#20220276 ROS TABANLI OTONOM REHBERLİK VE REKLAMCILIK ROBOTU

Son dönemde otonom robotların önemi ve kullanım alanları oldukça artmıştır. İnsan hayatını destekleme ve kolaylık sağlama konusunda büyük bir potansiyeline sahip olan otonom robotlar, teknolojinin gelişmesiyle birlikte en yaygın çalışma alanlarından biri haline gelmiştir. Otonom robotlar, tehlikeli veya ulaşılması zor alanlarda performans göstermek amacıyla kullanılabilmektedir. Buna ek olarak, pandemi süreci ile birlikte, insanlar arası etkileşimi en aza indirgemek amacıyla revaçta olan bir alan haline gelmiştir. Hedeflenen bu projede, havalimanlarındaki müşterilerin günlük işlerini daha hızlı ve sorunsuz halledebilmeleri amacıyla yenilikçi bir yol olarak, havalimanlarında insanları hedef noktalara kadar rehberlik edebilen ve aynı zamanda bavul taşımalarına yardım edebilen bir otonom robot geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bunun yanı sıra, dünya çapında reklam için harcanan kâğıt miktarını azaltmak motivasyonuyla, geliştirilecek robotun kullanıcı ara yüzü sayesinde rehberlik etmediği süre boyunca birçok insana reklam yapabilecektir. Bu sebeplerden dolayı hem ekonomik açıdan hem de sosyal açıdan büyük önem arz eden projede, bilinen bir ortam olmadığı sürece robotun gerekli işleri yapabilmesi için çevresini ve konumunu bilmesi gerekmektedir. Eş zamanlı olarak haritalama ve konum belirme problemi SLAM olarak adlandırılmaktadır. Linux işletim sisteminde ROS kullanılarak SLAM uygulamaları gerçekleştirilecektir. ROS kullanımı, yeni bir mobil robot modellemeye ve bu robot modelini de Gazebo simülasyon ortamında bir robot algılama yöntemi geliştirmek için kullanılacaktır. Tasarlayacağımız web ara yüzü sayesinde robotumuz kullanıcı ile etkileşime geçebilecektir. Bu sayede kullanıcılar havaalanı içerisinde önceden belirlenmiş hedef noktalara robotun önderliğinde gidebilecektir. Robot, yönlendirme talep edilmediği süre boyunca konum ve kişi bazlı reklamlar sunacaktır. Ayrıca robotumuzun 10 kg ye kadar yük taşıma kapasitesi olacaktır. Çoklu robot ve sürü robotik uygulamalarında çevredeki nesneleri algılamak ve robotları bu nesnelerden ayırt etmek çok önemlidir. Haritalandırma sürecinde, çevrenin algılanması için lazer mesafe sensörlerinden 360 derece tarama yaparak 6 metrelik menzilindeki tüm nesnelerin mesafe bilgisini ölçebilen LIDAR kullanılacaktır. ROS kullanarak gerçek zamanlı otonom SLAM uygulaması yapılacaktır.

Projenin amacı, havalimanlarında insanları yönlendirebilen, belirli bir limitte eşya taşıyabilen ve aynı zamanda hedef kitleye reklam verebilen bir yol gösterici robot yapmaktır. Bu robot, havalimanında bulunan restoran, bilet satış noktaları, uçak kapıları gibi yerleri gösteren bir ekranda kullanışlı ve kolay bir kullanıcı ara yüzü ile kullanıcı tarafından belirlenen hedef konuma kullanıcıyı otonom olarak yönlendirecektir. Buna ek olarak, eğer herhangi bir kullanıcı tarafından herhangi bir yönlendirme talep edilmediyse, bu süre boyunca havaalanında bulunan hedef kitlelere kişiselleştirilmiş reklamlar sunacaktır. Proje ekibi ile hem ekonomik açıdan hem de sosyal açıdan birçok pozitif etki yaratması motivasyonu ile çıkılan bu yolda hayata geçirilmesi amaçlanan projenin hedefleri aşağıda sıralanmıştır: Hedef 1: Robotun otonom bir şekilde hareket edilmesi amacıyla ilk olarak LIDAR ile ortamın haritasının çıkarılması. Hedef 2: Çıkarılan bu harita üzerinde robotun otonom bir şekilde hareket edebilmesi. Hedef 3: Çıkarılan harita üzerinden robotun hedef noktaya otonom bir şekilde ulaşabilmesi. Hedef 4: Otonom gezinme sırasında LCD ekran ile reklam verebilmesi. Hedef 5: Havaalanlarında serbest bagaj hakkı maksimum 10 kg olduğundan kullanıcılara maksimum 10 kg’lık yük taşıyabilme imkânı sunabilmesi.

Robotlar, günlük yaşam görevlerinden endüstriyel kullanımlara kadar çeşitli ortamlarda insanlara hizmet vermek ve yardımcı olmak için yaygın olarak kullanılır. Robot bilimi, insanların ve endüstrinin ihtiyaçlarının bir sonucu olarak son yıllarda büyük ölçüde ilerlemiştir. Mobil robotlar, robot biliminin en önemli alanlarından biridir. Mobil robotlar çevrelerini dolaşabilir ve sensörler ve aktüatörler kullanarak onlarla etkileşime girebilir [1]. Son yıllarda ise, otonom robotlar ilerleyen teknoloji ile en sık duyduğumuz kavramlardan biri haline gelmiştir. Robotik dünyası kişisel robotlardan, dış ortamlarda çalışabilecek robotlara ve akıllı sürü sistemlerine kadar büyük bir gelişim göstermiştir. Buna rağmen, otonom robotların kullanımı için ortamın robot tarafından tanınması ve robotun kendinin nerede olduğunu bilmesi hala çözülmesi gereken temel sorunlardan biridir. Küresel ve bölgesel konumlama sistemleri (ör. GPS, Galileo, QZSS) dış ortamlarda yerelleştirme için kullanılabilirken, iç ortamlar için böyle bir sistem bulunmamaktadır. İç mekanlarda, robot tarafından bilinmeyen ortamlarda eş zamanlı olarak haritalama ve konum belirme problemi SLAM olarak adlandırılmaktadır. İç mekanlarda otonom robot kullanımlarını her ne kadar endüstri, eğlence, tarım ve hayvancılık sektörlerinde görebilsek de bir yerden başka bir yere ulaşım da otonom robotlar için büyük bir ihtiyaç bulunmaktadır. Havaalanlarında, müşterinin hedeflediği lokasyonu bulması havaalanlarının metrajı göze alındığında çok zorlu ve zaman alan bir süreç olabilir. Bunun yanı sıra dünyamızda reklam endüstrisi çok fazla kitleye ulaşabilmek adına hatrısayılır miktarda kâğıt kullanmakta ve bununla eş değer olarak harcama yapmaktadır. Bu sorunlara pozitif bir etki sağlamak adına hayata geçirilmek istenen bu projede, iki farklı soruna tek bir otonom robot ile çözüm sağlanması hedeflenmiştir. Geliştirilecek robot, insanları hava alanı içinde istedikleri noktaya götürmekle birlikte, kullanıcı tarafından yönlendirme talep edilmediği süre boyunca konum ve kişi bazlı reklamlar da sunabilecektir. Bu sayede kişiselleştirilmiş reklamlar hedef kitleye kolaylıkla ulaştırılabilecektir. Bunun ek olarak, belirli bir limite kadar eşya koyma kapasitesi bulunacak bu robot ile, insanlara arası temas yarıya inecek ve müşteriye kolaylık sağlanacaktır. Bu proje sonucunda, reklamlar için kâğıt üretimi sırasında yok olan ağaç ve doğal kaynakların korunmasının yanı sıra atık olarak elden çıkarılması gereken kâğıt miktarı da azaltılarak çöp alanlarının dolması engellenecektir. Ayrıca, otonom yönlendirme ile pandemi sürecinde insanlar arası etkileşimi en aza indirgenmesine katkı sağlanacaktır. Piyasada hem insanlara yol gösterebilen hem reklam verebilen hem de eşya taşıma kapasitesine sahip robot bulunmamaktadır.

Roboss projesi ilk olarak literatür taraması yapılması ve daha sonradan sanal ortamda gerekli testlerin ve deneylerin gerçekleştirilmesi sonucu gerçek hayata uyarlanmıştır. Öncelikle, proje Linux ortamında ROS kullanılarak Gazebo ve Rviz simulasyon ortamlarında test edilmiştir. Roboss havaalanlarında yol gösterici ve reklam verici bir robot olduğundan,kullanılan SLAM algoritması(Cartographer) havaalanlarının büyüklüğüne ve düz zemin olmasına göre seçilmiştir. Daha sonradan Roboss için gerekli mekanik tasarım ve hesaplamalar yapılmış olup,robot tasarlanmasından sonra uygun malzeme seçimi havaalanlarına göre yapılmıştır. Robotik dünyasında havaalanlarında kullanılan robotlar incelendiğinde,genellikle insanlara yol göstermekten çok bilet kesme,eşya taşıma gibi görevler yüklendiği görülmüştür. Günümüzde havaalanlarında aynı anda hem reklam verip yok gösterebilen hem de aynı anda el çantası boyutu ve ağırlığında eşya taşıyan robot kullanılmamaktadır. Günümüzde reklamcılık sektörüne ayrılan bütçe göz önüne alındığında,Roboss kendisinde LIDAR sensör bulundurmasına rağmen oldukça ekonomik ve kullanıcıya sağladığı kullanıcı arayüzü ile kullanması kolay bir robottur. Roboss,hem reklamcılık sektöründeki teknolojik gelişmeler için hem de insanların havaalanlarında istedikleri yere ufak el çantalarını taşımadan varabilmesi için bütçe dostu kullanılabilir ve uygulanabilir bir robottur.

yok

Projemizin indekse giren bir dergide yayın yapma potansiyeli vardır. Ek olarak bilimsel bir posterde de sunulabilir. Projenin ön prototipi çıkarılmıştır. Proje yabancı ülkelere ihraç edilebilir ve ülke ekonomisine katkıda bulunabilir. Aynı zamanda, bu projenin teknolojisi kullanılarak farklı görevleri olan farklı otonom robotlar yapılabilir. Proje yurt içindeki ve yurt dışındaki bilim fuarlarında sergilenip tanıtılabilir. Bunların yanı sıra proje Türk gençlerinin yerli ve milli bir otonom robot yapabileceğinin mümkün olduğunu tüm dünyaya gösterir ve diğer gençler için de bu yola giden bir kapı açmış olur.

Küresel ve bölgesel konumlama sistemleri (ör. GPS, Galileo, QZSS) dış ortamlarda yerelleştirme için kullanılabilirken, iç ortamlar için böyle bir sistem bulunmamaktadır.