Bina içi otonom mobil robotu tasarımı ve slam algoritmalarıyla kontrolü
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BETÜL DURAN
Danışman: Atilla Bayram
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında bina içi bir otonom mobil robot tasarımı ve kontrolü gerçekleştirilmiştir. Tasarladığımız robot mekanik, elektrik-elektronik donanım tasarımının yanında ve ölçüm sistemi ile yazılım bileşenlerinin entegrasyonunu içermektedir. Mobil robot üzerinde taşıdığı lidar ve odometriye bağlı olarak haritalama yaparak değişik görevleri otonom olarak yerine getirmektedir. Robot bu işlemi konumsal ölçüm bilgilerini geri besleme olarak gerçekleştirmektedir. Robotun üzerinde Raspberry Pi ve Wi-Fi ile bağlantılı bir ana makine olarak dizüstü bilgisayar kullanılmıştır. Böylece bağlantı kesilmesi olasılığının önüne geçmiştir. Çevrimiçi kullanımda gizliliğin korunmasını sağlanmıştır. Herkese açık test ortamlarında kullanılacak olan robotumuzun Wi-Fi Bağlantısının güvenli olması için ek güvenlik anahtarı ile sisteme girileceği için robotun farklı kişiler tarafından yönlendirilmesinin önüne geçilmiştir. Tez çalışmasına konu olan mobil robot prototipi Solid Works programında tasarlanmıştır. Mobil robotun türü diferansiyel tahrikli olup her bir sağ ve sol tekerlek üzerinde enkoderler yerleştirilerek konum, hız ve yönelim bilgileri elde edilmiştir. Tahrik işlemi mikroişlemci ve sürücü kartları fırçasız redüktörlü encoderli DC motorları ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmada Raspberry Pi tam donanımlı bir gömülü sistem bilgisayarı robotun kontrol kartı olarak Linux işletim sistemi Ubuntu Mate 22.04 versiyonu ile birlikte kullanılmıştır. Ana bilgisayara da aynı işletim sistemi yüklenmiştir. SLAM uygulaması SLAM Toolbox algoritması ile senkron ve asenkron olarak yaptırılmıştır. Yapılan çalışmada sistem haritalama ve otonom navigasyon ile ilgili testleri başarı ile gerçekleştirmiştir. İleriki çalışmalarda kamera ve mikrofon gibi yeni sensörler ve manipulatörler sisteme entegre edilerek daha sağlam bir araştırma platformu gerçekleştirilebilir.