Design, Construction and Control of an Autonomous Mobile Rescue Robot with Visual Feedback

Authors : Ibrahim HASAN, Tolgay KARA

Pages : 65-71

Doi:10.31590/ejosat.1133067

View : 9 | Download : 18

Publication Date : 2022-07-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Bilinmeyen ortamlarda çalışabilen akıllı otonom mobil robot sistemi üretimi zorluklar içerebilir. Otonom mobil robot geliştirilmesi için çevreyi tanımlamak amacıyla algılayıcılar ve kameradan veri toplanması, mevcut köşe noktalarının bilinmesi ve robotun konumu ve yönünün anlaşılması gerekir. Son yıllarda mobil robotların otonom hareketi ve nesne belirleme hedefleri için yazılmış algoritmalar sunan çok sayıda araştırma yapılmıştır. Robot hareket tasarımı için en yaygın kullanılan platform ROS (Robot İşletim Sistemi) iken, nesne belirleme içinse YOLO (You Only Look Once) genel kabul görmektedir. Ek olarak, otonom sistemlerde lidar ve diğer algılama yöntemleriyle engeller içeren ortamlarda hareket kontrolü için gereken geri besleme işaretini üretmek üzere sistematik hareket planlamaya ihtiyaç duyulmaktadır. Mobil robotlar için en etkili ve çok yönlü geri beslemeli sistemlerden biri, yüksek çözünürlüklü kamerayla gerçek zamanlı görüntü işleme ve geri beslemeli kontrol karar işareti üretimine dayanan görsel geri besleme yoluyla imal edilebilir. Görsel geri besleme otonom mobil robotların algılayıcılar olmadan geri beslemeli kontrolü için kullanılabileceği gibi, hareket kontrolüyle birlikte yol planlama, engelden kaçınma, nesne belirleme, nesne tanıma gibi çoklu görevlerde de kullanılabilir. Bu çalışmada, akan görüntü verisi kullanılarak kurban / kazazedeleri bulmaya yarayan otonom mobil robot sisteminin tasarım ve üretimi ile ilgili sonuçlar sunulmaktadır. Burada kamera görüntüsünü hem veri toplama hem de otonom mobil robot sisteminde geri besleme işaretini üretme amacıyla kullanarak kurban / kazazedeleri bulmak amaçlanmıştır. Görsel geri besleme ve YOLO v3 sadece kurban / kazazedeleri bulmak için değil aynı zamanda hareket kontrolü için kullanılmaktadır. Ürettiğimiz otonom mobil robot, ROS küresel planlayıcı ile kurban / kazazede yönüne doğru yumuşak bir hareketle ilerlemek ve engellerden kaçınmak için tasarlanmıştır. Robot farklı engel ve kurban / kazazede sayları için değişken ortamlardaki senaryolar için test edilmiş ve yüksek başarımlı tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir.
Keywords : Otonom mobil robot, ROS, YOLO, Hareket planlama, Engelden kaçınma, LIDAR, Görsel geri beslemeli sistem