The universal robot bus: A local communication infrastructure for small robots

Küçük özerk robotların tasarımı ve yapımı birçok algılayıcının seçilmesini,programlanmasını ve ortak bir arayüz geliştirilmesini de kapsayan zorlu biriştir. Bu kapsamlı işlemi kolaylaştırmak, hem donanım hem de yazılım üzerindemodülerliği ve genişletilebilirliği sağlamayı gerektirir. Bu tez, I 2C tabanlı vegerçek zamanlı altyapısal bir mimari olan Evrensel Robot Veriyolu (URB)'nungeliştirilmesiyle ilgilidir. URB'nin asıl amacı hareket eden bir robot platformuüzerinde dağınık halde bulunan, küçük algılayıcıları ve hareket unsurlarını kon-trol eden yerel düğümlerin hızlı ve gerçek zamanlı olarak sisteme dahil edilme-sidir. URB, merkezi bir bilgisayara gerçek zamanlı RS232 ve USB bağlantı desteğisağlayan etkili ve zahmetsiz bir altyapı olarak tasarlanmıştır.URB altyapısı, benzer şekilde hareketli robotlarda dahili haberleşmeyi sağla-yan RiSEBus'tan esinlenilerek geliştirilmiş olmakla birlikte, bizim ihtiyaçlarımızagöre iyileştirilmiştir. URB protokolu hızlı ve sık platform tasarım değişiklikleriiçin modüler ve genişletilebilir bir mimari önermektedir. Ayrıca, hareketli robot-lar yapısal olarak duzensiz ortamlarda çalışabilmek için kesin algısal işlemlereve tahminlere ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle, URB guvenilir donanım ve yazılımbileşenleriyle gerçek zamanlı işlemleri desteklemektedir.Bu tezin ilk onemli katkısı, çoklu düğümler üzerinden veri edinmenin otomatikolarak senkronize edilmesinin tasarımı ve uygulamasıdır. Senkronizasyon algorit-mamız, veri okuma işlemlerinden once her düğümün veri edinme işlemlerinin aynıanda bitirilmesini garanti etmektedir. Ayrıca deneylerimiz de her düğümün küçükfarklarla aynı anda veri edindiklerini kanıtlamaktadır. Bu tezin ikinci katkısı ise,çoklu düğümler üzerinden otomatikleştirilmiş ve denetlenmemiş veri edinimidir.Özerk veri edinimi, periyodik olarak ve sıkça ihtiyaç duyulan verilerin düğümlerüzerinden edinilmesini sağlayan bir işlemdir. Bu geliştirme merkezi işlemci bir-imi üzerindeki hesaplama yükünü azaltırken, haberleşme ortamı üzerindeki bantgenişliği masrafını da azaltır. Bu tez URB'nin uygulama detaylarının yanındaayrıca ağ mimarileri ve protokolleri, ağ uygulamalarının robot sistemlerindekiyeri, senkronizasyon algoritmaları ve robot sistemlerinde senkronizasyon uygula-maları uzerine bir araştırma olarak da hizmet etmektedir.