Slam ve vslam algoritmalarının incelenmesi, yeni bir çoklu robot harita birleştirme yönteminin geliştirilmesi ve uygulanması

Eş zamanlı konumlama ve haritalama (SLAM) probleminin çözümü günümüz teknolojisinde de kullanılan birçok ileri araştırmanın temellerini oluşturmuştur. Bu tez çalışmasında konunun önemine binaen klasik ve modern dönem SLAM algoritmalarının her ikisine dair incelemeler yapılmıştır. Klasik dönem SLAM algoritmaları için mevcut algoritmalar ve sensörlerin karşılaştırıldığı farklı uygulamalar yapılmıştır. Modern dönem SLAM yaklaşımları için mevcut yöntemlerin irdelendiği çalışmalara ek olarak ORB-SLAM yönteminin çıktılarının yoğunluk tabanlı haritalara dönüştürülmesi üzerine bir geliştirme yapılmış ve bir uygulama ile sonuçlar gösterilmiştir. Bunlara ek olarak SLAM problemi komşuluğunda incelenen aktif SLAM ve harita birleştirme konuları üzerine de çalışmalar yapılmıştır. Aktif SLAM algoritmaları navigasyon kısmı için farklı iki yeni yaklaşım önerilmiştir. Çalışmanın birisinde derin öğrenme tabanlı bir metot geliştirilmiş diğerinde ise sola yönelimli olarak adlandırılan bir algoritma taslağı üzerinde durulmuştur. Geliştirilen algoritmalar bilgisayar benzetimi ve gerçek zamanlı robotlar üzerinde denenerek sonuç başarımları gösterilmiştir. Çoklu robot uygulamaları yerel haritaların birleştirilmesi problemi için mevcut yöntemlerin simetrik ortam özelliklerinin bulunduğu durumlarda başarımlarının iyi olmadığı görülmüştür. Bu eksiklik baz alınarak tez kapsamında güvenilir özellik tanımı ve buna bağlı anlamlı harita birleştirme algoritması fikri önerilmiştir. Bu yeni yöntem, bilgisayar benzetimi ve gerçek zamanlı uygulamalarla denenmiş ve mevcut özellik tabanlı birleştirme yöntemlerine göre üstünlükleri gösterilmiştir. Bunlara ilave olarak robot dışında insanlar üzerinde konumlama/haritalama uygulamalarının nasıl olacağı irdelenmiştir. İnsan ayağına monte edilen bir içsel ölçüm birimi (IMU) ile gerçek zamanlı denemeler yapılmış ve başlangıç noktası bilinmeyen durumlarda konumlama ve başlangıç noktasının nasıl bulunacağına dair durumlar incelenmiştir.