Aerial robot - ground robot coordination for spatial mapping and analysis

Bu tez, uçan robotların (UR) ve gezgin kara robotlarının (GKR) havadan uzamsal haritalama ve analiz için koordinasyonu ile ilgilidir. Her ne kadar hava robotları çevresel haritalama için uygun olsalar da, mevcut batarya teknolojileri sebebiyle operasyon süreleri sınırlıdır. Bu problem, UR'yi, gezgin batarya yenileme platformu olarak görev yapan GKR ile eşgüdümlendirerek aşılabilir. Bu tezde, bu problem üç açıdan ele alınmaktadır. İlk olarak, UR'nin bataryasını yenilemek için robotların nerede ve zaman buluşacaklarını karar verebilen yeni bir randevu planlama algoritması sunulmaktadır. Ortaya çıkan algoritmaların, görev ölçeği gözetilmeksizin ilgili görev için optimaliteyi garanti ederken, iniş türü (kenetlenmesiz iniş, kenetlenmeli iniş), katırlama (yapılıp yapılmamasına göre), şarj süresi (sabit ya da değişken) ve son konum kısıtlarına göre değişen çok sayıdaki senaryoda uygulanabilir olduğu gösterilmiştir. Ardından UR ile toplanan algılayıcı verilerine dayalı üç boyutlu uzamsal haritalama ve konumlama algoritmaları formülize edilmiştir. Üç boyutlu uzamsal haritalama, gelen imgelerin şimdiye kadar oluşturulmuş haritaya izdüşümsel dönüşümüne dayanmaktadır. Konumlama için ise aradeğerleme ve geometri temelli olarak iki farklı metod değerlendirilmiştir. Son olarak, gerçek bir eşgüdüm sistemi tasarlanmıştır. Bu sistem UR'ler için değiştirilebilir bir batarya tasarımı, bir batarya değiştirme platformu (BDP) ve bu platformu taşıyan bir GKR'den oluşmaktadır. Bu tasarıma dayalı olarak bu platformun donanım ve yazılım geliştirmeleri başlatılmıştır.