Gezgin sistemlerin/robotların navigasyonu için gerçek zamanlı bütünleşik algılayıcı


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Öğrenci: HİKMET KOCA

Danışman: MÜSLÜM CENGİZ TAPLAMACIOĞLU

Özet:

Günümüzde değişik boyut ve şekildeki gezgin sistemler/robotlar otonom görevleri yerine getirmek için yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bu sistemler; genel olarak akıllı taşıtlar, lojistik, otonom güdümlü taşıtlar, uzay robotları, hizmet robotları, saha robotları, iş ve üretim yardımcıları, bakım yardımcıları gibi alanlarda görev almaktadır. Bununla beraber, değişik gezgin sistemlerin çalışma durumlarının da farklı olması nedeniyle bütün bu şartlarda çalışacak ideal bir navigasyon sistemi için çalışmalar devam etmektedir. Navigasyon sistemleri, belirli şartlarda çalışan ve çalışma çevresinin kısıtlamaları tanımlanmış sistemler için özel olarak geliştirilirler. Bu çalışmada, optik akış ölçüm yöntemlerinden Lucas-Kanade ve Toplam En küçük Kareler (Total least squares) yöntemleri karşılaştırılmış, uygun olan yöntem kullanılarak, gezgin sistemlerin dayanaksız navigasyonunda hedeflenen yüksek doğruluğu sağlamak için gerçek zamanlı (FPGA tabanlı) yeni bir algılayıcıda kullanılabilecek donanımsal yapılar tasarlanmıştır. Daha önceki uygulamalardan önemli bir fark, FPGA üzerinde imge işleme algoritmalarının hızlı çalışabilmesi için kütüphane geliştirilmesi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca geliştirilen kütüphanenin bu çalışmanın dışındaki başka uygulamalar için de kullanılabilecektir. İlave olarak bütün çalışma şartları ve açık-mimari özelliklerin korunması ve yazılım-donanım bağımsızlığının sağlanması için özen gösterilmiştir. Bu çalışma çıktısı olarak geliştirilen algoritmaların, mevcut çalışma dışındaki farklı algılayıcı sistemlerini bütünleştirmek için de kullanılması hedeflenmiştir.