Mobil robotlar için optimum yol bulma

Abstract

Bu tezde mobil robotlar için kullanılan yol planlama algoritmaları incelenmiştir. Robotlar çoğunlukla belirli tekrarlayıcı işlevleri yerine getirmek üzere programlanmış mekanik aygıtlardır. Ayrıca insanlar için karmaşık veya tehlikeli olabilecek pek çok görevi yerine getirmek için de programlanabilirler. Robotların daha etkin ve kaynakların daha verimli kullanılabilmesi için başlangıç noktaları ile hedef noktaları arasındaki mesafeyi en az maliyetle geçmeleri gerekmektedir. Bunun için çok sayıda yol planlama algoritması geliştirilmiş olup, hangi görev robotu için hangi algoritmanın verimli olduğu önem kazanmaktadır. Bu çalışmada mesafe olarak optimum sonuçları veren A* algoritması ile en hızlı sürede sonuç veren algoritmalardan olan PRM algoritması detaylı olarak incelenmiş olup, PRM algoritmasını iyileştirecek öneriler sunularak çeşitli testler yapılmıştır. Çalışmada A* algoritmasının verdiği çıktılar optimum olarak kabul edilmiş, diğer algoritma çıktıları ile buna göre kıyaslanmıştır. PRM algoritması her çalıştırıldığında farklı sonuç verdiğinden dolayı, bu algoritmayı kararlı hale getirebilmek için ortamdaki engellerin köşe noktalarına da düğüm ataması yapılmış ve farklı ortamlar için bu yöntem test edilmiştir. Uygulanan bu yeni ve özgün yöntem sayesinde PRM algoritmasının A* algoritması gibi kararlı sonuçlar verdiği görülmüştür.

In this thesis, the path planning algorithms used for mobile robots were investigated. Robots are mostly mechanical devices programmed to perform certain repetitive functions. They can also be programmed to perform many tasks that can be complex or dangerous for people. In order to use robots more efficiently and to use resources more efficiently, they must pass the distance between starting points and target points with minimum cost. Many path planning algorithms have been developed for this purpose and it is important to know which algorithm is efficient for task robot. In this study with A* algorithm that giving optimum result and PRM algorithm which is one of the fastest performing algorithms have been examined in detail, recommendations to improve the PRM algorithm were presented and various tests were performed. In the study the outputs given by A* algorithm are accepted as the shortest way, other algorithm outputs are compared accordingly. Therefore to enable this algorithm to be stabilized, a node assignment has been made to the corner points of the obstacles in the environment and this method has been tested for different environments. With this new and unique method it has been observed that PRM algorithm gives stable results such as A* algorithm.