Sıradüzensel haritalarda robotik keşif ve hareket

Bu tezde topolojik harita oluşturma ve oluşturulan haritalar üzerinde hareket incelenmektedir. Uzamsal ilişkileri verimli biçimde göstermeyi amaçlayan bu haritalarda; i) sürekli olan fiziksel dünya ayrık bir yer kümesi ve yerler arasındaki uzamsal ilişkiler şeklinde modellenir; ii) yerlerin tanımı belli başlı konumlardan büyük ölçekli uzamsal bölgelere kadar değişkenlik gösterebilir. Bu tezde gezgin bir robotun içinde bulunduğu topolojik harita bilgisini geliştirmesi ve bu bilgiyi kullanarak ortamdaki hareketi sağlaması ile ilgili çeşitli yaklaşımlar önerilmektedir. Çalışmada öncelikle iki nokta arasında güvenilir hareket etme problemine odaklanılmıştır. Robotun verilen hedef konum ve doğrultuya ulaşabilmesini sağlayan tepkin bir yaklaşım önerilmiştir. Sonrasında bilinmeyen ortamların keşfine değinilmiş ve ortamdaki özgün görünüşlerin tespiti ile gerçekleştirilen bir haritalama yöntemi önerilmiştir. Bir sonraki adımda ise oluşturulan yeni haritalar robotun daha önceden sahip olduğu bilgi ile tümleştirilmektedir. İşlenen bilgi miktarı biriktikçe güncel yöntemlerin gerçek zamanlı olarak uygulanabilmesi zorlaşmaktadır. Bu durum sıradüzensel topolojik haritaların kullanılması ile iyiliştirilebilmektedir. Önerilen yaklaşımda gezgin robotun daha önceden sunulmuş olan topolojik uzamsal hafıza oluşturabilme yeteneğine sahip olduğu varsayılır. Öyle ki, sıradüzensel haritalar oluşturulurken en alt seviyedeki düğümler topolojik uzamsal hafıza modelinden gelen yerlere karşılık gelir. Burada yer, ortak algısal simgeler ya da fiziksel sınırlara sahip görünüş veya konumlar kümesi olarak tanımlanır. Son bölümde ise sıradüzensel haritalar kullanarak hareketin sağlanmasına odaklanılmış ve robotun harita üzerinde verilen iki düğüm arasındaki rotayı planlamasını sağlayan bir algoritma geliştirilmiştir. Önerilen yaklaşımlar gezgin bir robot üzerinde pek çok sayıda deney yapılarak gerçeklenmiştir.