Geri Dön

Decentralized coordination and control in robotic swarms

Robot sürülerinde merkezden bağımsız koordinasyon ve kontrol

  1. Tez No: 387861
  2. Yazar: ANDAÇ TÖRE ŞAMİLOĞLU
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AHMET BUĞRA KOKU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 296

Özet

Bu tez çalışmasında merkezden bağımsız robot sürülerinde koordinasyon ve kontrolcü stratejileri geliştirilmiştir. Robot sürülerinin kollektif davranış dinamiklerinin matemetiksel modelleri doğada karşılaşılan robot sürülerindeki (kuş, balık, bizon sürüleri gibi) davranışların taklidiyle oluşturulmuştur. Bu çalışmanın 3 ana evresi vardır. Bunlar, (i) matematiksel modelleme ve analitik analiz, (ii) benzetim tabanlı doğrulamalar ve (iii)deneysel doğrulamalardır. Bu evreler robot sürülerinde (i) temel uzlaşma problemleri, (ii) toplanma ve dağılma dinamikleri (iii) ortak yön belirleme stratejileri, (iv) dairesel hareket davranışları, (v) doğrusal geometri oluşturma, (vi) geometrik oluşımların doğrusal olmayan konrolcüleri ve kararlılık analizi, (vii) bu stratejiler arasındaki geçişler üzerine uygulanmıştır. Bu davranışların kararlılık analizi ve uygun kontrolcülerin tasarımı doğrusal olmayan kontrol, ayrık kontrol vb. teorileri kullanarak yapılmıştır. Geliştirilen tüm kontrol stratejileri alan tarama, askeri gözetleme, arama-kurtarma uygulamaları gibi koordinasyon gerektiren robot uygulamalarına uyarlanabilirdir.

Özet (Çeviri)

In this thesis study the coordination and control strategies for leaderless, decentralized robotic swarms are developed. The mathematical models of the collective motion of agents are derived by mimicry of swarm of organisms like schools of fish, herds of quadrupeds, flocks of flying birds. There are three main parts of this study (i) mathematical modelling, (ii) analytical analysis (iii) experimental and simulation based validations of the results. These works are performed on the (i) Fundamental agreement behaviors of swarms, (ii) The flocking and distribution behaviors of swarms, (iii) The orientation agreements of swarms, (iv) Circling behaviour, (v) Line formation, (vi) The control strategies and stabilization of formations, (vii) Switching between the formations of swarm of robots. The development of suitable control strategies and stability analysis are performed by the utilization of non-linear and discrete time control theories. The developed strategies can be applied on swarm of robots in the applications of terrestrial, space and oceanic exploration, military surveillance and rescue missions, and other automated collaborative operations.

Benzer Tezler

  1. Trajectory based UAV coordination

    Yörünge tabanlı İHA koordinasyonu

    HALİSE TÜRKMEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE KOYUNCU

  2. The control and optimization of swarm robots on ROS2 platform

    ROS2 platform üzerinde sürü robotlarının kontrolü ve optimizasyonu

    MOHAMMED SEDEG

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Mekatronik MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CAN BÜLENT FİDAN

  3. A fluid dynamics framework for control of mobile robot networks

    Gezgin robot ağlarının kontrolü için bir akışkanlar dinamiği çerçevesi

    MUHAMMED RAŞİD PAÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYDAN M. ERKMEN

    PROF. DR. İSMET ERKMEN

  4. Comparison of path planning algorithms

    Güzergah planlama algoritmalarının karşılaştırılması

    FUAT GELERİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi Üniversitesi

    Sistem ve Kontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. H. LEVENT AKIN

  5. Mac sublayer protocol design and optimization for aerial swarms

    Sürü dronları için mac alt katmanında protokol tasarımı ve optimizasyonu

    ESİN ECE AYDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN SEÇİNTİ