Autonomous multi-robot topological spatial cognition
Çoklu robotlarda otonom topolojik uzamsal anlamlandırma
- Tez No: 409244
- Danışmanlar: PROF. DR. HURİYE IŞIL BOZMA AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 156
Özet
Bu tezde, çoklu robotlarda topolojik uzamsal anlamlandırma konusu ele alınmıştır. Topolojik muhakeme sayesinde, robotun etrafındaki uzay uzamsal olarak birbiriyle ilişkili yerlere bölünür. Bu çerçevede, uzamsal farkındalık terimi, bu yerler ve ilişkiler ile ilgili bilgilerin toplanması, organizasyonu, anlamlandırılması ve gerekirse düzeltilmesi ile ilgilidir. Bu çerçevede, problem için geliştirilen yaklaşım 3 aşamada ele alınmıştır. Birinci aşamada, algılayıcı verilerinin daha önce geliştirilmiş olan baloncuk uzayı kullanılarak verimli bir ¸sekilde tanımlanması konusunda ¸calı¸sılmı¸stır. Daha sonra, robotun tamamen kendi bilgisini kullanarak uzamsal bilgi işleme konusu üzerine çalışılarak, Topolojik Uzamsal Anlamlandırma modeli geliştirilmiştir. Bu model, robotun gezdiği yol boyunca ziyaret ettiği farklı ortamların algılanması, öğrenilmesi ve tanınmasını sağlamaktadır. Bunun yanı sıra öğrenilen yerler arasındaki hiyerarşik ilişkileri gösteren ağaç ve yerler arasındaki uzamsal ilişkileri gösteren topolojik haritadan oluşan uzun dönemli uzamsal hafıza önerilen bu model ile oluşturulmaktadır. Son olarak, robotun kendi bilgisini diğer robotlardan gelen bilgilerle zenginle¸stirmesi konusu çalışılmıştır. Bu sayede robotun kendi uzamsal hafızasını diğer robotların hafızalarıyla birleştirmesi sağlanmıştır. Önerilen tüm yaklaşımlar, hazır verisetlerinin yanı sıra gerçek-zamanlı olarak robotlar üzerinde test edilmiştir. Deneyler sonucunda, robotların kendi verilerini veya ba¸ska robotlardan aldıkları verileri kullanarak etraflarındaki ortamları anlamlandırabildikleri görülmüştür.
Özet (Çeviri)
This thesis is concerned with topological spatial cognition in multi-robot systems. With topological reasoning, continuous space is discretized into a set of places that are spatially related. Thus, topological spatial cognition is associated with the acquisition, organization, utilization and revision of knowledge of places and their spatial relations. In turn, this can occur either through the direct experience of the robot or indirectly based on the knowledge of other robots. In this perspective, the problem is handled in three stages. First, efficient sensory data representation is studied and a model based on previously developed bubble space is presented. Next, the full range of spatial processing associated with direct experience is considered via introducing a topological spatial cognition (TSC) model. This model enables each robot to detect places, recognize them or learn them as necessary in a completely unsupervised, incremental and organized manner. The robot continually builds and utilizes its long-term spatial memory where knowledge of places and their spatial relations are retained in separate, but related parts. Finally, the problem of expanding each robot's spatial cognition based on other robots' knowledge is addressed and a model that enables each robot to merge its spatial memory with those of other robots is proposed. All of the proposed approaches are evaluated on benchmark data sets as well as on real robots. The experimental results demonstrate that robots are able to autonomously become cognizant of their surrounding through either their individual experience or that of other robots.
Benzer Tezler
- Multirobot exploration with bubble space based topological maps
Baloncuk uzayı tabanlı topolojik haritalarda çoklu robotlarla ortam keşfetme
BAYRAM CEVDET AKDENİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HURİYE IŞIL BOZMA
- An autonomous heterogeneous multi-robot system design for early fire detection
Erken orman yangını tespiti için otonom heterojen çoklu robot sistemi tasarımı
ÖMER FARUK SERİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAbdullah Gül ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SAMET GÜLER
- Bina içi lojistik faaliyetler için bulut tabanlı otonom robot yönetimi
Cloud-based autonomous robot management for indoor logistics activities
FATİH OKUMUŞ
Doktora
Türkçe
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİnönü ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN FATİH KOCAMAZ
- A collaborative multi-robot localization technique for autonomous robots
Otonom robotlar için bir çoklu robot konuşlandırma tekniği
HATİCE KÖSE BAĞCI
Doktora
İngilizce
2007
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. LEVENT AKIN
- Design and implementation of multi-agent visual-SLAM algorithms on autonomous robots
Çok robotlu görsel SLAM yordamlarının otonom robotlar üzerinde tasarım ve gerçeklenmesi
NEZİH ERGİN ÖZKUCUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
PROF. H. LEVENT AKIN