Bu çalışmada, mağara, yeraltı şehri, maden ocağı (tümsek, çukur veya eğimli alanlar) gibi karanlık, engebeli ve kapalı alanların 3D haritalandırılması amaçlanmıştır. 3D haritalandırma çalışması donanım ve yazılım olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır. Donanımı oluşturan temel bileşen 1250 gram taşıma kapasitesine sahip DJI Matrice 100 uçan robotudur. Uçan robotun, otonom hareketi için etrafındaki engel veya boşluk bilgilerinin algılanması amacıyla, robotun sağ, sol, ön, alt ve üstünde toplam 5 adet ultrasonik sensör kullanılmıştır. Uçan robotunun otonom hareketi esnasında etrafını 3D haritalandırabilmesi için, 2D veri sunan Hokuyo UST-20LX lazer sensörün z ekseni boyunca hareketinde kullanılmak üzere, servo motor tahrikli elektromekanik donanım geliştirilmiştir. Bu çalışmada geliştirilen ve kullanılan donanımların kontrolü, C++ programlama dili ile yazılan ROS (Robot Operating System) nodları ile sağlanmaktadır. Gerçekleştirilen sistem Isparta ili, Atabey ilçesi 37°53'41.8"N 30°32'58.5"E ve 37°53'39.0"N 30°32'42.3"E koordinatlarındaki mağaralarda test edilmiştir. Bu testler sonucunda sistem ilgili mağaralarda otonom uçuşu gerçekleştirmiş ve bu mağaralara ait 3D haritalar elde edilmiştir. Gerçekleştirilen sistemin ürettiği 3D haritaların genel hata oranı ortalaması sırasıyla %3,51 ve %4,67 olarak elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Uçan robot, 3D, eş zamanlı, haritalama, karanlık alan, kapalı alan.
In this study, it is aimed to 3D map dark, rugged and closed areas such as caves, underground cities, mines (mound, pit or slope areas). 3D mapping study consists of two stages which are hardware and software. The basic component of hardware is the DJI Matrice 100 flying robot with a carrying capacity of 1250 grams. A total of 5 ultrasonic sensors were used on the right, left, front, bottom and top of the robot in order to detect the obstacles around it for the autonomous movement of the flying robot. Servo motor driven electromechanical equipment has been developed to be used in the movement of the Hokuyo UST-20LX laser sensor along the z-axis, which provides 2D data, in order to map its surroundings in 3D during autonomous movement of the flying robot. The control of the hardware which is developed and used in this study, is provided by ROS (Robot Operating System) nodes written in C ++ programming language. The developed system was tested in the caves which are in Atabey district of Isparta province and at the coordinates 37 ° 53'41.8 "N 30 ° 32'58.5" E and 37 ° 53'39.0 "N 30 ° 32'42.3" E. For this purpose, autonomous test flights in the relevant caves are carried out and 3D maps of these caves were obtained. Test results showed that the average overall error rate of the 3D maps was obtained as 3.51% and 4.67%, respectively. Keywords: Flying robot, 3D, simultaneous, mapping, dark spaces, closed spaces.
Tez (Doktora-PhD) - Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bilgisayar Mühendisliği Anabilim Dalı, 2021.
Kaynakça var.
Bu çalışmada, mağara, yeraltı şehri, maden ocağı (tümsek, çukur veya eğimli alanlar) gibi karanlık, engebeli ve kapalı alanların 3D haritalandırılması amaçlanmıştır. 3D haritalandırma çalışması donanım ve yazılım olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır. Donanımı oluşturan temel bileşen 1250 gram taşıma kapasitesine sahip DJI Matrice 100 uçan robotudur. Uçan robotun, otonom hareketi için etrafındaki engel veya boşluk bilgilerinin algılanması amacıyla, robotun sağ, sol, ön, alt ve üstünde toplam 5 adet ultrasonik sensör kullanılmıştır. Uçan robotunun otonom hareketi esnasında etrafını 3D haritalandırabilmesi için, 2D veri sunan Hokuyo UST-20LX lazer sensörün z ekseni boyunca hareketinde kullanılmak üzere, servo motor tahrikli elektromekanik donanım geliştirilmiştir. Bu çalışmada geliştirilen ve kullanılan donanımların kontrolü, C++ programlama dili ile yazılan ROS (Robot Operating System) nodları ile sağlanmaktadır. Gerçekleştirilen sistem Isparta ili, Atabey ilçesi 37°53'41.8"N 30°32'58.5"E ve 37°53'39.0"N 30°32'42.3"E koordinatlarındaki mağaralarda test edilmiştir. Bu testler sonucunda sistem ilgili mağaralarda otonom uçuşu gerçekleştirmiş ve bu mağaralara ait 3D haritalar elde edilmiştir. Gerçekleştirilen sistemin ürettiği 3D haritaların genel hata oranı ortalaması sırasıyla %3,51 ve %4,67 olarak elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Uçan robot, 3D, eş zamanlı, haritalama, karanlık alan, kapalı alan.
In this study, it is aimed to 3D map dark, rugged and closed areas such as caves, underground cities, mines (mound, pit or slope areas). 3D mapping study consists of two stages which are hardware and software. The basic component of hardware is the DJI Matrice 100 flying robot with a carrying capacity of 1250 grams. A total of 5 ultrasonic sensors were used on the right, left, front, bottom and top of the robot in order to detect the obstacles around it for the autonomous movement of the flying robot. Servo motor driven electromechanical equipment has been developed to be used in the movement of the Hokuyo UST-20LX laser sensor along the z-axis, which provides 2D data, in order to map its surroundings in 3D during autonomous movement of the flying robot. The control of the hardware which is developed and used in this study, is provided by ROS (Robot Operating System) nodes written in C ++ programming language. The developed system was tested in the caves which are in Atabey district of Isparta province and at the coordinates 37 ° 53'41.8 "N 30 ° 32'58.5" E and 37 ° 53'39.0 "N 30 ° 32'42.3" E. For this purpose, autonomous test flights in the relevant caves are carried out and 3D maps of these caves were obtained. Test results showed that the average overall error rate of the 3D maps was obtained as 3.51% and 4.67%, respectively. Keywords: Flying robot, 3D, simultaneous, mapping, dark spaces, closed spaces.