Modeling and motion control of a wheeled mobile robot using multiple sensors
Çok algılayıcılı tekerlekli robotun modellemesi ve hareket kontrolü
- Tez No: 831883
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYTAÇ GÖREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Mechatronics Engineering, Mechanical Engineering, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması iyi bilinen bir problem olan tekerlekli robotların güzergah izlemesini farklı perspektiflerden yaklaşarak konu almaktadır. Kinematik bisiklet modeli bu çalışmanın aktörü olarak ele alınmıştır. Bu model ilk olarak okuyucuya kısıtlar ve kontrol edilebilirlik şartlarıyla birlikte sunulmuştur. Devamında takip kontrolcüleri ele alınmıştır. Bu kontrolcüler Linear Quadratic Regulator (LQR), bir Lyapunov temelli kontrolcü ve etkileşimsiz özellikli dinamik geribeslemeli doğrusallaştırmadır. Kontrolcüler kinematik bisiklet modele farklı şekillerde uygulanmıştır(hata dinamikleri, genişletilmiş koordinatlar). Bununla birlikte, engellerden kaçınma göz önünde bulundurulmuş ve Pure Pursuit Algoritması geometrik bir engelden kaçınma mekanizması olarak burada devreye alınmıştır. Buna benzer olarak, Pure Pursuit Algoritması lokal kontrolcüler için istenen güzergatan uzakta başlatıldığında yaklaşma için de kullanılmıştır. Elde edilen hibrit kontrolcüler ölçüm gürültüsüne maruz bırakılmıştır. Extended Kalman Filtresi (EKF) kullanılarak performanslar değerlendirilmiştir. Devamında konuma bağlı ölçüm füzyonu dahil edilerek sonuçlar karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, bu hibrit kontrolcüler 3 farklı senaryo için simüle edilmiş ve en iyi sonucu veren araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis work tackles a well-known problem of trajectory tracking of wheeled mobile robots (WMR) from different perspectives. Kinematic bicycle model is taken as the actor of the study. This model is firstly introduced to the reader with its constraints and controllability conditions. Then, tracking controllers are considered. These controllers are Linear Quadratic Regulator (LQR), a Lyapunov-based controller and Dynamic Feedback Linearization with non-interacting control property. Controllers are applied to the kinematic bicycle model differently (error dynamics, extended coordinates). Moreover, obstacle avoidance is considered and Pure Pursuit Algorithm is employed as a geometric obstacle avoidance mechanism. Similarly, Pure Pursuit Algorithm is utilized for local controllers to approach the desired trajectory when initialized away. Obtained hybrid controllers are then exposed to measurements with noise. By utilizing an Extended Kalman Filter (EKF), performances are evaluated. The results are then compared to a Landmark-based measurement fusion. Finally, these hybrid controllers are simulated for 3 different cases to find the best.
Benzer Tezler
- Design of a mobile robot to move on rough terrain
Engebeli arazide hareket eden mobil robot tasarımı
UĞUR KIRMIZIGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL İDER
- Trajectory tracking control of unmanned ground vehicles in mixed terrain
İnsansız kara araçlarının değişken yüzey şartlarında yörünge izlemesi kontrolü
GÖKHAN BAYAR
Doktora
İngilizce
2012
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. A. BUĞRA KOKU
YRD. DOÇ. DR. E. İLHAN KONUKSEVEN
- İnsansı robotlarda yürüme
Humanoid walking
SABRİ YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÖKAŞAN
- Paletli mobil manipülatör tasarımı ve modellenmesi
Tracked mobile manipulator design and dynamical modelling
MUSTAFA TOLGA YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- The design of an unmanned ground vehicle and its trajectory-tracking control by using GPS
İnsansız bir yer aracının tasarımı ve GPS ile yörünge kontrolü
FIRAS MUHAMMAD SAIB M.M. AL-NAQSHBANDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ATİLLA BAYRAM
- Designing controllers for path planning applications to mobile robots with head-cameras
Mobil robotlara yol planlama uygulamaları için tepe kameralar ile kontrolörler tasarlama
EMRAH DÖNMEZ
Doktora
İngilizce
2018
Bilim ve Teknolojiİnönü ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN FATİH KOCAMAZ