Akademik Veri Yönetim Sistemi
NEÜ PRESS, Konya, 2022
Robotlar insanlar tarafından gerçekleştirilen görevleri hızla devralmaktadır. Özellikle makine öğrenmesi tekniklerinin teknolojiye dönüşmesi bu süreci hızlandırmaktadır. Otonom mobil robotlar da insan yaşamında her geçen yerini almaktadır.
Otonom Mobil Robotlar (AMR), görevleri yüksek derecede özerklikle gerçekleştirebilen taşıma robotlarıdır. Yüksek düzeyde özerkliğe sahip bir mobil robot 4 temel özelliğe sahiptir.
Bu özellikler kısaca;
1) Kendi kendini bilme özelliği: Kendi durumunu değerlendirerek insan müdahalesi olmadan uzun süre çalışabilme özelliğidir.
2) Çevreyi algılama özelliği: Yeterli sayıda sensöleri sayesinde çevre hakkında bilgi toplayarak ilgili tüm unsurları algılama ve çevre ile uğraşmadan görevlerini yerine getirebilme özelliğidir.
3) Görev performansı özelliği: Tasarımının bir parçası olmadıkça, insanlar, çevre ve hatta kendisi için zararlı tüm durumlardan kaçınarak planlanmamış herhangi bir soruna neden olmadan bir görevi gerçekleştirebilme özelliğidir.
4) Otonom navigasyon: Herhangi bir insan yardımı olmadan her türlü çalışma ortamında kendi iç gücüyle tamamını veya bir kısmını hareket ettirebilme özelliğidir.
Bu kitapta temel düzeyde otonom mobil robot çalışmaları yapabilmek için gereken felsefi ve mühendislik bilgilerine yer verilmiştir.
Bu doğrultuda kitabın birinci bölümünde işletim sistemi olarak kullanılacak olan UBUNTU ve kurulumuna yer verilmiştir. İkinci bölümde otonom mobil robot üzerinde koşan yazılım ve donanım kontrolü için bir çerçeve sağlayan robot işletim sistemi ve uygulamasına yer verilmiştir. Ücüncü bölümde otonom mobil robot donanımının kalbinde yer alan Robot İşletim Sisteminin çalıştığı tek kart bilgisayar ve yapılandırılması üzerinde durulmuştur. Dördüncü bölümde, otonom mobil robotun gerçek zamanlı işlevlerinin gerçekleştirilmesini sağlayan mikronetleyicili kart ele alınmıştır. Beşinci bölümde açık kaynak otonom mobil robot platformu olan Turtlebot3 ün uygulamaya alınması ve çalıştırılması verilmiştir. Altıncı bölümde otonom mobil robotun ikinci özelliği için bu kitapta seçilen görüntü işleme konusu ve uygulamaları ele alınmıştır. Yedinci ve son bölümde otonom mobil robotun gerçekleştirebileceği bütün görevleri kapsayan bir AutoRace platformunun kurulumu ve kontrolü verilmiştir.
Kitaptaki tüm konuların verilmesinde mühendislik uygulaması temelli bir yaklaşım benimsenmiş ve her bir konunun temel bilgileri verildikten sonra takip eden işlemler ve adım adım verilmiş. Ayrıca uygulamada karşılaşılabilecek sorunlar ve püf noktalara da değinilmiştir.
Kitaptaki tüm uygulamalar Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Robotik Laboratuarında gerçekleştirilecek denenmiştir.
Robots are rapidly taking over tasks performed by humans. Especially the transformation of machine learning techniques into technology accelerates this process. Autonomous mobile robots are also increasingly taking their place in human life.
Autonomous Mobile Robots (AMR) are transportation robots that can perform tasks with a high degree of autonomy. A mobile robot with a high level of autonomy has 4 basic features.
These features are briefly as follows;
1) Self-awareness: The ability to assess its own situation and work for long periods of time without human intervention.
2) The ability to sense the environment: The ability to collect information about the environment through a sufficient number of sensors, to detect all relevant elements, and to perform its tasks without having to deal with the environment.
3) Mission performance capability: It is the ability to perform a task without causing any unplanned problems, avoiding all situations harmful to people, the environment or even itself, unless it is part of its design.
4) Autonomous navigation: It is the ability to move all or part of itself in any working environment by its own internal power without human assistance.
In this book, the philosophical and engineering knowledge necessary for the realization of autonomous mobile robot studies at the basic level is included.
Accordingly, in the first part of the book, UBUNTU, which will be used as the operating system, and its installation are given. In the second part, the robot operating system and its application, which provides a framework for software and hardware control running on the autonomous mobile robot, are given. The third chapter focuses on the single board computer on which the Robot Operating System, which is at the heart of the autonomous mobile robot hardware, runs and its configuration. In the fourth section, the microprocessor board that enables the real-time realization of real-time functions of the autonomous mobile robot is discussed. In the fifth chapter, the implementation and operation of Turtlebot3, an open source autonomous mobile robot platform, is presented. The sixth chapter discusses image processing and its applications, which are selected in this book for the second feature of the autonomous mobile robot. The seventh and last chapter presents the setup and control of an AutoRace platform that covers all the tasks that an autonomous mobile robot can perform.
An engineering practice-based approach has been adopted in the presentation of all the topics in the book, and after the basic information of each topic is given, the subsequent processes and step-by-step are explained. In addition, problems and tricks that may be encountered in practice are also mentioned.
All applications in the book were tested in Kahramanmaraş Sütçü İmam University Robotics Laboratory.