Geri Dön

Control of an autonomous wheelchair with visual feedback

Görsel geri beslemeli otonom tekerlekli sandalyenin kontrolü

  1. Tez No: 877288
  2. Yazar: EFGAN UĞUR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. TOLGAY KARA, DOÇ. DR. ABDUL HAFIZ ABDULHAFIZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 105

Özet

Bu tez otonom bir tekerlekli sandalyenin kontrol problemine odaklanmaktadır. Problemin çözümü ve doğrulaması modelleme, kontrol sistemi tasarımı, simülasyon ve gerçek deneysel testlerden oluşur. Asıl amaç, yürüme engelli bireylerin kentsel hareketlilik sorununa çözüm önermektir. Çalışma bu görev için verimli bir kontrol sistemi tasarımı sunmaktadır. Doğrusallaştırılmış bir tekerlekli sandalye modeli oluşturulmuş ve kaldırımdaki sarı çizgilerin optimum kontrol ile takip edilme performansını değerlendirmek için görüntü tabanlı görsel servo sistemi tanıtılmıştır. Referans yörünge setleri, Hough Lines yöntemi kullanılarak kaldırım takibi için gürbüz ufuk noktası kullanılarak oluşturulur. Bu referans yolları, Doğrusal Kuadratik Regülatör (LQR) kontrolü, Kutup Yerleştirme (PP) kontrolü ve geleneksel Oransal-Integral-Türevsel (PID) kontrol yönteminin optimal kontrol yöntemleri ile simülasyon ve deneysel olarak karşılaştırılarak test edilmiştir. Bu testlere ek olarak, LQR kontrolü için Monte-Carlo simülasyon yöntemi kullanılıp, denenmiştir. Bozucu zayıflatması, yörünge takibi ve vücut ağırlığı değişimlerine karşı sağlamlığı içeren birçok simülasyon testleri gerçekleştirilmiştir. Tüm simülasyon testleri ve deneysel sonuçlar, LQR kontrol yönteminin bahsedilen diğer kontrol yöntemleriyle karşılaştırıldığında daha iyi performansa sahip olduğunu kanıtlamaktadır.

Özet (Çeviri)

This thesis focuses on control problem of an autonomous wheelchair. Solution of the problem and verification consists of modeling, control system design, simulation and real experimental testing. The main goal is to propose a solution to the urban mobility problem of people with walking disabilities. The study offers an efficient control system design for this task. A linearized wheelchair model is constructed and image-based visual servoing is introduced to evaluate the performance of tracking yellow tactile pavement on sidewalk with optimal control. Reference trajectory sets are created using robust vanishing point for sidewalk following by employing the Hough Lines method. These reference paths are tested with optimal control methods of Linear Quadratic Regulator (LQR) control, Pole Placement (PP) control and traditional Proportional-Derivative-Integral (PID) control method with comparisons through simulations and experiments. In addition to the tests, Monte-Carlo simulation method is employed and tested for LQR control. Many simulation tests are realized including disturbance attenuation, trajectory tracking and robustness to bodyweight variations. All simulation tests and experimental results prove that LQR control method has better performance compared the other mentioned control methods.

Benzer Tezler

  1. A simulation study on autonomous wheelchair control with visual feedback for following straight lines

    Düz çizgi takibi için görsel geri beslemeli otonom tekerlekli sandalye kontrolü üzerine bir simulasyon çalışması

    EFGAN UĞUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ TOLGAY KARA

  2. Enhancing follow the gap method with memory aid and with prediction component

    Boşluğu takip et yönteminin hafıza desteği ile ve öngörü bileşeni ile geliştirilmesi

    EMRE CAN CONTARLI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. VOLKAN SEZER

  3. Design of an autonomous logistic service vehicle

    Lojistik hizmet veren otonom araç tasarımı

    MURAT HOCAOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Makine MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MURAT AKDAĞ

  4. Otonom kontrollü akıllı tekerlekli sandalye tasarımı

    The design of a smart wheelchair with autonomous control

    HALİL İBRAHİM ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKarabük Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET REŞİT KAVSAOĞLU

  5. Elektrikli tekerlekli sandalyenin kafa hareketleri ile yarı otonom kontrolü

    Control of a semi-autonomous powerchair using head movements

    MUSTAFA DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. VOLKAN SEZER