Aerial robot - ground robot coordination for spatial mapping and analysis
Uzamsal haritalama ve analiz için uçan robot - kara robotu koordinasyonu
- Tez No: 910372
- Danışmanlar: PROF. DR. HURİYE IŞIL BOZMA AYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, uçan robotların (UR) ve gezgin kara robotlarının (GKR) havadan uzamsal haritalama ve analiz için koordinasyonu ile ilgilidir. Her ne kadar hava robotları çevresel haritalama için uygun olsalar da, mevcut batarya teknolojileri sebebiyle operasyon süreleri sınırlıdır. Bu problem, UR'yi, gezgin batarya yenileme platformu olarak görev yapan GKR ile eşgüdümlendirerek aşılabilir. Bu tezde, bu problem üç açıdan ele alınmaktadır. İlk olarak, UR'nin bataryasını yenilemek için robotların nerede ve zaman buluşacaklarını karar verebilen yeni bir randevu planlama algoritması sunulmaktadır. Ortaya çıkan algoritmaların, görev ölçeği gözetilmeksizin ilgili görev için optimaliteyi garanti ederken, iniş türü (kenetlenmesiz iniş, kenetlenmeli iniş), katırlama (yapılıp yapılmamasına göre), şarj süresi (sabit ya da değişken) ve son konum kısıtlarına göre değişen çok sayıdaki senaryoda uygulanabilir olduğu gösterilmiştir. Ardından UR ile toplanan algılayıcı verilerine dayalı üç boyutlu uzamsal haritalama ve konumlama algoritmaları formülize edilmiştir. Üç boyutlu uzamsal haritalama, gelen imgelerin şimdiye kadar oluşturulmuş haritaya izdüşümsel dönüşümüne dayanmaktadır. Konumlama için ise aradeğerleme ve geometri temelli olarak iki farklı metod değerlendirilmiştir. Son olarak, gerçek bir eşgüdüm sistemi tasarlanmıştır. Bu sistem UR'ler için değiştirilebilir bir batarya tasarımı, bir batarya değiştirme platformu (BDP) ve bu platformu taşıyan bir GKR'den oluşmaktadır. Bu tasarıma dayalı olarak bu platformun donanım ve yazılım geliştirmeleri başlatılmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis is concerned with the coordination of an aerial robot (AR) and a mobile ground robot (MGR) for aerial spatial mapping and analysis. Although ARs are favorable platforms for environmental mapping, their operation times are limited due to the current battery technologies. This can be alleviated through having the AR coordinate with an MGR acting as a mobile battery replenishment platform. In this thesis, this problem is studied from three aspects. First, a novel rendezvous scheduling algorithm is presented to determine where and when should the robots meet to replenish the battery of the AR. The resulting algorithms are shown to be real-time applicable in a wide range of scenarios varying with respect to landing type (dockless landing, docked landing), muling (done or not), charging times (fixed, varying), and final location constraints regardless of the mission scale while ensuring optimality for the associated mission. Second, three-dimensional spatial mapping and localization algorithms based on the sensory data as collected by the AR are formulated. Three-dimensional mapping is based on the matching of the incoming frames with the so-far constructed map. For localization, an interpolation-based method and a geometry-based method are considered. Thirdly, a real coordination system is designed. The system consists of a replaceable battery design for ARs, a battery replacement platform (BRP), and a MGR that carries this platform. The hardware and software development of this platform are initiated.
Benzer Tezler
- İnşaat mühendisliğinde foto yorumlama (interpretasyon) tekniğinin uygulama imkanları
Başlık çevirisi yok
N.NADİR ÜNAL
- İç ve dış yöneltme elemanlarının bilinmesi durumunda uzaysal kestirme problemlerinin çözümü ve yersel fotogrametride uygulama olanaklarının araştırılması
The Investigation of the solution of spatial intersection problems and the application possibilities on terrestrial photogrammetry in the case of interior and exterior orientation parameters are known
HÜSEYİN GAZİ BAŞ
- İran'da hava fotoğrafları yardımıyla orman yollarının planlanması
The Use of aerial photographs in road planning, İran
SACİD MASSİHA
- Yersel fotogrametride analog analog-analitik ve analitik değerlendirme yöntemlerinin yapı konstrüksiyon deneylerinde uygulama olanakları
The Applicability in structural model testing of analog, analog-analytical and analytical restitution methods in close range photogrammetry
GÖNÜL TOZ
