Advanced control and local planner for mobile robots


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: AHMED ADNAN HAMZAH AL-NASERI

Danışman: Erkan Uslu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Tekerlekli Mobil Robotlar ve Otonom Kara Araçları, imalat, lojistik, sağlık hizmetleri ve keşif gibi çeşitli endüstrilerde artık vazgeçilmez varlıklardır. WMR'lerin gelişimi, erken konseptinden mevcut olarak var olan gelişmiş robot sistemlerine kadar izlenebilir. Bu metin, WMR'lerin kapsamlı tarihsel bağlamına dalmakta olup, gelişimlerini ve evrimlerini şekillendiren önemli başarıları, önemli teknolojileri ve büyük olayları incelemektedir. Bu çalışmanın amacı, A* ile saf takip kombinasyonunda ortaya çıkan aşırı atlamaların özel bir sorununu ele almak için düşük çözünürlüklü bir haritalama tekniğini navigasyon sisteminin verimliliğini artırmak için içermektir. Bu, oluşturulan haritadaki noktaların rastgele dağıtımını içerir ve her noktanın kesin olarak 0.2 metre uzaklıkta olduğundan emin olur. Izgara, boş alanlarda uygulanacak ve imalat tesisleri içinde sınırlı bir navigasyon alanı oluşturacaktır. Ayrıca, bu strateji, düşük çözünürlüklü ızgara sistemimizdeki yol noktalarına yönelik yönlendirme hassasiyetini artırmayı amaçlamaktadır. Ayrıca, saf takiple birlikte bir PID kontrol tekniğini dahil etme beklentisi bulunmaktadır. Bu, PID Denetleyicisi'nin hem lineer hem de dönüşsel hızı yönetmek için kullanılmasını içerir ve bu da yol kontrolcüsüne yardımcı olur. Bu stratejik birleşmenin amacı, belirlenen hedefi aşma sorununu ele almak ve navigasyon sırasında engellerle karşılaşma sıklığını azaltmaktır. Bu, PID parametreleri için birkaç kurulumu değerlendirerek ve gelecekteki koşulları tahmin ederek en uygun parametre yapılandırmasını belirlemek suretiyle başarılır. Bu çalışmanın ana hedefi, AGV'lerin karmaşık ve sınırlı ortamlarda manevra kabiliyetini artırmaktır. Geliştirdiğimiz çerçevenin etkinliği, hem simülasyon hem de fiziksel bir platform kullanılarak değerlendirildi ve yerel planlayıcılar Pure Pursuit, DWA ve TEB modellerinin performansı karşılaştırıldı. Bu yerel planlayıcıları düşük çözünürlüklü bir ızgara tabanlı sistemde çalışan bir A* ve Dijkstra algoritması ile birleştirdik. Üç metriğin sonuçları, simülasyon testlerinin hedefe ulaşmak için gereken zaman ve mesafeyi minimize etmek, ayrıca hedefe doğru yönelim hatalarını azaltmak için bakış açısını, lineer ve açısal hızları ayarlamak için önemini vurgulamıştır. Bununla birlikte, gerçek platform çalışmaları, karmaşık manzaraları gezinmek için en etkili yönlendirme parametrelerini ortaya koymuştur.