Otonom kontrollü akıllı tekerlekli sandalye tasarımı
The design of a smart wheelchair with autonomous control
Yazar: HALİL İBRAHİM ŞAHİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET REŞİT KAVSAOĞLU
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Akıllı sistemler = Intelligent systems ; Biyomedikal mühendisliği = Biomedical engineering ; En kısa yol problemi = Shortest path problem ; Otonom ve kontrol = Autonomous  and controlled ; Tekerlekli sandalye = Wheelchair ; Üç boyutlu simulasyon = Three dimensional simulation

Özet:
Yürüme engelli bireyler geçirdikleri bir kaza sonucunda veya doğuştan gelen bir anomalite sonucunda yürüme yeteneklerinin bir kısmını veya tamamını kaybeden kişilerdir. Kuadripleji veya tetrapleji hastaları ise motor nöronlarındaki veya kaslarındaki hasarlanmalardan ötürü kol ve bacak kaslarını hareket ettirememektedir. Bu bireyler, hareket edebilmek için çeşitli biyomedikal cihazlardan yardım alarak hayatlarını normal şekilde devam ettirebilmektedirler. Temel olarak yürüme engelliler için üretilen akülü araçların bir kumanda konsolu bulunmakta ve bu konsol üzerinde var olan bir yönetme kolu ile aracın ileri, geri, sağ, sol hareketlerini yapması sağlanmaktadır. Ancak, bu yönetme kolunu kontrol edemeyecek derecede felçli hastaların akülü tekerlekli sandalye kullanabilmeleri neredeyse imkânsızdır. Bu aşamada, bir sistemin dışarıdan müdahaleye gerek duymaksızın kendiliğinden çalışabilmesi anlamına gelen otonom kontrolün akülü tekerlekli sandalyelere kazandırılması gerekir. Otonom kontrol, düşünme işlemini yerine getirecek bir bilgisayara ihtiyaç duyar. Akülü tekerlekli sandalyelere bilgisayar desteği eklenmesiyle elde edilen yeni sistemlere akıllı tekerlekli sandalye denilmektedir. Ortamın önceden haritalanması ve uygun yol bulma algoritmalarının kullanılmasıyla, bireylerin tam olarak bilmedikleri bir ortamdaki istedikleri konuma akıllı tekerlekli sandalye üzerinden ulaşabilmeleri sağlanabilmektedir. Bu tez çalışması ile hem kapalı mekânlarda hem de açık yerlerde istenilen bir konuma ulaşmayı sağlayan otonom kontrollü akıllı tekerlekli sandalye tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan bu sistem ile bireylerin rahatlıkla iç mekânlarda dolaşabilmeleri ve sosyal ortamlara uyum sağlayabilmeleri kolaylaştırılmaktadır. Ayrıca her türden akülü tekerlekli sandalyeye uyarlanabilen bir sistem ortaya konulmuştur.

Abstract:
Individuals with disabilities are those who have lost some or all their ability to walk because of an accident or a congenital anomaly. Quadriplegia or tetraplegia patients cannot move their arm and leg muscles due to damage in motor neurons or muscles. These individuals can continue their lives normally by getting help from various biomedical devices in order to be able to move. Essentially for the disabled people, battery powered wheelchairs have a control console and a joystick that allows to move forward, backward, right and left. However, it is almost impossible for patients who are paralyzed to control this joystick for using a powered wheelchair. At this stage, autonomous control, which means that a system can operate automatically without the need for outside intervention, should be brought to powered wheelchairs. Autonomous control requires a computer to perform the thinking process. The new systems obtained by adding computer support to the powered wheelchairs are called intelligent or smart wheelchairs. By using the pre-mapping of the environment and the use of appropriate route finding algorithms, it is possible for individuals to reach their desired location in an environment that they do not know exactly, via smart wheelchairs. In this study, autonomous controlled smart wheelchair is designed which enables to reach a desired position in both indoor places and open places. With this designed system, individuals can be navigated indoors and adapt to social environments easily. In addition, a system that can be adapted to any kind of powered wheelchairs has been introduced.