Mobil robotlarda SLAM uygulamaları için otomatik landmark belirleme yöntemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: İSMAİL BARTAL
Danışman: AHMET ÖZKURT
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bir robotun bilinmeyen bir ortamda otonom olarak ilerleyebilmesi için eş zamanlı konum belirleme ve haritalama (SLAM-Simultaneous Localization and Mapping) yapması gerekmektedir. Günümüzde SLAM probleminin çözümü için bir çok algoritma geliştirilmiştir. Bu çalışmada EKF SLAM ve FAST SLAM algoritmaları kullanılmıştır. Bu tip algoritmaların çalışabilmesi için yer işareti (Landmark) denen ve konumları önceden belirlenmiş noktalara ihtiyaç duyulmaktadır. Fakat bilinmeyen bir ortamda yer işaretlerinin konumu da bilinmemektedir. Bu nedenle bu çalışmada geliştirilen vektörel zincir yöntemi kullanılarak yer işaretleri otomatik olarak ve minimum hata ile belirlenmiştir. Daha sonra belirlenen yer işaretleri kullanılan SLAM algoritmalarına eklenmiştir. Bu yöntemde diferansiyel sürüş sistemine sahip bir robot üzerine 360 derece tarama açısına sahip LIDAR sensörü yerleştirilmiştir. Bu sensör ile çevredeki engeller algılanarak nokta bulutu verisi vektörel zincir yapısına dönüştürülmüştür. Bu yapıda gürültülü nokta bulutu verisi vektörel zincir yapısına dönüştürülmüştür. Bu sayede hem nokta sayısı azaltılmış hem de sensörün gürültülü yapısı filtrelenmiştir. Bu yöntemde anlık olarak görülen engel noktaları engel vektörlerine dönüştürülmüştür. Farklı engeller arasındaki boşluğun kapatılması için de öncü vektörü oluşturulmuştur. Her iki vektör türü uç uca eklenerek kapalı bir yapı elde edilmiştir. Elde edilen vektörel zincir yapısında engel vektörlerinin kesişim noktası ile öncü vektörlerin başlangıç ve bitiş noktaları kullanılarak yer işareti çıkarımı yapılmıştır. Ayrıca öncü vektörleri ile otonom ilerleme işlemi için ihtiyaç duyulan hedef konum üretimi de mümkündür. Geliştirilen vektörel zincir algoritması hem EKF SLAM hem de FAST SLAM algoritması kullanılarak iki farklı kapalı ortamda test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar geliştirilen vektörel zincir yöntemi ile yer işareti çıkarımının başarılı olduğunu göstermektedir.