Gezgin robotlarda otonom devriye sistemi ve algılayıcı füzyonu
Autonomous patrolling system with mobile robots and sensor fusion
Yazar: COŞKUN TAŞDEMİR
Danışman: DOÇ. KAYHAN GÜLEZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Otonom sistemler = Autonomous systems ; Robot sistemleri = Robot systems

Özet:
Günümüzün dünyasında tehditlerin artmasıyla beraber hem ulusal hem de bireyler bazında güvenlik sistemlerinin önemi artmıştır. Can ve mal güvenliğinin sağlanması için insan gücüne dayalı veya özel sistemlerle çalışan birçok güvenlik sistemi bulunmaktadır. Bu çalışmada insanlı veya kamera ve algılayıcı sistemlerinden oluşan sistemlere alternatif olarak kablosuz ağ bağlantısı üzerinden birbirleriyle haberleşen insansız robot araçlarla tasarlanmış bir güvenlik sistemi sunulmuştur. Çoklu-algılayıcı füzyonu kullanan sistemin mevcut güvenlik sistemlerine göre daha etkin sonuçlar sunduğu görülmüştür.Mobil robot gruplarıyla oluşturulan devriye sistemlerinde algılayıcı füzyonunun önemi oluşturulan haritanın ve ortamdan elde edilen verilerin doğruluğu ve hassasiyetinde ortaya çıkar. Bu çalışmalarda mobil robot grublarıyla oluşturulan devriye sistemlerinde birden fazla kullanılan algılayıcıların elde edilen verilerdeki hata oranını nasıl ve ne kadar iyileştirdiği benzetim çalışmalarında gözlemlenmiştir.Benzetimi yapılan algılayıcı ortamında lazer, ultrasonik, kamera algılayıcıları kullanılarak veriler ortamdan toplanmış, bu algılayıcılerin değişik kombinasyonları ele alınarak veri değerlerinin nasıl değiştiği gözlemlenmiştir. Kullanılan ana iki algılayıcı lazer ve kamera olarak belirlenmiştir. Benzetim ortamı olarak Microsoft Robotics Development Studio kullanılmış, ayrıca OpenCV kütüphanelerinden görüntü işlemede yararlanılmıştır. Ayrıca mobil robotlar arasındaki veri iletişimi de benzetim ortamında modellenerek incelenmiştir. Benzetim çalışmalarında Prowler kablosuz ağ benzetim paketi kullanılmıştır.

Abstract:
With the increasing threats of today's world, both national and individual level has increased the importance of security systems. There are many security systems, both manned and unmanned, to ensure the safety of life and property. In this study, a security system based on mobile robots that communicates each other over a wireless network is designed as an alternative to manned or camera based security systems. Proposed system,which is using multi-sensor fusion, has been observed to offer more effective results compared to existing existing security systems.The importance of sensor fusion in Localization and Mapping Extraction is then be realized once sensor fusion improves the sensitivity and accuracy of the obtained map or data. With this study it is seen and observed how the error enhancement of the data obtained by the robots via having sensor fusion senario in an simulation environment.In the simulation environment laser, ultrasonic and camera sensors are applied. Different combinations are exercised and studied to see how the data and errors obtained by sensors are changed. The applied main two sensors are signed as camera and the laser. For the simulation environment Microsoft Robotics Development Studio is used and benefited from OpenCV libraries in image processing. In addition, data communication between mobile robots are modeled in the simulation environment are examined. Prowler wireless network simulation package was used in the simulation studies.