Mobil robotun uygulamalı yörünge analizi ve kontrolü
Applied trajectory analysis and control of mobile robot
Yazar: BERKAY EREN
Danışman: PROF. DR. ŞAHİN YILDIRIM
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
Hastane çalışma ortamlarında, özellikle geç saatlerde yaşanan yorgunluk ve yoğun iş temposuna bağlı olarak; hastalara yanlış ilaç verilmesi, hastalara karşı hitabın iyi olmaması gibi durumlar hastaları ve hastane çalışanlarını özellikle hemşireleri birçok sıkıntıyla karşı karşıya bırakmaktadır. Bu gibi problemleri gidermek için insan kaynaklı hataların en aza indirilmesi oldukça önem arz etmektedir. Bu deneysel olarak yapılan çalışmada, tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiş olan mobil robota, görüntü işleme teknikleriyle oluşturulan yüz tanıma sistemi entegre edilerek; mobil robota hastanın yanına gittiğinde hastanın kim olduğunun tespit edilmesi özelliği kazandırılmıştır. Yüz tanıma sistemiyle daha önceden hazneye yerleştirilen ve o kişiye ait olduğu tanımlanan ilaçların, kişiye özgü olarak ve herhangi bir karışıklığa yol açmadan doğru kişiye ulaştırılması amaçlanarak uygulaması gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda mobil robotlar istenilen görevleri yerine getirmeye çalışırken referans yörüngenin belirlenmesi gerekmektedir. Bu bağlamda mobil robot için hasta yatak pozisyonuna giderken; çeşitli açılardaki dönme etkileri göz önüne alınarak referans yörüngeler oluşturulmuştur. Bu etkilerle robot, PSO algoritmasıyla parametreleri belirlenen PI kontrolcü ile sistem kontrol edilmiştir, bununla birlikte ITAE ve IAE uygunluk fonksiyonlarına göre oluşan kontrolcülerin performansları mukayese edilmiştir. Ayrıca sistemin belirlenen yörüngeleri izlerken ki gerçek konum verileri metal algılayıcı sensörler vasıtasıyla elde edilmiş ve sistemde bulunan yol pürüzlülüğü gibi bozucu etkenlerin robotun izlediği yörüngeye olan etkisinin tespiti, üç farklı yapay sinir ağları tipi ile analiz edilerek gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
In hospital working conditions, especially due to fatigue and intense work tempo in the late hours; the cases of such as given wrong medications or bad attitude to patients confront hospital workers and patients with many problems. In order to solve such problems, minimizing human errors is very important. In this experimental work, by integrating face recognition system created image processing methods to designed and manufactured mobile robot; it has been given the feature of determining who the patient is when mobile robot goes to patient. With the help of the facial recognition system, the drugs that were previously placed in the chamber and identified as belonging to that person were applied in order to reach the right person individually without causing any confusion. At the same time, the reference trajectory needs to be determined when mobile robots try to perform the desired tasks. In this context, reference trajectory has been formed by considering rotational effects at various angles when mobile robot goes to patient's bed positions. With these effects, the robot was controlled by the PI controller whose parameters were determined by the PSO algorithm, at the same time, the performances of the controllers formed according to ITAE and IAE fitness functions were compared. In addition, the actual position data of the system were obtained by means of metal sensors while following the determined trajectories and the effect of disturbing factors such as surface roughness on the trajectory followed by the robot was analyzed by three different types of artificial neural networks.