Yıl 2019, Cilt 8 , Sayı 1, Sayfalar 298 - 307 2019-03-12

Üç Boyutlu Bir Arama Yüzeyi için Mobil Robotların Yol Planlaması
Three Dimensional Searching Surface Path Planning of Mobil Robots

Gonca OZMEN KOCA [1] , Şengül DOĞAN [2]


Mobil robotların yol planlaması, tek/çok katlı kapalı alan endüstriyel robotik navigasyon uygulamalarında hayati bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, çok katlı ve her kat için birden çok katlar arası geçişin mümkün olduğu endüstriyel bir binada mobil robotların yönlendirilmesi için graf arama algoritmasına dayanan bir optimum yol planlaması önerilmiştir. Yol planlaması için başlangıç ve varış noktalarının yer aldığı iki katı içeren 3 boyutlu kübik yüzey baz alınarak mesafe hesaplanmıştır. Dijkstra graf arama algoritması, engellerden sakınarak en kısa yolun bulunması için belirlenen yüzeylerde başlangıç noktasından tüm noktalara olan mesafeleri hesapladığından dolayı çalışmada bu algoritma tercih edilmiştir.

Çalışmada mobil robotun yönlendirilmesi için farklı durumları içeren iki farklı senaryo oluşturulmuştur. Bu senaryolar hedef noktasının mobil robotun bulunduğu kattaki başlangıç noktası ile aynı katta ve farklı katta olması durumlarını içermektedir. Makalede, MATLAB ortamında elde edilen en kısa yolu gösteren benzetim sonuçları sunulmuştur.

Route planning of mobile robots has vital importance in the industrial robotic navigation applications of single / multi-floors closed area. In this study, it is proposed to apply an optimal route planning based on the graph search algorithm for orienting mobile robots in multiple floors industrial building where multiple exits are possible for each floor. For the route planning, the distance is calculated on the basis of a 3-dimensional cubic surface containing two floors, in which the starting and destination points are located. Dijkstra graph searching algorithm is preferred since it calculates the distances from starting point to all points in specified surfaces in order to create shortest route avoiding obstacles.  In the study, two different scenarios including different situations are created for orienting the mobile robot. These scenarios include the situation of the destination point on the same and on the different floor with the starting point of the mobile robot. Simulation results of the shortest routes are presented in the paper using MATLAB environment. 

  • 1. Galán-García, J. L., Aguilera-Venegas, G., Galán-García, M. Á., Rodríguez-Cielos, P. 2015. A new Probabilistic Extension of Dijkstra’s Algorithm to simulate more realistic traffic flow in a smart city. Applied Mathematics and Computation, 267, 780-789.
  • 2. Deng, Y., Chen, Y., Zhang, Y., Mahadevan, S. 2012. Fuzzy Dijkstra algorithm for shortest path problem under uncertain environment. Applied Soft Computing, 12(3), 1231-1237.
  • 3. Dobrilovic, D., Jevtic, V., Beker, I., Stojanov, Z. 2012. Shortest-path based model for warehouse inner transportation optimization. In Applied Computational Intelligence and Informatics (SACI), 2012 7th IEEE International Symposium on (pp. 63-68). IEEE.
  • 4. Chen, Y. Z., Shen, S. F., Chen, T., Yang, R. 2014. Path optimization study for vehicles evacuation based on Dijkstra algorithm. Procedia Engineering, 71, 159-165. 5. Garcia, M., Viguria, A., Ollero, A. 2013. Dynamic graph-search algorithm for global path planning in presence of hazardous weather. Journal of Intelligent & Robotic Systems, 1-11.
  • 6. Yershov, D. S., LaValle, S. M. 2011. Simplicial Dijkstra and A* algorithms for optimal feedback planning. In Intelligent Robots and Systems (IROS), 2011 IEEE/RSJ International Conference on (pp. 3862-3867). IEEE.
  • 7. Jiang, J. R., Huang, H. W., Liao, J. H., Chen, S. Y. 2014. Extending Dijkstra's shortest path algorithm for software defined networking. In Network Operations and Management Symposium (APNOMS), 2014 16th Asia-Pacific (pp. 1-4). IEEE.
  • 8. Djojo, M. A., & Karyono, K. 2013. Computational load analysis of Dijkstra, A*, and Floyd-Warshall algorithms in mesh network. In Robotics, Biomimetics, and Intelligent Computational Systems (ROBIONETICS), 2013 IEEE International Conference on (pp. 104-108). IEEE.
  • 9. Kang, H. I., Lee, B., Kim, K. 2008. Path planning algorithm using the particle swarm optimization and the improved Dijkstra algorithm. In Computational Intelligence and Industrial Application, 2008. PACIIA'08. Pacific-Asia Workshop on (Vol. 2, pp. 1002-1004). IEEE.
  • 10. Fadzli, S. A., Abdulkadir, S. I., Makhtar, M., Jamal, A. A. 2015. Robotic indoor path planning using dijkstra's algorithm with multi-layer dictionaries. In Information Science and Security (ICISS), 2015 2nd International Conference on (pp. 1-4). IEEE.
  • 11. Zhang, D., Wei, Z., Kim, J. H., Tang, S. 2010. An optimized Dijkstra algorithm for Embedded-GIS. In Computer Design and Applications (ICCDA), 2010 International Conference on (Vol. 1, pp. V1-147). IEEE.
  • 12. Yin, C., Wang, H. 2010. Developed Dijkstra shortest path search algorithm and simulation. In Computer Design and Applications (ICCDA), 2010 International Conference on (Vol. 1, pp. V1-116). IEEE.
  • 13. http://www.zafercomert.com/Medya/2015_05_11_2_121_69f9a888.pdf#viewer.action=download (erişim tarihi: 01.03.2016).
  • 14. Dijkstra, E. W. 1959. A note on two problems in connexion with graphs. Numerische mathematik, 1(1), 269-271.
  • 15. Boğar, E., Beyhan, S. 2016. A Hybrid Genetic Algorithm for Mobile Robot Shortest Path Problem, International Journal of Intelligent Systems and Applications in Engineering, vol. 4 (Special Issue-1).
  • 16. Wang, H., Yu, Y., Yuan, Q. 2011. Application of Dijkstra algorithm in robot path-planning. In Mechanic Automation and Control Engineering (MACE), 2011 Second International Conference on (pp. 1067-1069). IEEE.
  • 17. Ferone, D., Festa, P., Guerriero, F., & Laganà, D. 2016. The constrained shortest path tour problem. Computers & Operations Research, 74, 64-77.
Birincil Dil tr
Konular Fen
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Yazar: Gonca OZMEN KOCA (Sorumlu Yazar)
Kurum: FIRAT ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Yazar: Şengül DOĞAN
Kurum: FIRAT ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 12 Mart 2019

Bibtex @araştırma makalesi { bitlisfen473325, journal = {Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi}, issn = {2147-3129}, eissn = {2147-3188}, address = {}, publisher = {Bitlis Eren Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {8}, pages = {298 - 307}, doi = {10.17798/bitlisfen.473325}, title = {Üç Boyutlu Bir Arama Yüzeyi için Mobil Robotların Yol Planlaması}, key = {cite}, author = {OZMEN KOCA, Gonca and DOĞAN, Şengül} }
APA OZMEN KOCA, G , DOĞAN, Ş . (2019). Üç Boyutlu Bir Arama Yüzeyi için Mobil Robotların Yol Planlaması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi , 8 (1) , 298-307 . DOI: 10.17798/bitlisfen.473325
MLA OZMEN KOCA, G , DOĞAN, Ş . "Üç Boyutlu Bir Arama Yüzeyi için Mobil Robotların Yol Planlaması". Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8 (2019 ): 298-307 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/bitlisfen/issue/43819/473325>
Chicago OZMEN KOCA, G , DOĞAN, Ş . "Üç Boyutlu Bir Arama Yüzeyi için Mobil Robotların Yol Planlaması". Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8 (2019 ): 298-307
RIS TY - JOUR T1 - Üç Boyutlu Bir Arama Yüzeyi için Mobil Robotların Yol Planlaması AU - Gonca OZMEN KOCA , Şengül DOĞAN Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.17798/bitlisfen.473325 DO - 10.17798/bitlisfen.473325 T2 - Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 298 EP - 307 VL - 8 IS - 1 SN - 2147-3129-2147-3188 M3 - doi: 10.17798/bitlisfen.473325 UR - https://doi.org/10.17798/bitlisfen.473325 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Üç Boyutlu Bir Arama Yüzeyi için Mobil Robotların Yol Planlaması %A Gonca OZMEN KOCA , Şengül DOĞAN %T Üç Boyutlu Bir Arama Yüzeyi için Mobil Robotların Yol Planlaması %D 2019 %J Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi %P 2147-3129-2147-3188 %V 8 %N 1 %R doi: 10.17798/bitlisfen.473325 %U 10.17798/bitlisfen.473325
ISNAD OZMEN KOCA, Gonca , DOĞAN, Şengül . "Üç Boyutlu Bir Arama Yüzeyi için Mobil Robotların Yol Planlaması". Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8 / 1 (Mart 2019): 298-307 . https://doi.org/10.17798/bitlisfen.473325
AMA OZMEN KOCA G , DOĞAN Ş . Üç Boyutlu Bir Arama Yüzeyi için Mobil Robotların Yol Planlaması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2019; 8(1): 298-307.
Vancouver OZMEN KOCA G , DOĞAN Ş . Üç Boyutlu Bir Arama Yüzeyi için Mobil Robotların Yol Planlaması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2019; 8(1): 307-298.