Otonom robotlarda nokta bulutu tabanlı çevre haritalama ve konum belirleme

Mühendislik teknolojisinin gelişmesiyle beraber insanların iş gücünü her alanda en aza indirgeyen robotların kullanımı yaygınlaşmıştır. Robotların daha çok tercih edildiği alanlar uzay bilimleri, biyomedikal, makine sanayi, telekomünikasyon ve iletişim şeklinde sıralanabilir. Haritalama alanında da robotların sıkça kullanılmasının başlıca nedeni erişimin zor ve tehlikeli olduğu bölgelerde ön keşif yapılarak can güvenliğini sağlamaktır. Haritalama robotları yarı otonom veya tam otonom olmak üzere iki farklı şekilde tasarlanabilmektedir. Bir robotun otonom özelliğe sahip olabilmesi, üzerine entegre edilen algılayıcılar ve kullanılan karar verme algoritmaları ile sağlanabilmektedir. Otonom robotların işlevlerini gerçekleştirebilmeleri için bulundukları ortamı bilmeleri ya da o anda keşfetmeleri gerekmektedir. Ortamın keşfi sırasında robotun eş zamanlı olarak kendi konumunu da belirleyebilmesi gerekmektedir. Literatürde bu konu daha çok Eş Zamanlı Konum Belirleme ve Haritalama (Simultaneous Localization and Mapping - SLAM) problemi olarak bilinmektedir. Bu tez kapsamında tam otonom bir haritalama robotu tasarlanmıştır. Mesafe algılayıcı olarak bir lidar mesafe algılayıcı olan Lidar Lite V3 tercih edilmiştir. Lidar algılayıcılar yüksek menzilli lazer mesafe algılayıcılardır. Lidar algılayıcıdan elde edilen uzaklık verilerindeki hatalar filtreleme algoritmaları ile giderilerek üç boyutlu ortam haritası çıkarılmıştır ve otonom robotun eş zamanlı olarak bulunduğu konumu belirlemesi sağlanmıştır