Anticipation in collective motion of robot swarms
Sürü robotların müşterek hareketinde beklenti
- Tez No: 705081
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ EMRE TURGUT, PROF. DR. CRİSTİáN HUEPE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Son teknolojik gelişmeler İHA sürülerinin uygulanabilmesini mümkün kılmıştır. Sürülerin her geçen gün daha karmaşık durumlarla karşılaşması, müşterek hareket modellerinin önemini arttırmaktadır. Bu tezde, kendinden hareketli ajanlar için beklentili eylemi olan müşterek hareket modeli verilmiştir. Çekme-itme işleyişinde beklenen konumu kullanmanın hızlara bağlı yeni bir etkileşim terimi getirdiği gösterilmiştir. Modelin gürültü ile uyarılmış düzen-düzensizlik faz geçişi, şu iki iyi bilinen müşterek hareket modeli ile karşılaştırılmıştır: Active-Elastic model ve Vicsek model. Karşılaştırma, beklentinin ajanların yönlerini hizaladığını göstermiştir. Böylece, beklenti ufku ayarlanarak robot sürülerinin bazı görevleri tamamlamasına yardım edilebilir. Örnek olarak, daha iyi fren performansı ile zincirleme kazaların önlenmesi, veya dar bir geçitten sıkışarak ve düzeni kaybetmeden geçilebilmesi verilebilir. Beklentili modelde hız bilgisi gerektiği için, pozisyon ölçümlerini iyileştiren, hız ve yön bilgisi sağlayan, ve hareket denklemlerini dikkate alan bir Kalman Filtresi tasarlanmıştır. Önerilen model ve tasarlanan filtre ile parçaçık bazlı benzetimler yapılmıştır. Daha sonra, model ve filtre, Bitcraze Crazyflie 2.x dört pervaneli helikopter İHA sürüsünü uçurmaya yarayan Crazyswarm ortamında uygulanmıştır. Deneylerde, ajanların kontrol komutları kendi Kalman Filtreleri tarafından gürültülü ölçümler ve hareket modeli bilgisi kullanılarak üretilmiştir. Gerçek İHAlar ile yapılan deneyler sürünün dar bir geçitten önerilen beklentili model ile geçebildiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Recent technological advancements made the implementation of swarms of UAVs possible. As they face more complex situations each day, collective motion models rise in importance. In this thesis, a collective motion model for self-propelled agents with anticipative action is given. It is shown that using anticipated positions in the attraction-repulsion mechanism brings a new interaction term that depends on velocities. The noise-induced order-disorder phase transition of this model is compared with two other well-known collective motion models: Active-Elastic model and Vicsek model. The comparison shows that anticipation aligns the headings of the agents. Therefore, the anticipation horizon can be adjusted to help robot swarms accomplish certain tasks. For example; better braking performance and preventing pileup in case of a sudden stop, or squeezing through a narrow passage without losing order. Sensors used in the robot swarms are mostly position-based. Since velocity information is required for the anticipative model, a Kalman Filter that takes equations of motion into consideration is designed to improve the position measurements and supply velocity and heading information. Particle-based simulations are done for the proposed model with the designed filter. Then, the model and the filter are implemented in the Crazyswarm platform, which is used for flying a swarm of Bitcraze Crazyflie 2.x quadcopter UAVs. In the experiments, control commands of the agents are created by their own Kalman Filter, which uses noisy measurements and the motion model information. Experiments with the real UAVs show that the swarm is able to pass through a narrow passage with the proposed anticipative motion model.
Benzer Tezler
- Roles of anticipation and inertia in active elastic sheet models
Aktif elastik levha modellerinde öngörünün ve ataletin rolleri
MERT DEMİREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ EMRE TURGUT
PROF. DR. CRISTIAN HUEPE
- Özelleştirme ve özelleştirmede yatırım bankalarının rolü ve Petlas uygulamalı örneği
Privatization and the role of investment banks in the privatization process and Petlas case study
GONCA KARAÜÇ
- Arada
In Between
ÇETİN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Radyo-TelevizyonBeykent ÜniversitesiSinema Televizyon Ana Sanat Dalı
PROF. DR. BÜLENT VARDAR
- Kumuk Masallarının Monomit Kuramı bağlamında incelenmesi
Analysis of Kumyk Tales in the context of Monomyth Theory
MEHMET EMRECAN YÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Halk Bilimi (Folklor)Kastamonu ÜniversitesiÇağdaş Türk Lehçeleri ve Edebiyatları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN SÖYLEMEZ
- Construction of everyday reality in a virtual world: The case of 'World of warcraft'
Sanal dünyada gündelik gerçeklik kurulumu: 'World of warcraft' vakası
CEYDA YOLGÖRMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
SosyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiSosyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÇAĞATAY TOPAL