Mobil Robotlarda Gerçek Zamanlı Eşzamanlı Lokalizasyon Ve Haritalama

Abstract

Bu çalışmanın amacı çeşitli algılayıcılara sahip mobil robot ile kapalı, bilinmeyen ortamların haritasını çıkarmak ve aynı zamanda robotun kendini bulunduğu ortam içinde konumlandırmasıdır. Yapılan çalışmada robotun çevre ile olan etkileşimi kızılötesi ve ultrasonik algılayıcılar ile sağlanmaktadır. Ultrasonik algılayıcılar ucuz ve başarılı bir algılayıcı tipi olmasının yanında, yapısından kaynaklanan problemlerden dolayı çalışması zor olan algılayıcı tiplerinden biridir. Yapılan çalışmalar sırasında bu problemlerin en az seviyeye indirilmesi sağlanmıştır. Kızılötesi algılayıcılar ise yakın mesafeden yaptıkları doğru ölçümlerden dolayı çarpışma önleyici güvenlik sistemi amaçlı kullanılmıştır. Ortam haritasının çıkarılmasında ultrasonik mesafe ölçerler ve dijital pusula kullanılmıştır. Bununla birlikte robotun konumunun takip edilebilmesi için robotun üzerinde enkoderli motorlar kullanılmıştır. Robotun konumlandırılması ve harita çıkarma doğruluğu büyük ölçüde tasarımda kullanılan algılayıcı ve eyleyicilere bağlıdır. Algılayıcı ve eyleyicilerin seçiminde boyutları, doğrulukları ve mikroişlemci ile olan arayüzleri dikkate alınmıştır. Algılayıcılar tarafından ölçülen veriler mikroişlemci tarafından alınıp işlenmekte ve daha karmaşık hesaplama, bilgi depolama, konumlandırma, harita çıkarma işlemi yapacak olan bilgisayara kablosuz RF iletişimi ile aktarılmaktadır.

The aim of this study is localization and mapping of the unknown indoor environments using mobile robot that have various sensors. The mobile robot provides interaction with the surroundings by using infrared and ultrasonic sensors. The ultrasonic sensors are cheap and successful but also they have some problem arise from the structure of them. These problems are reduced to the lower level during the study. Infrared sensors perform accurate measurements from the closer range therefore they are used for collision avoidance security purposes. Environment mapping is generated by using ultrasonic range finders and digital compass. In addition to this, to observe the localization of the robot, motors with encoders are used. Localization of the robot and accuracy of mapping are mostly related to used sensors and actuators of the robot design. The selection of the sensors and the actuators are considered according to their sizes, accuracies, interfaces to the microprocessor. Data measured by the sensors that is received and processed at the microprocessor. Then, data processed by the microprocessor is sent to the remote computer via RF communication for the complicated computation, data storage, localization and generating map.