'algoritmo che abbiamo sviluppato in modo che abbia anche un modulo di pianificazione online, " disse Mishra.

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