Prototype Design of Autonomous Unmanned Ground Vehicle for Path Following With GPS


Bayram A., Al-Naqshbandı F. M.

TOK 2021 Otomatik Kontrol Ulusal Kongresi, 2-4 Eylül 2021, Van/ Türkiye, Van, Turkey, 2 - 04 September 2021, vol.1, no.1, pp.229-233

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • Volume: 1
  • City: Van
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.229-233
  • Van Yüzüncü Yıl University Affiliated: Yes

Abstract

In this study, the prototype of an autonomous unmanned ground vehicle was designed. This prototype consists of mechanical, electrical-electronic, measurement and control subunits. The purpose of this study is to ensure that the presented mobile robot follows a given reference path constructed by a digital map. The unmanned ground vehicle which is a type of car-like mobile robot performs the reference path within the least position and orientation error. The mobile robot makes this process by adjusting the inputs of the front wheel steering angle and longitudinal vehicle speed. This vehicle is actuated by DC motors and gets the positional feedback from a RTK-GPS, IMU and absolute encoder. All control operations and sensor readings are carried out with Arduino card and a computer program written in MATLAB through RS422.

Bu çalışma kapsamında bir otonom insansız yer aracının prototip tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarlanıp üretimi yapılan bu prototip, mekanik, elektrik-elektronik, ölçüm ve kontrol alt birimlerinden oluşmaktadır. Buradaki amaç tasarımı yapılan mobil robot ile dijital bir harita üzerinden verilen bir yörüngenin takip edilmesini sağlamaktır. Literatürdeki adıyla “car-like” mobil robot türünde tasarlan otonom aracın verilen referans yörüngeyi en az konum ve yönelim sapma hatası ile takip etmesi istenmektedir. Mobil robot bu işlemini ön tekerlek dümenleme açısı ve boylamsal araç hızı girişlerinin ayarlanması ile yapmaktadır. DC motorlarla tahrik edilen bu araç, geri besleme için konum bilgilerini bir RTK-GPS, IMU ve mutlak enkoderden almaktadır. Tüm kontrol işlemleri ve sensör okumaları RS422 üzerinden Arduino kartı ve MATLAB’ta yazılan bir bilgisayar programı ile gerçekleştirilmektedir.