Combining high-level causal reasoning with low-level geometric reasoning and motion planning for robotic manipulation
Üst-seviye nedensel akıl-yürütmenin alt-seviye geometrik akıl-yürütme ve hareket planlama ile robotik manipülasyon için kaynaştırılması
- Tez No: 309312
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ESRA ERDEM, YRD. DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Üst-seviye gösterim ve nedensellik tabanlı akıl-yürütme ile alt-seviye geometrik akıl-yürütme ve hareket planlamayı kaynaştıran modüler bir mimari sunulmuştur. Bahsi geçen mimaride görev planlama ve hareket planlama arasında iki-yönlü etkileşim bulunmakta ve geometrik akıl-yürütme, nedensel akıl-yürütmenin içine yerleştirilebilmektedir. Nedensel akıl-yürütücü, hareket planlayıcıyı eniyilenmiş bir görev planı bularak yönlendirmekte; şayet görev planını sağlayan uygulanabilir bir kinematik çözüm bulunamazsa, hareket planlayıcı, planlama problemini zamana bağlı kısıtlar ekleyerek değiştirmek suretiyle yönlendirmektedir. Geometrik akıl-yürütme ise nedensel akıl-yürütücüyü uygulanabilir çözümler bulması için dış fonksiyonlar yardımıyla yönlendirmektedir. Bu yöntemin uygulanabilirliği iki örnek problem üzerinde gösterilmiştir: Genişletilmiş Hanoi kuleleri bulmacası ve iki robotun bir labirent içindeki manipülasyonu.Bu mimari kapsamında iki ana problem üzerinde yoğunlaşılmıştır: i) Üst-seviye gösterim ve nedensellik tabanlı akıl-yürütücü ile alt-seviye geometrik akıl-yürütme ve hareket planlamanın bütünleştirilmesinin sistematik bir çözümlemesi; ii) planlama mimarisinin sürekli alanlar için genellenmesi. İlk problem için, yukarıda bahsi geçen örnekler üzerinde, çeşitli seviyelerdeki bütünleştirmelerin hesaplama verimliliğini araştırılmıştır. İkinci problem için, gösterim seviyesinde, kesikli konumlar yerine sürekli alanlar kullanılarak önerilen mimari genellenmiştir. Ayrıca öne sürülen örnekleme tabanlı bir metot ile birlikte alan tabanlı bir hareket planlayıcı kullanılmıştır. Bu yolla, üst-seviye akıl-yürütme ile alan tabanlı hareket planlama bütünleştirilmiş ve geniş kapsamlı manipülasyon problemlerini ele alacak genel bir sistem sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
We present a modular planning framework for manipulation tasks that combines high-level representation and causality-based reasoning with low-level geometric reasoning and motion planning. This framework features bilateral interaction between task and motion planning, and embeds geometric reasoning in causal reasoning. The causal reasoner guides the motion planner by finding an optimal task-plan; if there is no feasible kinematic solution for that task-plan then the motion planner guides the causal reasoner by modifying the planning problem with new temporal constraints. The geometric reasoner guides the causal reasoner to find feasible kinematic solutions by means of external predicates/functions. We show the applicability of this method on two sample problems: extended towers of Hanoi and multiple robot manipulation inside a maze.We focus on two main problems in this planning framework: i) a systemic analysis of various levels of integration between high-level representation and causality-based reasoning with low-level geometric reasoning and motion planning and ii) generalization of the planning framework to continuous domains. For the former, we consider various levels of integration in the two domains mentioned above, to check which level of integration achieves better performance. For the latter, we abstract configurations at the representation level by continuous regions instead of discrete positions, and introduce an incremental sampling-based method coupled to a goal region-based probabilistic path planner for extracting specific goal configurations required for generating valid plans for execution. This way, we tightly integrate high-level reasoning and region-based motion planning and provide a general framework for addressing a wide spectrum of manipulation problems.
Benzer Tezler
- Ar-Ge projelerinin ticarileştirilmesindeki bariyerlerin bulanık bilişsel haritalama ile ele alınması: Beyaz eşya sektöründe bir uygulama
Analysis of barriers to commercialization of R&D projects using fuzzy cognitive mapping: An application in the white goods industry
MERVE HUSSİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUT ASAN
- Makro ekonomik ve finansal verilerin İstanbul Menkul Kıymetler Borsası endeksleri üzerinde etkisini belirleyen bir tahmin sistemi geliştirilmesi
Modelling a forecasting system regarding the effects of macroeconomics and financial data on ISE
FEYZİ HAZNEDAROĞLU
Doktora
Türkçe
2009
Ekonomiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OKTAY TAŞ
- İnsan hatalarını sayısallaştırmak için bir model
A model for quantifying of human error
COŞKUN ÖZKAN
Doktora
Türkçe
1992
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. AHMET F. ÖZOK
- Potentialities for and limits to inclusion by education: The case of Syrian children's education in Turkey and child labour
Eğitim tarafından içermede potansiyeller ve limitler: Türkiye'deki Suriyeli çocukların eğitimi ve çocuk işçiliği
YASEMİN KIZILOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Sosyal HizmetOrta Doğu Teknik ÜniversitesiSosyal Politika Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET OKYAYUZ
- Exploring the impact of IT governance mechanisms on IT agility capabilities and consequences of centralization of IT governance
BT yönetişim mekanizmalarının BT çeviklik yetenekleri üzerindeki etkisinin keşfedilmesi ve BT yönetişiminin merkezileşmesinin etkileri
BURÇİN SARI
Doktora
İngilizce
2024
Yönetim Bilişim SistemleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVGİ ÖZKAN YILDIRIM
PROF. DR. MUNİR MANDVİWALLA