Tekerlekli Otonom Robot Yapımı Ve Haritalama

Abstract

Bu tez kapsamında, içinde bulunduğu ortamın haritasını çıkarabilme ve bu ortam içinde kendini konumlandırabilme yeteneklerine sahip robotik bir sistem geliştirilmiştir. Bu sistem tekerlekli robot ve masaüstü bilgisayar olmak üzere başlıca iki ana kısımdan oluşmaktadır. Hareketli robot masaüstü bilgisayara kablosuz radyo frekans hattı ile bağlanmakta, böylece iş hacmi yüksek işlemler robotun üzerindeki mikroişlemciye nazaran daha hızlı bir işlemciye sahip masaüstü bilgisayar üzerine transfer edilmekte ve ayrıca kullanıcıya robotu uzaktan kumanda etme imkanı verilmektedir. Bu sistemin çıktısı, kullanıcının bilgisayar ekranından görebileceği robotun içinde bulunduğu ortamın haritasıdır. Robotun keşif ve harita çıkarma yeteneği büyük ölçüde tasarımında kullanılan algılayıcı ve eyleyicilere bağlıdır. Robotun tasarımında, ortam algılama, yön ölçme ve dolaşım gibi bir çok amaca hizmet eden ucuz, küçük fakat güvenilir algılayıcı ve eyleyiciler seçilmiştir. Ortam haritasının çıkarılmasında ultrasonik mesafe ölçer ve dijital pusula kullanılmıştır. Bununla birlikte robotun konumunun takibinde kullanılmak üzere tekerleklerine optik enkoderler yerleştirilmiştir. Algılayıcı ve eyleyicilerin seçiminde boyutları, doğrulukları ve mikroişlemciye olan bağlantıları dikkate alınmıştır. Algılayıcılar tarafından ölçülen tüm değerler, en düşük seviyede PIC18F452(Microchip) mikroişlemcisi tarafından alınıp işlenmekte ve daha karmaşık hesaplama ve bilgi depolamaya olanak tanıyan masaüstü bilgisayara kablosuz radyo frekans hattı ile aktarılmaktadır.

In the scope of this thesis, a robotic system that is capable of mapping an area of its environment and locating itself within the environment is developed. The system is mainly comprised of a wheeled mobile robot and a remote computer. The mobile robot connects to a remote computer through the wireless RF link which enables transferring majority of the processing burden to the faster computer and also allows the user to control the robot from this remote workstation. The output of the system is the map which the user is able to see on the computer screen. The exploration and map-building abilities of a robot are strongly dependent of its sensors and actuators. Inexpensive, small but reliable sensors and actuators are selected for a number of purposes. An ultrasonic range finder and a digital compass are used to map the area and orient the robot within it. Furthermore, each wheel on the robot has an optical encoder which enables the robot to keep track of the robot location. When choosing sensors and actuators the size, accuracy and electronics interface of them are especially taken into account. All the data acquired from the sensors are taken and processed by the Microchip’s PIC18F452 microcontroller on the lowest level and sent to the remote computer through wireless RF link for running complex calculation, storing data and interfacing with a user.