Dynamic environment aware autonomous mobile robot navigation

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: MUSTAFA BURAK DİLAVER

Danışman: Erkan Uslu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Günümüz dünyasında robotik teknolojileri giderek yaygınlaşmaktadır. Robotlar savunma sanayi, askeriye, tarım, arama ve kurtarma, ulaşım, sağlık gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Tekdüze, insanlar için zor ve tehlikeli olan görevler robotlar tarafından daha randımanlı ve sağlam şekilde yerine getirilebilmektedir. Bir görevin karmaşıklığına ve ve ilgili mühendislerin teknik yetkinliğine bağlı olarak farklı tür robotlar kullanılabilir. Robot platformu ve yazılımı açısından özgün çözümler gerektiren uygulama alanlarının çoğunun kendine has problemleri bulunmaktadır. Günümüzde mobil yer robotları hem akademik hem ticari projelerde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Fakat keşif gibi bazı uygulamalar insansız hava araçlarının (İHA) hareket kabiliyetleri nedeniyle daha verimli bir şekilde yerine getirilebilir. Piyasada farklı tip İHA'lar bulunmakla beraber çok pervaneli İHA'lar düşük maliyetleri, diğer İHA'lara göre daha iyi hareket kabiliyetleri ve daha kolay dinamikleri sebebiyle tercih edilmektedir. Birden fazla İHA birlikte kullanıldığında, bir görev daha da hızlı ve etkili bir şekilde başarılabilir. Ancak birden fazla çok pervaneli İHA ile çalışıldığında özellikle iç ortamlarda ortam statik olsa bile bu problemlere sebebiyet verebilmektedir. Buradaki problem iç ortamda hareket eden İHA'ların birbirine çarpabilmesidir. İHA navigasyonun yol planlama kısmında dinamik engeller olan İHA'ların arasındaki olası çarpışmalar önlenebilir. Bu kapsamda çoklu İHA'lardan gelen sensör verilerini kullanıp ortak bir 3 boyutlu harita oluşturan ve bu İHA'ları 3 boyutlu bir maliyet haritası kullanarak otonom hareket ettiren bir sistem geliştirilmiştir. İHA'ların otonom hareket ederken birbirine çarpmaması için maliyet haritaları temelli bir yöntem Robot Operating System (ROS) kullanarak gerçeklenmiştir. Çoklu haritalama için OctoMap'in özelleştirilmiş bir hali kullanılmıştır. Yol planlama için A* ve yol takibi için Lee Pozisyon Kontrolcüsü kullanılmıştır. Deneyler Gazebo içerisinde farklı simülasyon ortamlarında RotorS simülatörü kullanılarak yapılmıştır.