UAV based group coordination of UGVs
dc.contributor.advisor | Ünel, Mustafa | |
dc.contributor.author | Ulun, Soner | |
dc.date.accessioned | 2020-12-10T07:34:57Z | |
dc.date.available | 2020-12-10T07:34:57Z | |
dc.date.submitted | 2013 | |
dc.date.issued | 2018-08-06 | |
dc.identifier.uri | https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/216890 | |
dc.description.abstract | Son yirmi yılda hafif ve az enerji tüketen gömülü sistemlerde yaşanmakta olan gelişmeler, otonom robot teknolojilerinde büyük gelişmelere yol açmıştır. Heterojen mobil robot gruplarının ilgi çekici olmasının en önemli sebeplerinden biri farklı tipteki robotların sahip olduğu avantajların tek bir sisteme entegre edilerek genel sistemin verimliliğinin arttırılabilmesidir.Bu tez çalışmasında çoklu İnsansız Kara Araçlarından (İKA) ve bir adet İnsansız Hava Aracından (İHA) oluşan heterojen bir mobil robot grubunu belirlenmiş bir ortamda önceden verilen bir görevi tamamlamak için, her bir robotun iş birliği içinde çalışabileceği yeni bir teorik çerçeve geliştirilmiştir. İHA, dört pervaneli bir helikopter, ortamdaki hedefin konumunu hesaplayıp, herhangi bir başlangıç noktasından hedefe giden gerçekleştrilebilir bir yörünge çıkarabilmektedir. İKA'lar, holonomik olmayan iki tekerlekli mobil robotlar, sanal bir lideri takip etmektedirler; bu sanal lider ise İHA'nın üç boyutlu ortamdaki pozisyonunun yatay düzleme olan projeksiyonu olarak tanımlanmıştır. İHA kendi pozisyonunu belli aralıklar ile bütün İKA'lara göndermektedir. Bu tezde iki farklı koordinasyon modeli geliştirilmiştir. Dinamik kontrol modelinde, referans yörüngeleri nodal kütle, yay ve sönüm elemanı modeli kullanılarak her bir robot için ayrı ayrı oluşturulmaktadır. Kinematik koordinasyon modelinde ise sanal liderin pozisyonuna ve en yakın iki komşu robota olan uzaklıklar kullanılarak her bir robotun doğrusal ve açısal hız referans yörüngelerini hesaplanır. Çeşitli koordineli görevler sunulmuş ve bu çalışmalar benzetimlerle doğrulanmıştır. Benzetim çalışmaları sırasında robotlar arasında iletişimden kaynaklanan belli gecikmeler de göz önüne alınmıştır. Benzetim sonuçları oldukça umut vericidir ve sistemin deney düzeneği haline getirilmesi yönünde ilk adımı oluşturmaktadır. | |
dc.description.abstract | Coordination of autonomous mobile robots has received significantattention during the last two decades with the emergence of small,lightweight and low power embedded systems. Coordinated motion ofheterogenous robots is important due to the fact that uniqueadvantages of different robots might be combined to increase theoverall task efficiency of the system.In this thesis, a new coordination framework is developed for aheterogeneous robot system, composed of multiple Unmanned GroundVehicles (UGVs) and an Unmanned Aerial Vehicle (UAV), that operatesin an environment where individual robots work collaboratively inorder to accomplish a predefined goal. UAV, a quadrotor, detects thetarget in the environment and provides a feasible trajectory from aninitial configuration to a final target location. UGVs, a group ofnonholonomic wheeled mobile robots, follow a virtual leader which iscreated as the projection of UAV's 3D position onto the horizontalplane. The UAV broadcasts its position at certain frequency to allUGVs. Two different coordination models are developed. In thedynamic coordination model, reference trajectories for each robot isgenerated from the motion of nodal masses located at each UGV and connected by virtualsprings and dampers. Springs have adaptable parameters that allow the desired formation to be achieved In the kinematic coordination model, theposition of the virtual leader and distances from the two closestneighbors are directly utilized to create linear and angularvelocity references for each UGV. Several coordinated tasks arepresented and the results are verified by simulations wheredifferent number of UGVs are employed and certain amount ofcommunication delays between the vehicles are also considered.Simulation results are quite promising and form a basis for futureexperimental work on the topic. | en_US |
dc.language | English | |
dc.language.iso | en | |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
dc.rights | Attribution 4.0 United States | tr_TR |
dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
dc.subject | Elektrik ve Elektronik Mühendisliği | tr_TR |
dc.subject | Electrical and Electronics Engineering | en_US |
dc.subject | Mekatronik Mühendisliği | tr_TR |
dc.subject | Mechatronics Engineering | en_US |
dc.subject | Savunma ve Savunma Teknolojileri | tr_TR |
dc.subject | Defense and Defense Technologies | en_US |
dc.title | UAV based group coordination of UGVs | |
dc.title.alternative | Bir grup IKA'nın İHA tabanlı koordinasyonu | |
dc.type | masterThesis | |
dc.date.updated | 2018-08-06 | |
dc.contributor.department | Diğer | |
dc.identifier.yokid | 10007141 | |
dc.publisher.institute | Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü | |
dc.publisher.university | SABANCI ÜNİVERSİTESİ | |
dc.identifier.thesisid | 392266 | |
dc.description.pages | 117 | |
dc.publisher.discipline | Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı |