Mobil robotlar için dinamik programlama temelli rota planlaması ve manevra kontrolü

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KONTROL VE OTOMASYON MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: BARIŞ YASİN DEMİR

Danışman: Yavuz EREN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında mobil robotlar için optimum yol bulma algoritmalarından olan Dijkstra algoritmasının performansı, her biri artan karmaşıklığa sahip beş simülasyon senaryosu aracılığıyla araştırılmıştır. Başlangıçta statik engellerin olduğu senaryolar daha sonra da statik engellerin yanına hareketli engellerin olduğu senaryolar tanıtılmıştır. Ayrıca, aynı ortamda seyahat eden bir veya birden fazla araç durumu ve lider-takipçi konfigürasyonları ile dinamik yol ayarlamaları gerektiren zorlayıcı senaryolar tanımlanmıştır. Engellerden kaçınma için gerekli iyileştirmeler ile Dijkstra algoritması yeniden düzenlenmiştir. Tüm senaryolarda Dijkstra algoritmasının etkinliği değerlendirilmiştir. Sonuçlar, otonom navigasyon bağlamında Dijkstra algoritmasının performansı hakkında önemli bilgiler sağlamaktadır. Mobil robotlar için navigasyon tabanlı gerçek zamanlı uygulamalarda, araç dinamiklerine bağlı olarak dönüş dinamiklerinin kontrol edilmesi önemli kontrol problemleri arasında yer almaktadır. Bu bağlamda Dijkstra algoritmasına bağlı olarak elde edilen rota için gerekli manevra hareketlerinin basitçe uygulanabilen bir kontrolcü ile gerçeklenmesi de tez kapsamında ele alınmıştır. Mobil aracın dönüş açısına dayalı referans takibi için PID kontrolcüsü tasarlanmıştır. Birden fazla aracın kullanıldığı senaryolarda, rotaya bağlı her dönüş açısı değişiminde, birincil aracın dönüş açısına ilişkin veriler diğer araç için de kullanılmıştır. Bütüncül olarak bakıldığında, elde edilen rota uyarınca mobil robotun referans dönüş açılarının farklı harita şekilleri ve engel konfigürasyonları altındaki kontrol performansı benzetim ortamında test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar her bir senaryo için yorumlanmıştır ve otonom araç navigasyon stratejilerinin gelişimine yönelik elde edilen fikirler ifade edilmiştir.