ROS ile Otonom Navigasyon

Ros için workspace oluşturuldu.

Mobil robota ait XACRO dosyası incelenmiştir.

Gazebo kapalı ve açık ortamlarda robotların test edilebildiği açık kaynak kodlu bir benzetim programıdır. Robotun fiziksel özelliklerini, boyutunu ve görünüşünü gerçek dünyaya çok yakın benzerlikte simüle etme özelliğine sahiptir.

Temelde istemci(gzclient) sunucu(gzserver) modeli ile çalışmaktadır. Örneğin robotun hareket ederken fiziksel işlemlerin gerçekleşmesi gerekir. Bunu sunucu sağlarken istemci ise geliştiricinin müdahalesini ve benzetim ortamında bu hareketin görsel olarak sunulmasını sağlamaktadır.

Kendi robotumuzu tasarladığımızda bu robotu test etme fırsatı tanımaktadır. Robota dair CONFİG ve SDF formatındaki dosyaları oluşturarak fiziksel değişkenler belirlenir. Bu dosyalar XML dili ile yazılmıştır. Robotun fiziki görünüşü ile alakalı eklemeler, hareket kısıtları, sınırları ve boyutları ise SDF, URDF ve XACRO formatındaki dosyalar oluşturarak gerçekleştirilir. Solidworks gibi üç boyutlu çizim ortamlarında geliştirilen katı ve hareketli bileşenlere sahip modeller bu dosyalar vasıtasıyla benzetim ortamında çalıştırılabilir.

Bir Modelin Bileşenleri

Bir model aşağıdaki bileşenlerde oluşur.

Link : Gazebo’da oluşturulacak modelin fiziksel özelliklerini, sınırlarını ve konum bilgilerini içerisinde barındırır. Visual ve Collision ögelerini içermektedir.

Collision : Katı modelin çarpışma kontrolünün sağlanması için bir sınırlarını belirleyen yapıdır.

Visual : Link içerisinde kullanılır. Modelin fiziksel özelliklerini tanımlayarak görselleşmesini sağlar. Her link’in fiziksel bir yapıda olması yani bir visual içermesi olması gerekmez.

Inertial : Link modelinin ağırlık, atalet matrisi gibi özelliklerini içerir.

Sensor : Plugin ögesi için veri toplar.

Joint : Parent ve child modeli kullanılarak iki link’in birbirine bağlanması sağlanır.

Plugin : Gazebo’da robot modelini hareket ettirmek için üçüncü parti olarak geliştirilmiş kütüphaneler kullanılır. Eklentinin kurulmasını sağlar.

Mobil robota IMU sensörü eklenmiştir.

IMU algılayıcısı sabitlendiği yapının üç boyutlu yönelimini hesaplamaktadır. Bu yönelimin radyan cinsinden paylaşılması sağlanır. Havacılıkta kabul görerek üç boyutlu yönelimde kullanımına başlana “Yaw, Pitch, Roll” açıları bulunur.

IMU içerisinde temel olarak ivmeölçer ve gyro olmak üzere iki alt sistem kullanılır. Bu alt sistemler ile açı değerleri ve 3 eksendeki açısal hız tespit edilir. Yapının hareketi esnasında titreşim sebebiyle algılayıcı verilerinde gürültü oluşabilir. Yön belirlemede yaygın olarak kullanılan bir sistemdir.

Mobil robota GPS sensörü eklenmiştir.

GPS (Global Positioning System; Küresel Konumlama Sistemi), açık havada görüşün sağlandığı ortamlarda yer ve zaman bilgilerini hesaplayan uzay tabanlı navigasyon sistemidir. Uzay ortamında belirli bir haberleşme protokolü ile yeryüzüne bilgi yollayan uydular mevcuttur. Bu uyduların sayısının artması GPS kullanan sistemleri daha kullanışlı yapar. GPS sistemi kendisine bilgi yollayan uyduların arasındaki mesafeyi kullanarak yeryüzündeki konumu ve saati hesaplamaktadır

Mobil robota Laser/Lidar sensörü eklenmiştir.

Lidar mesafe algılamada yaygın olarak kullanılan bir sistemdir. 360 derecenin tamamı taranmak istendiğinde kullanılabilir. Bir baştan diğer başa doğru kızıl ötesi ışık ile tarama yaparak çalışır. Gönderdiği ışınların yansıması ile oluşan zaman farkını kullanmaktadır. Topografik ve batimetrik olmak üzere iki çeşidi vardır. Geniş alanlarda uygulama menzilinin uzun olması sebebiyle ön plana çıkmaktadır.

Bu derste .dae dosyasının nasıl kullanılacağı gösterilmiştir. Araç üzerine bir gövde eklenmiştir.

Akerman sürüş kabiliyetine sahip mobil robotun hareket etmesi için kurulması gerek paketler indirildi.