Akıllı tekerlekli sandalye için yüksek seviye kontrol sistemi gerçeklemesi
High level controller implementation for intelligent wheelchair
Yazar: BORA AKAR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AHMET YAZICI
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kontrol ve Kumanda Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Günümüzde gezgin robotların, iç ve dıs ortamlarda kullanımı giderek
artmaktadır. Askeri projelerden eğlenceye, sağlık sektöründen endüstriyel alanlara
kadar uzanan genis yelpazede yarı – otonom veya tam otonom robotlar üzerinde çesitli
uygulamalar gelistirilmektedir. Engelli veya yaslı insanların kullanımı için olan akıllı
tekerlekli sandalyeler, temizlik robotları, futbol oynayan robotlar, insansı robotlar, uzay
kesif robotları, esnek otomasyonda kullanılan gezgin robotlar bu kapsamda örnek olarak
kullanımda olan robotlardan bazılarıdır.

Bu çalısmada, Akıllı TEKerlekli Sandalyenin (ATEKS) özerk kontrolü için
yüksek seviye kontrol sistemi ve alt davranıslar gerçeklenmistir. ATEKS, öncelikle
hareket engelli insanların kullanımında özerk hareket edebilen bir platform olarak
gelistirilmistir. Özerk modun yanı sıra sürüs destek amacı ile de kullanılabilmektedir.
Ayrıca, gezgin robot eğitim ve arastırmalarında kullanılacak temel bilesenlere sahiptir.
ATEKS platformu, Düsük Seviye Akıllı Kontrol Birimi (AKB – DSK), Yüksek Seviye
Akıllı Kontrol Birimi (AKB – YSK), Kullanıcı Arayüzü Birimi (KAB) ve gerekli
algılayıcılardan olusmaktadır. ATEKS'in özerk kontrolü melez yüksek seviye kontrol
mimarisi üzerine gerçeklenmistir. Bu mimaride, ATEKS platform farklı alt birimleri
arasındaki koordinasyon açık ajan tabanlı robot isletim sistemi (Robot Operating
System, ROS) kullanılarak gerçeklenmistir. Đlgili özerk davranısların koordineli
kontrolü için ROS ile bütünlesik çalısan sonlu durum makinesi gelistirilmistir.
Gelistirilen yüksek seviye kontrol mimarisi, GAZEBO benzetim ortamında ve Eskisehir
Osmangazi Teknopark Binasında gerçeklestirilen uygulamalarla test edilmistir.

Anahtar Kelimeler: Akıllı Tekerlekli Sandalye, Gezgin Robotlar, Yüksek Seviye
Kontrol, Robot Đsletim Sistemi, Sonlu Durum Makinesi

Abstract:
Nowadays, autonomous mobile robots are increasingly used in both indoor and
outdoor environments. There is a wide range of applications of mobile robots from
military projects to entertainment, or from medical to industrial applications. Some
examples include intelligent wheelchairs for the usage of elderly and disabled people,
space exploration robots, floor cleaning robots, soccer playing robots, mobile robots for
flexible automation.
In this study, a high level controller and robotic behaviors and related robotic
behaviors have been developed for autonomous control of an intelligent wheelchair
(ATEKS). Firstly, the ATEKS platform is developed as an autonomous mobile
platform for the usage of disabled or elderly people. The platform can also be used for
driving assistance rather than fully autonomous system. In addition, it has the basic
components to use in the area of mobile robot education and researches. ATEKS has
Intelligent Control Unit – High Level Control (AKB – YSK), Intelligent Control Unit –
Low Level Control (AKB – DSK), User Interface Unit (KAB) and sensor units
(Localization, measurement sensors etc.). Autonomous control of ATEKS platform is
implemented as a Hybrid Control Architecture. 

In this architecture, coordination of various units of ATEKS platform is achieved using Robot Operating System (ROS). Autonomous behaviors are coordinated by a Finite State Machine (FSM) which is integrated into the ROS. The developed high level control architecture is tested on both GAZEBO simulation environment and at Osmangazi Technopark.

Keywords: Intelligent Wheelchair, Mobile Robots, High Level Control, Robot
Operating System, Finite State Machine