Mapping and obstacle avoidance algorithms for quadrotors in the indoor environments
İHA ile GPS kullanmadan ve engellere çarpmadan kapalı alanların haritasının çıkarılması
- Tez No: 612281
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ EMRE TURGUT, DR. ÖĞR. ÜYESİ KUTLUK BİLGE ARIKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Mechanical Engineering, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Son dönemlerde, otonom uçuş kabiliyetine sahip hava araçlarlarıyla yapılan arama kurtarma operasyonlarına ilgi artmıştır. Geliştirilen tekniklerin büyük kısmı dış mekanlarda kullanılmaya elverişli olduğundan iç mekanlar için geçerli az sayıda teknik bulunmaktadır. Eş zamanlı konum tespiti ve haritalama otonom robotların açık ve kapalı alanlarda gezinim yapmasına olanak veren bir yöntemdir. Açık alanlarda konum tespiti GPS kullanılarak kolaylıkla gerçekleştirilebilir. Buna karşın kapalı alanlarda GPS kullanılamamaktadır. Bu çalışmada, otonom gezinim yapabilen bir kuadrotor yardımıyla herhangi bir engele çarpmadan kapalı alanların iki boyutlu haritasının çıkartılması hedeflenmiştir. Ultra Geniş-Bant teknolojisi kullanılarak bir lokal konumlandırma sistemi oluşturulmuştur ve bir lazer mesafe ölçer yardımıyla bilinmeyen kapalı alanların haritası çıkartılmıştır. Kapalı alanlarda otonom bir şekilde dolaşırken haritalama yapabilecek yeni bir algoritma tasarlanmış ve sunulmuştur. Bilinen iki gezinim algoritması ile kıyaslamalar yapılarak sunulan algoritmanın performansı ölçülmeye çalışılmıştır. Bu kıyaslama esnasında çeşitli performans kriterlerinden faydalanılmıştır. Bilinen algoritmalardan biri içerisinde engeller barındıran büyük haritalarda direkt olarak başarısız olurken, diğer algoritma haritalama işlemini düzgün bir şekilde gerçekleştirmesine rağmen kıyaslamalar esnasında sunulan yeni algoritmaya yenik düşmüştür. Küçük çaplı haritalarda gerçekleştirilen bazı benzetimlerde algoritmalar benzer sonuçlar elde etmiştir fakat sunulan yeni algoritma harita büyüklüğünden bağımsız olarak görevini her durumda tamamlamış ve aldığı başarılı sonuçlarla rakiplerine üstünlük sağlamıştır.
Özet (Çeviri)
Recently, there has been increased interest for search and rescue missions with autonomous flying vehicles. However, as most of the designed techniques are suitable for outdoors, only a few techniques have been developed for indoors. SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) is a method that allows autonomous robots to navigate in both indoor and outdoor environments. Localization part can be easily performed using a GPS(Global Positioning System) outdoors. On the contrary, GPS cannot be used indoors. In this study, the aim is to obtain 2D map of indoor environments without hitting any obstacles by using a quadrotor that is capable of autonomous navigation. Local positioning system is established with a UWB(Ultra Wide-Band) sensor and a LIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging) is used to obtain the map of the unknown indoor environment. A novel algorithm, which maps indoor environments autonomously, is designed and presented. It is compared with two known navigation algorithms with the help of various metrics in order to measure the performance of the presented algorithm. One of the known algorithms directly fails on bigger maps with obstacles while the other one is overtaken by the presented novel algorithm during comparisons although it successfully completes the mapping process. The algorithms have obtained similar results in some simulations on small map. However, the novel algorithm beats the opponents by completing the tasks with better scores regardless of the size of the indoor environments.
Benzer Tezler
- Çevresel imgelerin kent kimliğine etkisi (Mersin Müftü Deresi –Kurtuluş Meydanı Aksı örneği)
Effects of enviromental images to city identity (Mersi̇n Müftü Stream –Kurtuluş Square Axis)
PINAR TUĞÇE TOKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
MimarlıkToros ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ONUR BOYACIGİL GÜNGÖR
- Scalable fast dispersive scanner
Ölçeklenebilir hızlı dispersiv tarayıcı
RASÜL TORUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Şehir ÜniversitesiElektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZDAL BOYRAZ
- Kan pıhtılaşmasının görüntü işleme ile haritalandırlması
Mapping of blood coagulation via image processing method
BURAK ONAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mekatronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET İLYAS BAYINDIR
- Using spatial statistics techniques to determine the user profiles of social media
Sosyal medyada kullanıcı profillerinin belirlenmesinde konumsal istatistik tekniklerin kullanılması
İREM ERKUŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARİF ÇAĞDAŞ AYDINOĞLU
- Drought assessment by means of MODIS data
MODIS uydu verileriyle kuraklık değerlendirmesi
SEMRA KOCAASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF SERTEL