Izgara tabanlı haritalama kullanımı ile robotik denetleme yöntemi
Robotic inspection method by using grid-based mapping
Yazar: CANSU AKDENİZ
Danışman: DOÇ. DR. METİN ÖZKAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kontrol ve Kumanda Sistemleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Derinlik = Depth ; Haritalama = Mapping ; Robotik süreç otomasyonu = Robotic process automation

Özet:
Endüstriyel üretim süreçlerinde, üretilen parçaların ve ürünlerin kalite güvencesi, kalitenin gerçekleşme durumuna yönelik bilgi gerektirir. Bu bilgi, kalite denetlemesi ile sağlanabilir. Uygun sensör, robot ve teknikler kullanılarak, kalite denetleme süreci otomatik hale getirilebilir. Böylece, denetim süreci sürdürülebilir, güvenilir ve kayıt altına alınabilir olacaktır.
Bu tez çalışmasının amacı, üretim süreci esnasında çok sayıda parçanın birbirine monte edilmesi ile elde edilen yapıların, kalite denetimlerini otomatik olarak gerçekleştirmek üzere yöntem geliştirmektedir. Bu yapıları oluşturan parçalardan, dışarıdan görülebilen ve montajı yapılmamış olanların tespit edilmesi beklenmektedir. Bu amaca yönelik olarak, ızgara tabanlı haritalama kullanımıyla, robotik denetleme yöntemi geliştirilmesi ve benzetim ortamında gösterimi gerçekleştirilmektedir. Önerilen yöntem üç kısımdan oluşmaktadır. Öncelikle, yapıyı oluşturan denetimi yapılacak parçalar ızgara tabanlı haritada etiketlenir. Buna inanç haritası denilmektedir. Daha sonra, ortamda sabitlenmiş ve robot kol ucuna monte edilmiş derinlik kameralarından alınan nokta bulutları ile inanç haritası üzerinde doluluk haritalaması yapılır. Son aşamada, inanç harita etiketleri ile ızgara doluluk bilgilerinin ilişkileri değerlendirilmektedir. Bu değerlendirme neticesinde, yapıda montajı yapılmamış parçaların tespiti gerçekleştirilmektedir. Benzetim ortamında yapılan deneysel çalışmalarla yöntemin etkinliği gösterilmiştir.

Abstract:
In industrial production processes, the quality assurance of manufactured parts and products requires knowledge of the realization of quality. This information can be provided by quality control. By using appropriate sensors, robots and techniques, the quality inspection process can be automated. Thus, the audit process will be sustainable, reliable, and recordable.
The aim of this thesis study is to develop a method to automatically perform quality inspections of structures obtained by assembling many parts together during the production process. It is expected that the parts that make up these structures, which can be seen from the outside and not assembled, will be determined. For this purpose, robotic inspection method is developed and demonstrated in a simulation environment by using grid-based mapping. The proposed method consists of three parts. First, the parts to be inspected that make up the structure are labelled on the grid-based map. This is called a belief map. Then, occupancy mapping is performed on the belief map with point clouds taken from depth cameras fixed in the environment and mounted on the end of the robot arm. In the final stage, the relationships between belief map labels and grid occupancy information are evaluated. As a result of this evaluation, the parts that have not been assembled in the structure are determined. The effectiveness of the method has been demonstrated by experimental studies carried out in the simulation environment.