Biyolojik tabanlı eniyileme yöntemleri kullanılarak çoklu robotlar ile bilinmeyen bir ortamın gerçek zamanlı kimyasal gaz yoğunluğu haritalanması
Real-time chemical gas concentration map building of unknown environment by multiple mobile robots using bio-inspired algorithms
- Tez No: 289961
- Danışmanlar: DOÇ. DR. VEYSEL GAZİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Electrical and Electronics Engineering, Engineering Sciences, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tobb Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında bilinmeyen bir ortamda kimyasal gaz yoğunluğunun yüksek olduğu bölgenin tespiti ve bu kimyasal ortamın gerçek zamanlı üç boyutlu haritalanması gezgin robotlar kullanarak biyolojik tabanlı eniyileme yöntemleri yardımı ile gerçeklenmiştir. Kimyasal ortamın en yoğun olduğu bölgesini arama ve ortamı haritalama işlemleri için kheNose donanımı ile donatılmış Khepera~III gezgin robotlarkullanılmıştır. Arama işlemi Eşzamansız Parçacık Sürü Eniyileme, Bakteri Beslenmesi Tabanlı Enyineleme ve Karınca Kolonisi Beslenmesi Tabanlı Eniyileme yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Üstelik uygulanan yöntemlerin tutarlığın denetlemek amacı ile Süpürmeyöntemi kullanılmıştır. Arama ve haritalama sırasında robotlar pozisyon bilgilerini ve algılayıcı verilerini kablosuz ağ üzerinden diğer robotlar ile paylaşmakta ve aynı zamanda kumanda merkezine aktarmaktadırlar. Kumanda merkezine gelen veriler birleştirilmiş, süzülmüş ve ortamın kimyasal gaz yoğunluğunun gerçek zamanlı 3 boyutlu haritalanması çıkarılmıştır. Ayrıca \emph{Kriging} ve süzgeçleme yöntemi kullanarak elde edilen verilere aradeğerleme, dışdeğerleme ve pürüzsüzleştirme yapılarak daha pürüzsüz harita elde edilmiştir. Uygulanan yöntemlerin verimliliği elden edilen kimyasal harita kalitesi ve kimyasal kaynağın başarılı biçimde bulabilme özellikleri bakımından karşılaştırlmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis implementations of various bio-inspired algorithms for obtaining high concentration regions of the chemical gas and real time chemical gas concentration mapping of an environment filled with a contaminant by using mobile robots are described. Khepera~III miniature mobile robots equipped with the \emph{``kheNose''} transducer are used to search and determine the high concentration regions of the chemical gas contaminant and to build $3D$ map of the chemical gas concentration in the environment. The search and mapping process is achieved by using the Particle Swarm Optimization (PSO), Bacterial Foraging Optimization (BFO), and Ant Colony Optimization (ACO) algorithms. Moreover, we perform Sweeping algorithm as base case to compare with implemented algorithms. During the experiments at each step the robots share their sensor readings and position data through a wireless network among each other and also send to a remote computer where the data are combined, filtered, and interpolated to form the chemical concentration 3D map of the environment in real time. In order to obtain smoother chemical concentration map the Kriging method is used and an extrapolation and an interpolation algorithms are applied. The performance of the implemented algorithms are also compared in terms of the quality of the maps obtained and success of locating the contaminating gas sources.
Benzer Tezler
- Bazı sert çekirdekli meyve türlerinde döllenme biyolojisi üzerinde yöntem çalışmaları
Başlık çevirisi yok
ATBİMOĞLU ADALET
- Samsun ve çevresinde tarla sarmaşığı (conuolvulus arvensis L.)'na karşı biyolojik savaşa esas olacak fauna tespiti
Investigations on the insect fauna of the field binweed (Conuolvulus arvensis L.) related to its biological control in Samsun Province
YASEMİN UFUK GERMAN
- Şanlıurfa-Harran ovası topraklarının ince kum mineralojisi ve bazı yaygın toprak serilerinin mikromorfolojisi
Başlık çevirisi yok
SABAHATTİN ŞAHAN
- İzmir ve çevresinin sivrisinek türleri (diptera, culicidae) üzerine sistematik araştırma
Başlık çevirisi yok
TAHSİN YAZICIOĞLU
