Haraketli robotların kinematik değişkenlerinin tahmin edilmesi için test platform tasarımı
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: SEZAİ HACIOĞLU
Danışman: Can Ulaş Doğruer
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Motor, algılayıcı, mekanik, algısal ve bilişsel konuları kapsayan mobil robotlar konusu disiplinler arası bir alana girmektedir. Robot hareket problemleri üzerinde çalışan mühendislerin, mekanizmalar, kinematik, dinamik ve kontrol teorisine hakim olmaları gerekmektedir. Güçlü algı sistemlerinin oluşturulmasında mikrodenetleyici, elektronik ve yazilim konularına hakim olunması gerekir. Mobil robotlarda en çok araştırılan konu, robotların konum ve yönlerini doğru olarak bulunması problemidir, enkoder, jiroskop, ivmeölçer, pusula gibi algılayıcı verileri kullanılarak robotların konum ve yönleri belirlenebilir. Mobil robotlardaki tekerlek çapları uyuşmazlığı, tekerlek açıklığının belirsizliği gibi geometrik etkenler konum tahmini problemini karmaşık hale getirir. Özellikle, Kalman süzgeci uygulamalarında süzgecin çıktısının zamanla sapmasına sebep olur. Bu tip uygulama zorluklarını gidermek için hareketli robotun kinematik modeli çesitli testleri yapılarak hatalardan arındırılır. Bu tez, hareketli robotların kinematik değişkenlerini tahmin etmek için hareketli bir platform tasarımını, değişken tahmini için test ortamı oluşturulmasını ve yazılım geliştirilmesini kapsar. Bu kapsam da laboratuar ortamında robotun çalışma alanını görebilen bir kamera tavana yerleştirilir ve basit görüntü işleme metotları ile robotun konumu mutlak olarak tesbit edilir. Test ortamında bulunan dizüstü bilgisayar, robotun üzerine yerleştirilen mikrodenetleyici ile Xbee kablosuz bağlantı modülü ile iletişim sağlar, mikrodenetleyiciden odometre konum verisi alır ve sabit diske kayit eder. Eş zamanlı olarak motor komutlarını mikrodenetleyiciye gönderir. Mikrodenetleyici ise teker dönüş hızlarını ölçer ve motor hızlarını kontrol eder. Test yörüngesi olarak dairesel bir yörünge seçilmiştir. Bu tip dairesel yörünge de robotun konumu ve yönü sürekli değişir ve analiz için zengin bir veri serisi sağlar. Testler sonucun da elde edilen veriler LSE metodu ile analiz edilir ve odometreye dayalı ardışık konum verisi ile kameradan elde edilen mutlak konum verisi karşılaştırılarak geometrik değişkenler tahmin edilir. Bu kapsamda birden çok test verisi toplandı, analiz edildi ve sonuclar tez kapsamında sunuldu. Anahtar Kelimeler: Parametre Tahmini, Odometre, Gömülü Sistemler, Hareketli Platformlar, Bilgisayar Görüşü.