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: 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: 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: 143
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
- 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
- Dört mekanum tekerli bir mobil robotun tekerlek temas kuvvetlerinin dikkate alınarak kontrolü
Control of a mobile robot with four mecanum wheels considering variable wheel contact forces
CAN TEZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. GÖKHAN BAYAR
- Otonom tarım robotlarının hareket planlaması ve yörünge takibi kontrolüne yüzey eğimi etkilerinin incelenmesi
Investigation of the inclination effects on motion planning and path following control of the autonomous agricultural robots
ELİF ULUSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN BAYAR
- 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