Otonom robot ile iç mekana uygun rota planlama uygulaması
Route planning application for indoor spaces using an autonomous robot
- Tez No: 998159
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUNCAY SOYLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ağ haritalama, Görsel haritalama, Hareketli robotlar, Program haritalama, Network mapping, Visual mapping, Mobile robots, Curriculum mapping
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Samsun Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde otonom sistemler, üretimden lojistiğe, sağlık hizmetlerinden günlük yaşama kadar birçok alanda verimliliği ve operasyonel esnekliği artıran temel teknolojiler arasında yer almaktadır. Özellikle iç mekan ortamlarında görev tabanlı otonom navigasyon, dinamik ve kısıtlı alanlarda robotların güvenli ve etkin şekilde çalışabilmesi açısından kritik bir öneme sahiptir. Bitirme tezinin amacı, iç mekan ortamlarında görev tabanlı otonom hareket kabiliyetine sahip bir mobil robotun, ROS2 kullanılarak güvenli, kararlı ve yeniden planlama yeteneğine sahip bir navigasyon sistemi ile geliştirilmesidir. Bu amaç doğrultusunda robotun çevresini algılayarak kendi konumunu doğru biçimde kestirmesi, ortam haritasını oluşturması ve belirlenen hedef konumlara güvenli biçimde ulaşabilmesi hedeflenmiştir. Bu kapsamında, IMU, odometri ve LIDAR sensörlerinden elde edilen verilerin birleştirilmesiyle konum kestirimi yapılması, SLAM yöntemi kullanılarak iki boyutlu iç mekan haritalarının oluşturulması ve Nav2 mimarisi üzerinden A* ve Dijkstra algoritmalarına dayalı rota planlama yaklaşımlarının uygulanarak karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Ayrıca robotun girmemesi gereken bölgelerin harita üzerinde belirlenmesi yoluyla güvenli navigasyonun sağlanması ve geliştirilen sistemin farklı iç mekan senaryolarında simülasyon ortamında test edilmesi amaçlanmıştır. Gazebo simülasyon ortamında farklı iç mekan senaryoları modellenmiş, robotun sensör verileri, konumu ve planlanan rotaları Rviz2 arayüzü üzerinden gerçek zamanlı olarak izlenmiştir. Harita tabanlı güvenlik yaklaşımı çerçevesinde, robotun erişiminin kısıtlanması gereken bölgeler GIMP yazılımı kullanılarak maskeleme yöntemiyle tanımlanmış ve bu bölgeler Nav2 maliyet haritası yapısına entegre edilmiştir. Böylece rota planlama algoritmalarının yalnızca güvenli ve erişilebilir alanlar üzerinden çalışması sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Autonomous systems have become one of the fundamental technologies that enhance efficiency and operational flexibility in many fields, ranging from manufacturing and logistics to healthcare services and daily life. In particular, task-based autonomous navigation in indoor environments plays a critical role in enabling robots to operate safely and effectively within dynamic and constrained spaces. The objective of this thesis is to develop a mobile robot capable of task-based autonomous motion in indoor environments by implementing a safe, stable, and replanning-capable navigation system using the ROS2 framework. In line with this objective, the robot is expected to perceive its surroundings, accurately estimate its own position, generate an environmental map, and safely reach predefined target locations. Within this scope, localization is performed by fusing data obtained from IMU, odometry, and LIDAR sensors, two-dimensional indoor maps are generated using a SLAM approach, and route-planning methods based on the A* and Dijkstra algorithms are implemented and comparatively evaluated through the Nav2 architecture. Additionally, safe navigation is ensured by defining restricted regions on the map that the robot is not allowed to enter, and the developed system is tested in different indoor scenarios within a simulation environment. Various indoor scenarios are modeled in the Gazebo simulation environment, while the robot's sensor data, estimated pose, and planned trajectories are monitored in real time via the Rviz2 interface. Within the framework of a map-based safety approach, areas where robot access must be restricted are defined using a masking method in the GIMP software and integrated into the Nav2 costmap structure. Consequently, the route-planning algorithms operate exclusively over safe and accessible regions.
Benzer Tezler
- A social navigation approach for mobile assistant robots
Asistan mobil robotlar için sosyal bir navigasyon yaklaşımı
HASAN KIVRAK
Doktora
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE KÖSE
- Otonom robotlarda yapay sinir ağları ile navigasyon uygulaması
Navigation application on autonomous robots using artificial neural networks
ALPER HÜSEYİN DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TARIK VELİ MUMCU
- İç mekan haritalama amaçlı gezgin robot uygulaması
Mobile robot application for indoor mapping
ERCAN COŞGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYRİYE KORKMAZ
- Otonom mobil robotlarda doğruluk ve hız odaklı lokalizasyon algoritmalarının geliştirilmesi, uygulaması ve karşılaştırmalı analizi
Development, implementation, and comparative analysis of accuracy and speed-oriented localization algorithms in autonomous mobile robots
OZAN VAHİT ALTINPINAR
Doktora
Türkçe
2025
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VOLKAN SEZER
- İç mekanlarda otonom bir şekilde hareket edebilen bir mobil robotun tasarım, imalat ve kontrolü
Design and control of an indoor autonomous mobile robot
SUAT KARAKAYA
Doktora
Türkçe
2019
Mekatronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN OCAK