UAV based group coordination of UGVs
Bir grup IKA'nın İHA tabanlı koordinasyonu
- Tez No: 392266
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ÜNEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Electrical and Electronics Engineering, Mechatronics Engineering, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
Son yirmi yılda hafif ve az enerji tüketen gömülü sistemlerde yaşanmakta olan gelişmeler, otonom robot teknolojilerinde büyük gelişmelere yol açmıştır. Heterojen mobil robot gruplarının ilgi çekici olmasının en önemli sebeplerinden biri farklı tipteki robotların sahip olduğu avantajların tek bir sisteme entegre edilerek genel sistemin verimliliğinin arttırılabilmesidir. Bu tez çalışmasında çoklu İnsansız Kara Araçlarından (İKA) ve bir adet İnsansız Hava Aracından (İHA) oluşan heterojen bir mobil robot grubunu belirlenmiş bir ortamda önceden verilen bir görevi tamamlamak için, her bir robotun iş birliği içinde çalışabileceği yeni bir teorik çerçeve geliştirilmiştir. İHA, dört pervaneli bir helikopter, ortamdaki hedefin konumunu hesaplayıp, herhangi bir başlangıç noktasından hedefe giden gerçekleştrilebilir bir yörünge çıkarabilmektedir. İKA'lar, holonomik olmayan iki tekerlekli mobil robotlar, sanal bir lideri takip etmektedirler; bu sanal lider ise İHA'nın üç boyutlu ortamdaki pozisyonunun yatay düzleme olan projeksiyonu olarak tanımlanmıştır. İHA kendi pozisyonunu belli aralıklar ile bütün İKA'lara göndermektedir. Bu tezde iki farklı koordinasyon modeli geliştirilmiştir. Dinamik kontrol modelinde, referans yörüngeleri nodal kütle, yay ve sönüm elemanı modeli kullanılarak her bir robot için ayrı ayrı oluşturulmaktadır. Kinematik koordinasyon modelinde ise sanal liderin pozisyonuna ve en yakın iki komşu robota olan uzaklıklar kullanılarak her bir robotun doğrusal ve açısal hız referans yörüngelerini hesaplanır. Çeşitli koordineli görevler sunulmuş ve bu çalışmalar benzetimlerle doğrulanmıştır. Benzetim çalışmaları sırasında robotlar arasında iletişimden kaynaklanan belli gecikmeler de göz önüne alınmıştır. Benzetim sonuçları oldukça umut vericidir ve sistemin deney düzeneği haline getirilmesi yönünde ilk adımı oluşturmaktadır.
Özet (Çeviri)
Coordination of autonomous mobile robots has received significant attention during the last two decades with the emergence of small, lightweight and low power embedded systems. Coordinated motion of heterogenous robots is important due to the fact that unique advantages of different robots might be combined to increase the overall task efficiency of the system. In this thesis, a new coordination framework is developed for a heterogeneous robot system, composed of multiple Unmanned Ground Vehicles (UGVs) and an Unmanned Aerial Vehicle (UAV), that operates in an environment where individual robots work collaboratively in order to accomplish a predefined goal. UAV, a quadrotor, detects the target in the environment and provides a feasible trajectory from an initial configuration to a final target location. UGVs, a group of nonholonomic wheeled mobile robots, follow a virtual leader which is created as the projection of UAV's 3D position onto the horizontal plane. The UAV broadcasts its position at certain frequency to all UGVs. Two different coordination models are developed. In the dynamic coordination model, reference trajectories for each robot is generated from the motion of nodal masses located at each UGV and connected by virtual springs and dampers. Springs have adaptable parameters that allow the desired formation to be achieved In the kinematic coordination model, the position of the virtual leader and distances from the two closest neighbors are directly utilized to create linear and angular velocity references for each UGV. Several coordinated tasks are presented and the results are verified by simulations where different number of UGVs are employed and certain amount of communication delays between the vehicles are also considered. Simulation results are quite promising and form a basis for future experimental work on the topic.
Benzer Tezler
- Coordination and cooperation of multi UAV systems
Çoklu İHA sistemlerinin koordinasyonu ve işbirliği
MUSTAFA GÖKÇE
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TANSU FİLİK
- Engellerden kaçınan ve çoklu hedef takib sistemi gerçekleştirebilen akıllı sürü İHA navigasyonu
Intelligent swarm UAV navigation system with obstacles avoidance and multi-target tracking capability
ELEBAID KHALID ELSAYED BAKHIT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolPamukkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET ÖZEK
- Çoklu otonom insansız hava araçları için paralel programlama tabanlı yol planlaması
Parallel programming based path planning for multi autonomous unmmaned vehicles
ÖMER ÇETİN
Doktora
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRAY YILMAZ
- İnsansız hava aracı (İHA) sürüsünün akıllı yol planlaması
Intelligent path planning of the unmanned aerial vehicle (UAV) swarm
BERAT YILDIZ
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AKİF DURDU
DOÇ. DR. AHMET KAYABAŞI
- Çoklu insansız hava araçları arası altyapısız ağlar için yeni bir konum bilgisi paylaşımlı ve yönlü ortam erişim kontrol protokolü
A novel location oriented directional medium access control protocol for ad hod unmanned air vehicle networks
ŞAMİL TEMEL
Doktora
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER BEKMEZCİ