Gezgin robot dizgelerinde çevre algılama ve yönlendirme sorununun incelenmesi ve gerçeklenmesi

Abstract

Gezgin robotlar denetimleri çok zor olan robot türleridir. Bir yüzeye sabitlenmedikleri için bütün konum bilgileri bağıldır. Bu nedenle gezgin robotların işlevlerini gerçekleştirebilmeleri için bulundukları konumu bilmeleri gerekmektedir. Bu konumlandırma işleminin doğru bir biçimde yapılabilmesi için robotun çalıştığı bölgenin hatasız bir şekilde algılanması gerekmektedir.Robot konumunun belirlenmesi için mutlak veya göreceli ölçme yöntemleri kullanılmakta olup, kullanılan algılayıcılara bağlı olarak bazı güçlüklerle karşılaşılmaktadır. Algılayıcı çıkışlarının doğrusal olmaması, çalışma aralıklarının kısıtlı olması ve belirli giriş aralıklarında duyarsız kalmaları bu güçlüklere örnek olarak gösterilebilir. Algılayıcı çıkışlarını değerlendirecek olan denetleyicilerin yetenekleri de dizgenin performansını etkilemektedir.Bu araştırmada mutlak konum ölçme becerisine sahip gezgin bir robot dizgesi tasarlanmış olup, çevre algılamada yaşanan güçlükler irdelenmiştir. Oluşturulan gezgin robot üzerine 3 adet kızılötesi mesafe algılayıcısı yerleştirilmiştir. Robotun mekaniğini gezgin taban ve hareket aksamları oluşturmaktadır. Denetleyici olarak PIC16F877 mikrodenetleyicisi kullanılmıştır. Gezgin robotun denetimi için gerekli program Micro C derleyicisi kullanılarak yazılmıştırÇalışma ortamı olarak robotun içerisinde hareket edebileceği bir labirent oluşturulmuştur. Yapılan çalışmada amaç bu labirent içerisinde robotun duvarlara çarpmadan ilerlemesi ve çıkış noktasına ulaşmasının sağlanmasıdır. Konum bilgisine ulaşmak için farklı yöntemler kullanılarak algılayıcı çıkışı doğrusallaştırılmış, elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak robotun çevre algılama becerisinin arttırılması sağlanmıştır.Anahtar Sözcükler: gezgin robot, mikrodenetleyici, konum algılayıcılar, konum ölçümü, doğrusallaştırma, eğri uydurma.

Mobile robots are the extremly difficult controlled types of robot. Since they cannot fixed on the surface, all of their location information is relative. Therefore, in order to perform their function, they need to know their location. In order to perform this positioning process appropriately, the robot?s running area needs to be perceived without any defect.To determine the location of robot, absolute or relative measuring methods are being used but depending on used sensors some difficulties are seen. Output of sensors being not linear, operation interval?s being insufficent, and being insensitive in definite input intervals are some samples of these difficulties. The controllers that will evaluate the outputs of sensor affect the performance of system as well.In this thesis, mobile robot system having ability of absolute location measuring has been designed, and some difficulties in perceiving the environment have been focused on. Three infrared distance sensors are fixed onto the designed mobile robot. Mobile base and motion parts form the mechanics of the robot. Microcontroller PIC16F877 has been used as an controller. The program, needed to control the mobile robot, has been written by using micro C compiler.A labyrinth which the robot can move in it has been designed as an expirement environment. In this research, the aims are the robot?s being able to move without crashing onto the walls and arriving to the exit point. Sensor output has been made linear by using different methods to reach the location information, and the ability of robot?s in perceiving environment has been increased by comparing the obtained results.Key Words: mobile robot, microcontroller, position sensors, position measurement, curve fitting, linearization.