Gezgin robotların konum belirleme ve engel sakınım probleminin tek kartlı bilgisayar sistemi kullanılarak çözümü
The solution of the mobile robots' localization and obstacle avoidance problem using single board computer system
- Tez No: 438571
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİNE BOLAT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
Yapılan tez çalışmasında, Tek Kart Bilgisayar (TKB) sistemleri kullanılarak gezgin robotların hareket ve kontrol edilmesine yönelik çalışmalar ve yöntemler sunulmak-tadır. Çalışmalarda, gezgin robotun ortamda bulunan engeller ve hedefi bulması için görüntü işleme tekniklerinden faydalanılmaktadır. Ortamda bulunan nesneler tespit edildikten sonra, ortamın ızgara tabanlı haritası çıkarılmaktadır. Çıkarılan harita üze-rinde Genetik Algoritma (GA), uygulanarak robotun en kısa yoldan hedefe ulaşması sağlanmaktadır. Tez çalışması kapsamında, gezgin robotların hareketi için üç bloktan oluşan bir sistem önerilmektedir. Görüntü işleme bloğu adı verilen ilk blok, ortamın ızgara tabanlı haritasını çıkarmakta, Yol planlama bloğu ismi verilen ikinci blok, en kısa yolu hesaplamakta ve Robot hareket bloğu adı verilen son blok ise robotun hareket etmesi için gerekli, açı, mesafe ve komut bilgilerini oluşturarak robotun hareket ettirilmesini sağlamaktadır. Yapılan ikinci çalışmada, gezgin robotların uzaktan hareket ve kontrol ettirilmesi için, web tabanlı gezgin robot hareket ve kontrol sistemi önerilmektedir. Çalışmada, gerçek bir laboratuvar ortamında bulunan P3-DX gezgin robotunun, sanal ortamda bulunan engellere çarpmadan, sanal hedefe ulaşması sağlanmaktadır. Ayrıca P3-DX gezgin robotu, kullanıcı tarafından uygulanan hareket komutları ile yönünü ve konumunu değiştirebilmektedir. Tez kapsamında yapılan üçüncü çalışmada, stereo görme kullanılarak mesafe kesti-rimi yapılmakta ve gezgin robotun ortamda bulunan engellere çarpmadan hedefe ulaşması sağlanmaktadır. Laboratuvar ortamında hazır durumda bulunmasından dolayı P3-DX gezgin robotu kullanılmaktadır. Yapılan çalışmalarda, uygulama yazılımlarının kodlanmasında C, C++ ve PHP programlama dilleri, görüntü işleme uygulamaları için OpenCV kütüphanesi gibi açık kaynak kodlu yazılımlar kullanılmaktadır. Ayrıca robotun kontrol ve hareket ettirilmesinde gömülü sistem olarak BeagleBoard-xM kullanılmaktadır. Yapılan çalışmalar ve önerilen sistemler, küçük değişikliklerle farklı robotlara uygulanabilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the studies and methods for the motion and control of mobile robots are presented using Single Board Computer systems. In these studies, the image processing techniques are used for the detection of the objects. The grid-based map is created using detected objects. Then, the shortest path is obtained applying Genetic Algorithm to the generated map. In the first study, a motion planning system including three blocks is proposed. The first block, image processing block, is used for generating a grid-based map of the environment. The second block, path planning block, is utilized for the shortest path. The last block, robot motion block, provides the motion of the robot. In the second study, a web-based motion and control system is proposed for the robot. It is provided that the mobile robot navigates avoiding the virtual obstacles to reach the virtual target in the real laboratory environment. The motion of the robot can also be controlled by the users' commands. In the last study, a stereo vision-based distance estimate is used for the robot's motion. The distance between the robot and obstacles is calculated to reach the target avoiding obstacles. Since the P3-DX robot exists in the laboratory environment, it is used in all experimental studies. Open source software such as C, C++ and PHP languages and OpenCV library are used for the application program. For controlling and motion of the robot, BeagleBoard-xM is utilized as an embedded hardware. The realized and proposed systems can be applied to different robots with slight changes.
Benzer Tezler
- Çoklu robot sistemlerinin formasyon kontrolü için dinamik engellerden kaçınma algoritmasının geliştirilmesi
Development of dynamic obstacle avoidance algorithm for formation control of multi-robot systems
ZEHRA TÜFEKÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Sabahattin Zaim ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN ERDEMİR
- Çoklu algılayıcı füzyonunun çoklu robot sistemlerinde eş zamanlı konum belirleme ve haritalama problemine uygulanması
The implementation of multi-sensor fusion to simultaneous localization and mapping problem in multi-robot systems
GÜRKAN TUNA
Doktora
Türkçe
2012
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAYHAN GÜLEZ
YRD. DOÇ. DR. VEHBİ ÇAĞRI GÜNGÖR
- Genişletilmiş kalman süzgeci ile gezgin robot konumunun belirlenmesi
Mobile robot localization with extended kalman filter
KORAY HASAN HATİPOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBaşkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. HAMİT ERDEM
- Visually-guided walking reference modification for humanoid robots
İnsansı robotlar için yapay görme tabanlı yürüyüş yörünge sentezi
KAAN CAN FİDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMALETTİN ERBATUR
- Simülasyon ortamında derin pekiştirmeli öğrenme ile robot kontrolü
Robot kontrol with deep reinforcement learning in simulation environment
HÜSEYİN PULLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CİHAN KARAKUZU