1.1Literatür
Çalışmalarımız boyunca, hem robot tasarımı, hem görsel sistem tasarımı ile ayrıntılı olarak literatür ve endüstriyel uygulamalar araştırmaları yapılmış olup, bunlar projemiz çerçevesinde çıkan yayınlarda ilgili kısımlarında anlatılmış ve Kaynakça bölümlerinde verilmiştir. Ayrıca, bu raporun Kaynakça kısmında ilgili çalışmalara ait referanslar bulunmaktadır. Özellikle görsel sistem tasarımında, biyolojik sistemlerin görme sistemlerinden esinlenilmiştir ve bu yönde uluslararası yapılmış çalışmalar ilgili yayınlardan takip edilerek bu çalışmalar sonucunda elde edilmiş deney ve sonuçlar baz alınarak insan biyolojik sisteminin çalışma prensiplerini taklit eden modeller robotumuz üzerinde uygulamaya geçirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucu elde edilen sonuçlar uluslararası konferans ve yayınlarda sunulmuştur.
1.2Fikri Mülkiyet Hakları
APES, hem elektronik, hem de görsel işleme bakımından birçok yenilikleri içeren bir robottur. APES’in tüm know-how’ı Akıllı Sistemler Laboratuvarı’na aittir. APES çerçevesinde yaptığımız çalışmalar, 2 SCI indeksli dergi makalesi olarak yayınlanmış, diğer bir üçüncüsü çok yeni olarak şartlı kabul almıştır. Yine bu çalışmalardan çerçevesinde yazılan 5 adet tebliğ, uluslararası robotbilim konferanslarında sunulmuşlardır. Bu çalışmalarımız, yine çesitli ulusal konferanslarda sunulmuş ve en son olarak SIU’2003 konferansında en başarılı makale ve Alper Atalay ödüllerini almıştır. APES’in bazı tasarımları, Elektrik-Elektronik Mühendisliği ve Makine Mühendisliği Bölüm’lerinde bitirme projeleri çerçevesinde yaptırılmıştırlar. Ayrıca yine APES için geliştirilmiş bir sürücü kart tasarımı, sağladığı esneklik ile birçok motor kontrol projelerinde kullanılabilmasi dolayısı ile Akıllı Sistemler Laboratuvarının bir ürünü olarak sunulmaktadır. Tüm fikri mülkiyet hakları proje çalışanlarına ve laboratuvarımıza aittir. Gerekli finansal ve hukuki destek bulunduğu takdirde, robotumuz için patent başvurusunun yapılması istenilmektedir.
1.3Orijinal Katkılar ve Yararları
APES’in yenilikçi hususları şu şekilde özetlenebilinir:
-
Biyolojik olarak esinlenmiş, bulunulan ortamın seçici olarak algılanması ve dikkate dayalı bakma, tanıma ve ortamı algılama. APES özellikle hareketli robotların aktif görme sistemlerinde ortaya çıkan ve bugune kadar ayrı ayrı ele alınan seçici ilgi, görsel bellek ve nesne/ortam tanıma problemlerinin çözümü icin tek bir entegre sistem önermektedir. Ayrica ilgi dizinlerine dayalı tanıma probleminin destek fonksiyonları kullanılarak çözülmesi, uzaysal bellek icin önerilen kabarcık (bubble) modeli ve zaman, filtre ve model uzaylarında tümleşim modelleri ilk olarak bu APES’te önerilmiş ve uygulanmışlardır.
-
APES’in gördüklerini gerçek-zamanlı olarak iletebilmesi: APES video iletiminde de seçici ilgi prensipleri uygulamaktadır. Dizindeki çerçevelerin ilgi ve çevresel alanlarına dayalı olarak uzamsal ve zamansal imge işlemleri kullanmaktadır. Böylece robotun ilgi alanı içindeki kısım istatiksel ve görsel olarak daha kaliteli bir şekilde iletimi sağlanmıştır. İlgiye dayalı video işleme projesi ile bant genişliğinin verimli bir şekilde kullanılması sağlanmıştır. Dolayısı ile, APES gördüklerini yerel ağ üzerinden son derece başarılı iletebilmektedir. Bu yöntemin özelliği video kodlama algoritmasından bağımsız olarak bir önişleme yöntemi olması ve dolayısı ile her türlü kodlama sistemi ile uyumlu olmasıdır. Alınan video görüntüleri uzamsal ve zamansal düzlemde ön-işlemeyi sağlayan bir yönteme yol
-
Buna elverişli kafa mekaniği ve elektroniği
APES bu yenilikçi hususları uygulayarak tasarımlanmış, gerçekleştirilmiş ve daha sonra da geliştirilmiştir. Halen de geliştirme projeler devam etmektedir. Bu çalışmalar aşağıdaki ürünlere yol aşmıştır:
-
Eğme ve dönme mekanizması (Pan-tilt mechanism) – (Mekanik parça tasarım ve üretimi)
-
DC Motor sürücü kartı ve kontrol yazılımı– (Elektronik kart tasarımı, üretimi ve kontrol yazılımı)
-
Dikkate dayalı oluşturulan imge dizinlerinin aktarımı (Algoritma ve yazılım)
-
Biyolojik olarak esinlenmiş filtreler ve uygulamaları (Algorithma ve yazılım)
-
Dikkate dayalı seçici algılama ve ortam tanıma (Algoritma ve yazılım)
APES’in, benzer endüstriyel, araştırma amaçlı veya hazır robotlar ile mukayese edildiğinde, çok daha ekonomik olarak, benzer görsel başarım gösterebildiğini gözlenlemekteyiz.
Teknoloji açısından bakıldığında da robotların yoğun kullanılabileceği ortamlarda (örneğin müze ortamları, kurtarma robotu uygulamaları vs) düşük maliyetli ama yüksek performanslı sistemlere ihtiyaç duyulmaktadır.
-
Mevcut robot sistemlerinin gerçek zamanlı olarak içinde bulunduğu ortamı incelemesi ve ortam ile ilgili yorum yapıp kendisine atanmış olan işleri yerine getirmesi konularını baz alan akademik yayınlara bakıldığında bir çok çalışmanın yapıldığı ve bir çok modelin oluşturulup uygulamaya alındığı görülebilir. Klasik sistemlerin içinde bulunulan ortamı algılarken sentetik modelleri kullandıklarını, bunun sonucunda da ihtiyaç duyulan işlem gücü dolayısıyla da donanım maliyetinin artmakta olduğunu söyleyebiliriz . İnsan görme sistemi ise çok kısa sürelerde içinde bulunduğu ortamla ilgili işlemleri gerçekleştirmektedir, APES’in insan görme sistemini taklit etmesindeki yegane unsur da bu sistemin işlem gücünü bir şekilde robotik ortamlara taşınmasını sağlayabilmektir.
-
Buna ek olarak, internet üzerinden yapılan video ve medya sunumları dikkate alındığında buradaki en büyük ihtiyaçlardan birisinin ise düşük hızlarda kaliteli görüntü iletimi olduğunu görmemiz mümkündür ki bu gereklilik doğrudan düşük maliyetli görüntülü iletişim sistemlerinin geliştirilmesini sağlayacaktır, APES robotu üzerinde geliştirilen internet üzerinden düşük hızlarda dahi tatmin edici performans sergileyebilen ilgiye dayalı video sunucu sistemi bu anlamda ihtiyaçlara cevap verebilecek niteliktedir. Bu sistemin geliştirilmesi sürecinde ilgiye dayalı algılama prensipleri kullanılarak yeni görüntü işleme algoritmaları geliştirilmiştir.
-
Yine internet ortamını düşündüğümüzde uzaktan aldığımız veriler doğrultusunda robotumuzun yine uzaktan kontrol ettirilebilmesine ihtiyaç duyulmuş bunun sonucunda da mekanik aksamlarında geliştirilen projeler ve uygulamalar yardımıyla robotumuzun uzaktan kontrolü de gerçekleştirilmiştir.
Sonuç olarak APES’in üretilmesinde geliştirilen teknolojinin bu anlamda ihtiyaçları karşıladığını düşünmekteyiz
Dostları ilə paylaş: |
