Advanced control and local planner for mobile robots
Mobil robotlar için ileri kontrol ve yerel planlayıcı
- Tez No: 851192
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERKAN USLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Tekerlekli Mobil Robotlar ve Otonom Kara Araçları, imalat, lojistik, sağlık hizmetleri ve keşif gibi çeşitli endüstrilerde artık vazgeçilmez varlıklardır. WMR'lerin gelişimi, erken konseptinden mevcut olarak var olan gelişmiş robot sistemlerine kadar izlenebilir. Bu metin, WMR'lerin kapsamlı tarihsel bağlamına dalmakta olup, gelişimlerini ve evrimlerini şekillendiren önemli başarıları, önemli teknolojileri ve büyük olayları incelemektedir. Bu çalışmanın amacı, A* ile saf takip kombinasyonunda ortaya çıkan aşırı atlamaların özel bir sorununu ele almak için düşük çözünürlüklü bir haritalama tekniğini navigasyon sisteminin verimliliğini artırmak için içermektir. Bu, oluşturulan haritadaki noktaların rastgele dağıtımını içerir ve her noktanın kesin olarak 0.2 metre uzaklıkta olduğundan emin olur. Izgara, boş alanlarda uygulanacak ve imalat tesisleri içinde sınırlı bir navigasyon alanı oluşturacaktır. Ayrıca, bu strateji, düşük çözünürlüklü ızgara sistemimizdeki yol noktalarına yönelik yönlendirme hassasiyetini artırmayı amaçlamaktadır. Ayrıca, saf takiple birlikte bir PID kontrol tekniğini dahil etme beklentisi bulunmaktadır. Bu, PID Denetleyicisi'nin hem lineer hem de dönüşsel hızı yönetmek için kullanılmasını içerir ve bu da yol kontrolcüsüne yardımcı olur. Bu stratejik birleşmenin amacı, belirlenen hedefi aşma sorununu ele almak ve navigasyon sırasında engellerle karşılaşma sıklığını azaltmaktır. Bu, PID parametreleri için birkaç kurulumu değerlendirerek ve gelecekteki koşulları tahmin ederek en uygun parametre yapılandırmasını belirlemek suretiyle başarılır. Bu çalışmanın ana hedefi, AGV'lerin karmaşık ve sınırlı ortamlarda manevra kabiliyetini artırmaktır. Geliştirdiğimiz çerçevenin etkinliği, hem simülasyon hem de fiziksel bir platform kullanılarak değerlendirildi ve yerel planlayıcılar Pure Pursuit, DWA ve TEB modellerinin performansı karşılaştırıldı. Bu yerel planlayıcıları düşük çözünürlüklü bir ızgara tabanlı sistemde çalışan bir A* ve Dijkstra algoritması ile birleştirdik. Üç metriğin sonuçları, simülasyon testlerinin hedefe ulaşmak için gereken zaman ve mesafeyi minimize etmek, ayrıca hedefe doğru yönelim hatalarını azaltmak için bakış açısını, lineer ve açısal hızları ayarlamak için önemini vurgulamıştır. Bununla birlikte, gerçek platform çalışmaları, karmaşık manzaraları gezinmek için en etkili yönlendirme parametrelerini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Wheeled Mobile Robots and Autonomous Ground Vehicles are now essential assets in several industries such as manufacturing, logistics, healthcare, and exploration. The development of WMRs can be tracked from its early concept to the advanced robotic systems that currently exist. This text delves into the comprehensive historical context of WMRs, examining significant achievements, important technologies, and major events that have shaped their development and evolution. The objective of this study is to enhance the efficiency of the navigation system by including a low-resolution mapping technique, in order to address the particular issue of overshooting that arises when combining A* with pure pursuit. This entails the random distribution of dots on the generated map, ensuring that each point is precisely separated by a distance of 0.2 metres. The grid will be implemented in the vacant spaces, establishing a restricted navigation area within manufacturing facilities. Furthermore, this strategy seeks to improve the precision of steering towards the waypoints in our low-resolution grid system. Moreover, there is an expectation to incorporate a PID control technique in conjunction with pure pursuit. This would include employing a PID Controller to govern both the linear and rotational velocity, thereby aiding the trajectory controller. The purpose of this strategic merger is to tackle the present problem of surpassing the set goal and reducing the frequency of encountering barriers while navigating. It accomplishes this by assessing several setups for PID parameters and predicting forthcoming conditions to ascertain the optimal parameter configuration. The main goal of this study is to enhance the manoeuvrability of AGVs in intricate and confined environments.The efficacy of our developed framework was evaluated using both simulation and a physical platform, whereby we compared the performance of local planners Pure Pursuit, DWA, and TEB models. We combined these local planners with an A* and Dijkstra algorithm operating on a low-resolution grid-based system. The outcomes of three metrics The simulation tests emphasised the importance of adjusting look ahead, linear, and angular velocities to minimize the time and distance needed to achieve the goal, as well as to reduce orientation errors towards the target. Conversely, the actual platform studies yielded the most effective steering parameters for navigating complex landscapes.
Benzer Tezler
- Mekânsal dijital ikizlere yönelik yapı modeli üretiminde prosedürel modelleme yönteminin tasarımı ve geliştirilmesi
Design and development of procedural modeling method in generating structure models for spatial digital twins
GÜÇLÜ ŞENYURDUSEV
Doktora
Türkçe
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÖZGÜR DOĞRU
- Kentsel Miras Alanlarında Akıllı Sistemler Destekli Sürekli İzleme Modeli, Tarihi Yazd Kenti Örneği
Continuous monitoring model supported by smart systems in urban heritage areas: the case of historic city of Yazd
MASUD HATAMI
Doktora
Türkçe
2024
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGAY KEREM KORAMAZ
- Integrating path planning and image processing with UAVs for disease detection and yield estimation in indoor agriculture
Kapalı alan tarımda hastalık tespiti ve verim tahmini için rota planlama ve görüntü işlemenin İHA'larla entegre edilmesi
ONAT ERDOĞMUŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- 1929-1946 tarihleri arasında Cumhuriyet Gazetesinde yayımlanmış arkeoloji içerikli haberlerin bir değerlendirmesi
An evaluation of archeology news published on Cumhuriyet Newspaper between 1929 and 1946
SABAHAT NAĞME BAŞARAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Arkeolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLGE AR
- Off-pump koroner arter by-pass cerrahisi uygulanan hastalarda ultrasonografi eşliğinde yapılan pektointerkostal fasiyal bloğun postoperatif ağrı tedavisine etkisi
Effect of ultrasound-guided pectointercostal fascial block on postoperati̇ve pai̇n management in patients undergoing off-pump coronary artery bypass surgery
ÖZGE ŞAHİNER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
Anestezi ve ReanimasyonBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiAnesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSA YILDIZ