Kooperatif gezgin robotlarda kontrol tabanlı sezgisel hareket planlama
Control based heuristic motion planning in cooperative mobile robots
Yazar: ÖZLEM FEYZA VAROL
Danışman: DOÇ. DR. HALUK GÖRGÜN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Hareket denetimi = Motion control

Özet:
Bu tezin amacı çoklu birimlerden oluşan bir sistemin kooperatif kontrolüne alt yapı sağlayacak bir algoritma oluşturmaktır. Günümüzde kooperatif sistemlerin kontrolü; kontrol alanında yapılan çalışmalarda öne çıkan konulardan biri haline gelmiştir. Kooperatif bir sistem; ortak bir amacı gerçekleştiren ve kendi aralarında görev dağılımı sağlayan dinamik birimlerden oluşur. Bu dinamik birimlere örnek olarak uçaklar, robotlar, deniz araçları verilebilir. Tek bir birim yerine birden çok birim kullanılması karmaşık görevlerin daha kısa sürede, daha dayanıklı ve verimli olarak yerine getirilmesinde büyük üstülük sağlar.Kooperatif bir sistemin kontrolü birimlerin dizilim düzeni kontrolü, hareket kontrolü ve birimler arası haberleşmenin sağlanması gibi alt başlıklara ayrılabilir. Bu çalışmada robotik alanında yaygın olarak kullanılan çoklu otonom gezgin robotların hareket kontrolü problemi ele alınmıştır. Otonom gezgin robotların hareket kontrolü ele alındığında yörünge planlaması gibi optimal kontrol problemleri, lineer olmayan sistemlerin kontrolü, pasiflik tabanlı kontrol gibi tekniklerle karşılaşılmaktadır.Tez çalışması kapsamında çoklu gezgin robotlardan oluşan bir sistemin hareket kontrolü için iki aşamalı bir yapı oluşturulmuştur. Birinci aşamada optimal çözümü garantileyen ?A* algoritması? geliştirilerek her bir robot için yörüngeler oluşturulmuş ve ikinci aşamada ise doğrusal bir denetleyici kullanılarak bu yörüngelerin takip edilmesi istenmiştir. Elde edilen sonuçlarda istenilen amaç ölçütlerine ulaşıldığı görülmüştür.

Abstract:
The aim of this research is to create an algorithm which forms the basis of cooperative control of a system consisting multiple entities. Nowadays, the control of cooperative systems has become a highly active research area in control studies. A cooperative system is composed of multiple dynamic entities that share information or roles to accomplish a common purpose. The dynamic entity term is mostly used for aircrafts, robots and hovercraft vehicles. Complex tasks can be performed more efficiently, more robustly and much faster using multiple entities instead of employing one entity. These advantages of multiple entity systems make them more preferable.The control of a cooperative system can be classified as follows: vehicle formation control, motion control and communication between entities. This research mainly deals with the problem of motion control of multiple autonomous mobile robots which are widely used in robotics area. Optimal control techniques such as trajectory generation, non linear control techniques and passivity based control are frequently used in the motion control of autonomous mobile robots.In the context of the thesis, two phased approach is used for the motion control of multi mobile robot system. In the first stage ?A* algorithm? that guarantees the optimal solution is developed and then the algorithm is used for creating optimal trajectories for each robot. In the second stage the objective is to use of a linear controller to follow the created trajectories in the first stage. Results are shown to agree with the desired criteria.