Kapalı alan navigasyon sistemleri ve kullanımına yönelik örnek bir uygulama
A model application for indoor navigation systems and their usage
Yazar: MUSTAFA TUFAN ALTUNOK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EBUBEKİR YAŞAR
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Arduino etkinlikleri = Arduino activities ; Hareket planlayıcı = Motion planner ; K en kısa yol yöntemi = K shorted path method ; Kapalı alanlar = Closed spaces ; Konum belirleme = Position determination ; Robotlar = Robots

Özet:
Günümüzde hemen her şehirde ve büyük ilçelerde yüzlerce metrakare büyüklüğe sahip alışveriş merkezleri ve özellikle marketler vardır. Özellikle büyük alışveriş merkezlerinde müşteriler aradığı ürünü bulmakta zorluk çekmektedir. Bu geniş alanlarda müşterilerin veya ziyaretçilerin istedikleri lokasyonlara doğrudan, vakit kaybetmeden gitmesi zaman açısından büyük önem arzetmektedir. Bu amaçla tavandan sarkıtılan veya reyon üzerlerine yapıştırılan yönlendirici levhalar uzaktan okunamamakta ve her açıdan görünmemektedir. Diğer taraftan müşterlerin alışverişlerini hızlıca yapmaları alışveriş merkezindeki yoğunluğu da azaltacaktır. Bu tez çalışmasında yukarıda sayılan bir kısım sorunların önüne geçmek amacı ile mobil bir robot tasarımı gerçekleştirilmiş olup uygulanabilirliği incelenmiştir. Sistemin maliyetini azaltmak için Arduino MEGA mikrodenetleyici kart kullanılmıştır. Motor üzeri enkoder, pusula ve ultrasonik mesafe sensörleri yardımıyla elde edilen veriler navigasyon amaçlı kullanılmıştır. Sensörlerin ürettiği değerleri filtrelemek için Kalman filtresi ve basit hareketli ortalama(SMA) metotları kullanılmıştır. Navigasyon için önce hareket planlama ve sonrasında en kısa yol bulma algoritması kullanılarak gidilecek yol belirlenmiştir. En kısa yol, Dijkstra algoritması yardımıyla bulunmuştur. Kullanıcı robotun üzerindeki tuşlara basmak suretiyle hangi reyona gitmek istediğini seçebilmektedir. Denemelerde seçilen yöntemin robotu en kısa yoldan istenilen reyona yönlendirdiği görülmüştür. Bu çalışmanın ekonomik olarak ileride marketlerde kullanılabilecek mobil robotlara örnek teşkil edeceği ve kapalı alan konum belirlemeye yönelik yapılacak çalışmalara ışık tutacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Today, in almost every settlement, there are shopping centers and especially markets with a size of hundreds of square meters. Especially in big shopping malls, customers have difficulty in finding the product they are looking for. In these large areas, it has a great importance in terms of time that customers or visitors go directly to the locations they want without wasting any time. For this purpose, the guiding boards suspended from the ceiling or pasted on the aisles cannot be read from a far and are not visible from every angle. On the other hand, customers' quick shopping will also reduce the density in the shopping center. In this thesis, a mobile robot design has been carried out in order to avoid some of the above-mentioned problems and its applicability has been examined. Arduino MEGA microcontroller board is used to reduce the cost of the system. The data obtained with the help of encoder, compass and ultrasonic distance sensors on the systems have been used for navigation purposes. Kalman filter and simple moving average (SMA) methods are used to filter the values produced by the sensors. For navigation, the route to be taken is determined by first using the motion planning and then the shortest path finding algorithm. The shortest path is found with the help of Dijkstra's algorithm. The user can choose which department he wants to go by pressing the buttons on the robot. It has been observed that the method chosen in the experiments directs the robot to the desired aisle in the shortest way. It is thought that this study will set an example for mobile robots that can be economically used in the markets in the future and will shed light on the studies to be carried out for indoor location determination.