Heterojen robot takımı için 3B yol planlama ve yol takibi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÖMER FARUK KAYA
Danışman: Erkan Uslu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Günümüzde, askeri operasyonlarda, çevrenin izlenmesinde ve doğal afetlerde arama kurtarma görevlerinde heterojen robot ekiplerinin kullanımı artmaktadır. Heterojen robot ekipleri, madencilik, tarım, çiftçilik, dış mekan gözetimi ve dış mekan haritalama gibi alanlarda da kullanılabilmektedir. Ancak, 2 boyutlu otonom navigasyon sistemleri, engebeli arazilerde başarısız olmaktadır. Bu çalışmada, yükseklik haritasındaki eğimleri dikkate alarak 2.5B navigasyon kullanılarak bu soruna bir çözüm önerilmektedir. Çalışmada önerilen yöntem simülasyon ve gerçek ortam dikkate alınarak geliştirilmiştir. Simülasyon ortamındaki geliştirmede ROS altyapısı ve Gazebo simülasyon ortamı kullanılmıştır. Hava ve kara araçları koordineli bir şekilde çalıştırılmakta ve çevredeki yükseltiler çıkarılan haritalara işlenmektedir. Çalışmada gerçek dünyadaki engebeli bir araziyi yansıtan bir simülasyon dünyası oluşturulmuş ve içerisine bazı kentsel öğeler, binalar ve ağaçlar simülasyon dünyasına eklenmiştir. Gerçek ortamda kullanılan yer aracı ile uyumlu olacak şekilde kara aracı olarak üzerinde 3 boyutlu lazer ölçüm duyargası, GPS ve 9 DOF atalet duyargalarına sahip bir robot kullanılmıştır. Bu duyargalar kullanılarak bir Eş zamanlı Konum Belirleme ve Haritalama (EKBH) algoritması çalıştırılmıştır. EHBH algoritmasının çıktısı olan konum verisi kullanılarak kara aracında bir 2.5B harita oluşturulmuştur. GPS tabanlı nokta bazlı navigasyon ile kara aracını takip edebilen, üzerinde 3 boyutlu lazer mesafe ölçüm, 9 DOF atalet ve GPS duyargalarını bulunduran bir hava aracı kullanılmış ve duyargaları kullanılarak kara aracında 2.5B bir harita katmanı daha oluşturulmuştur. Her iki aracın koordine çalışması ile kara aracı için global bir plan oluşturulmaktadır, bu plan kara aracının bilgisinin yeterli olduğu durumda sadece kara aracının haritası kullanılarak, yetersiz olması durumunda hava aracının çıkardığı harita bilgileri kullanılarak yapılmıştır. Yapılan bu plan kara aracının yerel planlayıcısı kullanılarak takip edilmiştir. Önerilen yöntem sayesinde, daha kısa yollar ile hedeflere ulaşılmanın yanı sıra yerel minimuma sıkışma sorunları da azaltılmıştır. Çalışmada önerilen yöntem ile literatürdeki yöntemlerin karşılaştırması hem simülasyon hem gerçek ortamda gerçekleştirilmiştir.