Mobile robot path planning via artifitial intelligence with fuzzy logic
Bulanık mantık ile yapay zeka (ABC & ACO) ile mobil robot yol planlaması
- Tez No: 954710
- Danışmanlar: PROF. DR. MURTAZA FARSADI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: ACO, ABC, Bulanık Mantık, Yol Planlaması, Mobil Robot, ACO, ABC, Fuzzy Logic, Path Planning, Mobile Robot
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Aydın Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Bir mobil robot için bir yol planlama görevi birçok araştırma makalesinin dikkatini çekti. Bu yazılarda, robotun hareket etmeden önce, robotun çevresinin tam ve doğru bir modelinin bulunduğu varsayılır. Bilinmeyen çevrelere daha az dikkat yapılır. Çevresel bir harita olmadan hedefe gitmek zorunda olan bir problama robotu veya bir robot için, bu durum, akıllı araçların yolu için olan plana benzemektedir; çünkü bu, bu sorunun NP-Sert tipte olduğu kanıtlanmıştır, geleneksel optimizasyon algoritmalarında pek başarılı olamadı. Sonuç olarak, bu sorunları çözmek için farklı yenilikçi yöntemler kullanılmıştır. Bu arada, evrimsel yöntemler, artımlı eğilime sahip popülasyona dayalı yaklaşım olarak kullanılır. Öte yandan, mobil robotların yönlendirilmesi için, robotun çalışma alanı açık olduğunda, bir mobil robotun yönlendirilmesi küresel ve çevrimdışı yapılır. Çevrenin özellikleri bilinmiyorsa, yönlendirme yerel olarak ve çevrimiçi yapılır ve sensörlerden bilgi alır. Bu araştırmada, bilinmeyen çevredeki mobil robotların iki boyutlu dinamik engellerle yönlendirilmesi problemi tartışılmıştır. Güçlü ve zayıf yönlerine dayanan çeşitli yön bulma yöntemlerini analiz ederek, çevrim içi çevrim aracı olarak ABC ve ACO'nun evrimsel algoritmaları kullanılmıştır. Önerilen evrimsel algoritmaların simülasyon sonuçlarının karşılaştırılması ve analiz edilmesi, elde edilen yol üzerinde robotun yönlendirilmesinin optimum hale getirme kriterlerine sahip olduğunu, diğer bir deyişle seçilen yolun uzunluğunun en düşük maliyeti olduğunu ve daha düşük maliyetli olduğunu göstermektedir. mümkün olan en kısa yoldur. Çevrimiçi modda hareket yolu, sabit ve hareketli engeller varlığında ve onlarla çarpışmadan kaçınarak planlanmaktadır. Bulanık denetleyiciler, hareketi ayrı olarak uygulanan böyle bir çalışma alanında tasarlamak için kullanılır. Bulanık denetleyicileri, sonuçları araştırıp karşılaştırarak ve çevrimdışı yönlendirme sorunlarıyla ilişkilendirerek kullandık. Son olarak, arıların koloni ve bulanık mantık optimum bir kombinasyon dinamik bariyerler ile birlikte bilinmeyen bir ortamda bir mobil robotun pürüzsüz ve en uygun yolunu bulmak için güçlü bir araç olarak tanıtılmıştır.
Özet (Çeviri)
The task of planning a path for a mobile robot has attracted the attention of many research papers. In these writings, it is most assumed that the robot has a complete and accurate model of its surroundings before moving. Less attention is paid to the unknown surroundings. For a probing robot or a robot that needs to navigate to a target without a map of surroundings, this situation happens like the plan for the path of intelligent vehicles, since this has been proved that this problem is of NP-Hard type, traditional optimization algorithms have not had much success in it. As a result, different innovative methods have been used to solve these problems. Meanwhile, evolutionary methods are used as population based approach with incremental trend. On the other hand, for routing of mobile robots, when the work space of robot is clear, routing of a mobile robot is done globally and offline. If the specifications of surroundings are not known, routing is done locally and online, and by capturing information from the sensors. In this research, the problem of routing of mobile robots in unknown surroundings with two-dimensional dynamic barriers is discussed. By analyzing a variety of methods of routing based on their strengths and weaknesses, evolutionary algorithms of ABC and ACO have been used as an offline tool of routing. Comparing and analyzing the results of the simulation of the proposed evolutionary algorithms suggest that guiding the robot on the obtained path, has the criteria of being optimized, in other words, the length of the selected path has the lowest cost and it is much closer to the shortest possible path. The path of movement in the online mode is planned in the presence of fixed and mobile barriers and by avoiding collisions with them. Fuzzy controllers are used to design the movement in such a work space, which is applied separately. We have used fuzzy controllers by investigating and comparing the results and with regard to problems of offline routing. Finally, an optimal combination of the colony of bees and fuzzy logic has been introduced as a powerful tool in order to find the smooth and optimal path of a mobile robot in unknown surroundings along with dynamic barriers.
Benzer Tezler
- Path planning with hybrid use of artificial intelligence algorithms in autonomous mobile vehicles
Otonom mobil araçlarda yapay zeka algoritmalarının hibrit kullanımı ile rota planlaması
AHMET AKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER MURAT KOÇ
- Visually-guided walking reference modification for humanoid robots
İnsansı robotlar için yapay görme tabanlı yürüyüş yörünge sentezi
KAAN CAN FİDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMALETTİN ERBATUR
- Bilinen ortamlarda, otonom hareketlerin ve yol planlamasının olduğu robotik sistem tasarımı
Design of robotic system comprising autonomous movements and path planning in the known environments
HALİL ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AKİF DURDU
- A novel coordination framework for multi-robot systems
Çoklu robot sistemleri için orijinal bir koordinasyon yapısı
MOHAMMED TALEB ZAMZAM
- Sınırlı algılama alanı olan tekli ve çoklu tekerlekli mobil robot sistemlerinin hareket kısıtlamalı güzergah planlaması üzerine bir yöntem
A method for nonholonomic path planning of single and multiple wheeled mobile robots with limited sensing zones
HÜSNÜ TÜRKER ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERKAN ZERGEROĞLU