Gezgin robotların konum belirleme ve engel sakınım probleminin tek kartlı bilgisayar sistemi kullanılarak çözümü


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektronik ve Bilgisayar Eğitimi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SERDAR SOLAK

Danışman: Emine Bolat

Özet:

Yapılan tez çalışmasında, Tek Kart Bilgisayar (TKB) sistemleri kullanılarak gezgin robotların hareket ve kontrol edilmesine yönelik çalışmalar ve yöntemler sunulmak-tadır. Çalışmalarda, gezgin robotun ortamda bulunan engeller ve hedefi bulması için görüntü işleme tekniklerinden faydalanılmaktadır. Ortamda bulunan nesneler tespit edildikten sonra, ortamın ızgara tabanlı haritası çıkarılmaktadır. Çıkarılan harita üze-rinde Genetik Algoritma (GA), uygulanarak robotun en kısa yoldan hedefe ulaşması sağlanmaktadır. Tez çalışması kapsamında, gezgin robotların hareketi için üç bloktan oluşan bir sistem önerilmektedir. Görüntü işleme bloğu adı verilen ilk blok, ortamın ızgara tabanlı haritasını çıkarmakta, Yol planlama bloğu ismi verilen ikinci blok, en kısa yolu hesaplamakta ve Robot hareket bloğu adı verilen son blok ise robotun hareket etmesi için gerekli, açı, mesafe ve komut bilgilerini oluşturarak robotun hareket ettirilmesini sağlamaktadır. Yapılan ikinci çalışmada, gezgin robotların uzaktan hareket ve kontrol ettirilmesi için, web tabanlı gezgin robot hareket ve kontrol sistemi önerilmektedir. Çalışmada, gerçek bir laboratuvar ortamında bulunan P3-DX gezgin robotunun, sanal ortamda bulunan engellere çarpmadan, sanal hedefe ulaşması sağlanmaktadır. Ayrıca P3-DX gezgin robotu, kullanıcı tarafından uygulanan hareket komutları ile yönünü ve konumunu değiştirebilmektedir. Tez kapsamında yapılan üçüncü çalışmada, stereo görme kullanılarak mesafe kesti-rimi yapılmakta ve gezgin robotun ortamda bulunan engellere çarpmadan hedefe ulaşması sağlanmaktadır. Laboratuvar ortamında hazır durumda bulunmasından dolayı P3-DX gezgin robotu kullanılmaktadır. Yapılan çalışmalarda, uygulama yazılımlarının kodlanmasında C, C++ ve PHP programlama dilleri, görüntü işleme uygulamaları için OpenCV kütüphanesi gibi açık kaynak kodlu yazılımlar kullanılmaktadır. Ayrıca robotun kontrol ve hareket ettirilmesinde gömülü sistem olarak BeagleBoard-xM kullanılmaktadır. Yapılan çalışmalar ve önerilen sistemler, küçük değişikliklerle farklı robotlara uygulanabilmektedir.