FPGA Tabanlı Bina İçi Otonom Mobil Güvenlik Robotu Tasarımı ve Kontrolü

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Abdullah Eıd

Danışman: Atilla Bayram

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında, tanımlı veya tanımsız ortamlarda otonom olarak devriye görevini gerçekleştiren ve aynı zamanda kendine tanımlı başka görevleri yerine getiren bina içi otonom bir mobil güvenlik robotunun prototip tasarımı ve kontrolü sunulmuştur. Tasarlanan mobil robot kendine tanımlanan görevleri yerine getirebilmek için üzerinde LiDAR sensör, IMU, ultrasonik sensörler, enkoderler ve Kinect kamera gibi algılayıcılara sahiptir. Mobil robot prototipi bina içinde devriye görevini yaparken kendine tanımlı şahısların dışındaki yabancıları ana kumanda merkezine konumu ile bildirecek bir donanıma sahiptir. Aynı zamanda kendine tanımlı nesneleri arayıp bulma ve bina içi ziyaretçilere ses ve görüntü komutlar ile refakat hizmeti verebilecek yeteneğine de sahiptir. Mobil robot sahip olduğu sensörleri ile konum, yönelim, hız ve görüntü bilgileri gerçek zamanlı olarak alınıp işlemektedir. Diferansiyel tahrikli olarak tasarlanan mobil robot odometrik hesaplara dayalı olarak eş zamanlı konumlama ve haritalama (SLAM) işlemi için noktadan noktaya tekrarlı en yakın nokta (ICP - Iterative Closest Point) algoritmasını kullanmaktadır. Uygulama olarak bu metot ile elde edilen konumlama ve haritalama işlemleri geniş ve kompleks bir koridor üzerinde gerçek zamanlı olarak sunulmuştur. Buradaki tüm algılayıcı ölçüm bilgileri ve motor kontrol bilgileri FPGA (Field Programmable Gate Array) entegre kartı ile üretilmiştir. Sonuç olarak güvenlik amaçlı olarak bir otonom mobil robot tasarlanmış olup robotun ile SLAM işlemi bu tez çalışmasında başarı ile gerçekleştirilmiştir.