Çok robotlu kapsama ve randevu için dağıtık algoritmalar

Mobil robotikteki gelişmeler, düşük maliyetli, güvenilir robotların karmaşık ortamlarda dolaşmasını ve karmaşık işler gerçekleştirmesini mümkün hale getirmiştir. Bir grup robotla bir işin etkin bir şekilde yürütülebilmesi için etkili robot stratejileri tasarlamak önemlidir. Bu tezde temel bir problem olan, mobil robotlarla randevu arama problemini çalışılmıştır. Randevu arama problemi bir ortamda birbirlerinden farklı konumlarda bulunan robotların en kısa zamanda nasıl buluşabileceği ile ilgilenir. Arama ve kurtarma bu problemin önemli uygulamalarından biridir. Kurtarıcılar (robotlar) afet ve patlama gibi durumlarda kurbanları veya hayatta kalanları arayabilir. Uydu alıcılarının olmadığı, gücün sınırlı olduğu veya ortamın geometrisinin elverişli olmadığı durumlarda robotların başarılı iletişim kurmak için aralarında görüş hattının sağlanması gerekir. Bu gibi bir durumda robotların iletişim kurmak için birbirlerinin yanında olması gerekir, yani buluşmaya ihtiyaçları vardır. Böyle durumlar için, randevu arama probleminin diğer uygulamaları da robotlar arasında ağ formasyonu, çoklu robot keşif ve haritalamadır. Bu tezde problemin simetrik versiyonu çalışılmıştır. Bu versiyonda, her robot aynı stratejiyi çalıştırır, çünkü önceden buluşup arama sırasında kullanacakları stratejilere karar verme şansları yoktur. İlk olarak problem doğru üzerinde bulunan, aralarındaki başlangıç uzaklığını bilmeyen aynı özelliklere sahip iki robotla çalışılmış ve simetrik bir randevu arama stratejisi sunulmuştur. Robotların hem senkron olduğu, yani aramaya aynı anda başladıkları hem de asenkron oldukları yani aramaya farklı zamanlarda başladığı durumu düşünülmüştür. İkinci olarak, aynı problem engelli ve engelsiz düzlemsel ortamlarda iki ve ikiden çok robot ile çalışılmıştır. Bu ortamlar için simetrik bir randevu arama stratejisi tasarlanmıştır. Bu kısımda ayrıca engelli bir ortamın bir robot ile keşfi için de bir algoritma sağlanmıştır. Hem doğru hem de düzlemsel ortamlar için tasarlanan simetrik randevu stratejilerinin performası teorik olarak ispatlanmış ve simülasyonlarla ve deneylerle değerlendirilmiştir. Anahtar Sözcükler: Doğrusal arama problemi, arama problemi, simetrik randevu, robot randevu, robot keşif ve kapsama.