Dınamık ortamda sezgısel bır algorıtma kullanarak yol planlama

Mobil robotların ve otonom araçların navigasyonu bilgisayar ve kontrol bilimlerindeki önemli konulardan biridir. Yol planlama ve engellerden kaçınma, mobil robotlar ve otonom araçlar için sürüş zorlukları konularıdır. Robotikte temel konulardan biri yol planlamasıdır. Yol planlama problemi, karmaşıklığın aracın veya robotun serbestlik dereceleri ile arttığı bilinen bir NP zor problemidir. Yol planlamasının asıl amacı, bir robot veya araç için tehlikeli bir ortamda güvenli ve pürüzsüz bir yol bulmak ve böylece engellerle çarpışmadan robotun başlangıç noktasından varış noktasına hareket etmesini sağlamaktır. Bu tez, bir mobil robotun ve iki farklı yaklaşıma sahip otonom bir aracın navigasyonuna yönelik yol planlama konuları incelenmiştir. İlk olarak, çekirge algoritmasını kullanan yeni bir yol planlama yaklaşımı, mobil robotun dinamik ve bilinmeyen ortamlarda navigasyonunu sağlamıştır. Bu amaç için, iki farklı yaklaşım sunulmuştur. Engelleri tespit etmek için bir duyusal sistem kullanılmış aynı zamanda hızları bilinmyen statik ve dinamik engelleri tahmin etmek ve çarpışmaları önlemek için yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Mobil robot, elde edilen bilgileri kullanmış ve çarpışma içermeyen, optimum ve güvenli bir yol bulabilmiştir. Bu tezde önerilen yaklaşım kalabalık ve karmaşık ortamlarda test edilmiştir. Simülasyon sonuçları, yaklaşımın tüm test ortamlarında başarılı olduğunu göstermektedir. Ayrıca, önerilen yaklaşım çeşitli sezgisel yöntemler ve hibrit yaklaşımlarla karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma çalışmaları burada tanıtılan çalışma süresi, optimallik, kararlılık ve başarısızlık oranı açısından umut verici olduğunu öngörmektedir. İkincisi, otonom bir araç için Model Öngörülü Denetleyiciye dayalı yeni bir yol planlaması geliştirmiştir, şerit tutma, şerit değiştirme ve şerit birleştirme gibi manevralar hakkında otomatik olarak karar verilmiştir. Güvenliği sağlamak için ayrıca yol sınırı, engeller ve şeridin merkezi için üç farklı potansiyel alan fonksiyonu kullanılmıştır. Yol sınırlarının potansiyel fonksiyonu aracın yol sınırlarının dışına çıkmasını engeller, engel olarak adlandırdığımız araçların potansiyel fonksiyonu aracı engellerden veya çevresindeki araçlardan uzak tutar ayrıca şerit merkezile ilgili potansiyel fonksiyonu aracın merkez şeridin çizgisini takip etmesini sağlamaktadır. Farklı senaryolarda önerilen yol planlama denetleyicisi test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, bir yol planlama kontrolörü kullanarak aracın engellerle çarpışmayı önlediğini ve aracın uygun dinamikleri ile yolun düzenlemelerini izlediğini göstermektedir. Yol planlama kontrolörü, otonom aracın güvenliğini garanti etmektedir.