Mobile Robots: The Evolutionary Approach

طراحی و کنترل سیستم‌های رباتیک متحرک هوشمند مستقل که در محیط‌های در حال تغییر بدون ساختار کار می‌کنند، شامل مشکلات عینی بسیاری است. مطالعات متعددی در مورد روش‌هایی وجود دارد که ربات‌هایی که درجاتی از خودمختاری را نشان می‌دهند، خود را با محیطشان سازگار می‌کنند. کاربرد و استفاده از تکنیک‌های الهام‌گرفته از زیستی و هوشمند مانند یادگیری تقویتی، شبکه‌های عصبی مصنوعی، محاسبات تکاملی و غیره در طراحی و بهبود طرح‌های ربات‌ها یک موضوع تحقیقاتی نوظهور است. محققان روبات هایی را به دست آورده اند که رفتارهای شگفت انگیزی از خود نشان می دهند و کارهای زیادی را انجام می دهند. اینها شامل درک محیط، برنامه ریزی و ناوبری در زمین ناهموار، فشار دادن جعبه ها، مذاکره در مسیر مانع و غیره است.

در این زمینه، ربات های متحرک طراحی شده با استفاده از رویکردهای محاسباتی تکاملی، که معمولا به عنوان رباتیک تکاملی متحرک شناخته می شوند، دارای در دهه گذشته پیشرفت چشمگیری داشته است. هدف اساسی رباتیک تکاملی متحرک، استفاده از روش‌های محاسباتی تکاملی برای خودکارسازی تولید کنترل‌کننده‌های رباتیک رفتاری پیچیده است.

این جلد طیف گسترده‌ای از نمونه کارهای توسعه‌یافته در تحقیقات پیشرو در سراسر جهان در مورد رباتیک متحرک تکاملی را ارائه می‌دهد. و موفقیت این تکنیک را در تکامل روبات های متحرک کارآمد و توانا نشان می دهد.

The design and control of autonomous intelligent mobile robotic systems operating in unstructured changing environments includes many objective difficulties. There are several studies about the ways in which, robots exhibiting some degree of autonomy, adapt themselves to fit in their environments. The application and use of bio-inspired and intelligent techniques such as reinforcement learning, artificial neural networks, evolutionary computation and so forth in the design and improvement of robot designs is an emergent research topic. Researchers have obtained robots that display an amazing slew of behaviours and perform a multitude of tasks. These include perception of environment, planning and navigation in rough terrain, pushing boxes, negotiating an obstacle course, etc.

In this context, mobile robots designed using evolutionary computation approaches, usually known as Mobile Evolutionary Robotics, have experienced significant development in the last decade. The fundamental goal of mobile evolutionary robotics is to apply evolutionary computation methods to automate the production of complex behavioural robotic controllers.

This volume offers a wide spectrum of sample works developed in leading research throughout the world about evolutionary mobile robotics and demonstrates the success of the technique in evolving efficient and capable mobile robots.