Decentralized coordination and control in robotic swarms
Robot sürülerinde merkezden bağımsız koordinasyon ve kontrol
- Tez No: 387861
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AHMET BUĞRA KOKU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Trajectory based UAV coordination
Yörünge tabanlı İHA koordinasyonu
HALİSE TÜRKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE KOYUNCU
- The control and optimization of swarm robots on ROS2 platform
ROS2 platform üzerinde sürü robotlarının kontrolü ve optimizasyonu
MOHAMMED SEDEG
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CAN BÜLENT FİDAN
- 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
2007
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDAN M. ERKMEN
PROF. DR. İSMET ERKMEN
- Comparison of path planning algorithms
Güzergah planlama algoritmalarının karşılaştırılması
FUAT GELERİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiSistem ve Kontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. H. LEVENT AKIN
- 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
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN SEÇİNTİ