Dinamik engellerin bulunduğu ortamda gezgin robot için hareket planlama

Abstract

Sabit ve hareketli engellerin bulunduğu ortamda, bir robotun engellere çarpmadan istenilen hedef bölgeye ilerleyebilmesi, robotik teknolojilerin birçok alanda kullanılmaya başlandığı günümüzde yoğun çalışılan bir konudur. İnsanların giremediği bölgelerde, robotların rahatça dolaşarak herhangi bir görevi yerine getirmesi, o bölgede engellere çarpmadan istenilen yerlere gidebilmesi ile mümkün olacaktır. Robotun hareket ettiği ortam sabit engelli ve sabit bir bölge olabileceği gibi hızlı değişen dinamik engelli dinamik bir bölge de olabilir. Gezgin robotlar engellerden kaçınarak hedefine giderken optimum olmayan yolları izleyebilir. Hareket planlama algoritmaları; sabit veya hareketli engellerin bulunduğu belirli bir arazide, gezgin robotların engellere ve birbirlerine çarpmadan otonom hareket etmelerini amaçlamaktadır. Bu kapsamda; algoritma çalışmalarını gerçekleştire-bilmek için, pratik alanda yapılacak test maliyetlerini azaltmak üzere, bir simülasyon ortamında çalışmalar yapılmaktadır.Bu tezde uygulanacak olan `A* Arama Algoritması`; en kısa yol bulmak için kullanılan algoritmalardan birisidir. Robot bilinen bir ortamda hedef olarak gösterilen noktaya optimum yoldan giderken karşısına çıkacak dinamik engellerden kaçınarak yoluna devam etmesi amaçlanmaktadır.Bu çalışmada birden fazla robotun sabit ya da hareketli engellerin bulunduğu bilinen bir ortamda engellere çarpmadan otonom olarak hareketinin bir simülasyon ortamında incelenmesi sağlanacaktır. En uygun olan yolu bulma ve izleme, farklı senaryolar kullanılarak engelden kaçınma, hız kontrol algoritmaları ve bu çalışmanın simülasyon ortamında performansının gözlemlenmesi amaçlanmıştır. Simülasyon ortamında yapılan çalışmaların sağlayacağı faydaların değerlendirilmesi sonucunda Gazebo robot simülatörü kullanılması tercih edilmiştir.

Nowadays is widely studied topic which robots can progress to the desired target point without hitting the obstacles in the presence of fixed and moving obstacles, which started to be used in many fields of robotics technology. Because robots circulate freely fulfill any task in the regions where people can not enter, they will be able to the desired location without hitting the obstacles in the area that.Environment in which the robot moves can be fixed obstacle and fixed a region as well as can be rapidly changed dynamic obstacle a region. Mobile robots can follow non-optimal paths to the destination by avoiding obstacles. Motion planning algorithms aim at that mobile robots can autonomously move without hitting obstacles and each other a certain region which has fixed or moving obstacles. In this context, To perform the algorithm works, to reduce the costs of testing to be done on the practice field, are being studied in a simulation environment.To be implemented in this thesis, `A * Search Algorithm` is one of algorithms used to find the shortest path. While the robot goes to the optimal way to towards the target point, it is intended to continue the path avoiding dynamic obstacles.This study shall be examined that the robot autonomously move without hitting obstacles in a simulation environment which has multiple fixed or moving obstacles. Finding the most appropriate way and tracking, obstacle avoidance using different scenarios and speed control algorithms, and is intended to observe the performance of the simulation environment of this study. Benefits of the studies in the simulation environment are evaluated, and is preferred to use the gazebo robot simulator.