Roles of anticipation and inertia in active elastic sheet models


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: MERT DEMİREL

Danışman: ALİ EMRE TURGUT

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Aktif Elastik Levha (AEL) modelleri en güncellerinden olmak üzere, Aktif Madde (AM) konseptlerinin kolektif hareketleri modellemek adına robotik alanda kullanımı yaygınlaşmış bulunmaktadır. Bu tezde, öngörü ve atalet etkileri çeşitli yerleşim çalışmaları öncesinde değiştirici AEL parametreleri olarak tanıtılmıştır. Öngörünün belirli şartlar altında sönümlemeye benzer davrandığı gösterilmiş, ve atalet etkileri oransal bir hız kontrolcüsüne eşdeğer olarak dinamik bir yavaşlatma sağlamıştır. Hızlar istenilen değerlere oransal kazanım nedeniyle anında ulaşamadığından ajanlar ataletleri varmış gibi davranmaktadır. Hız vektörü doğrultusunda etki gösteren kütlenin yanı sıra, anlık yön değişimlerini önlemek adına dönme ataleti de araştırılmıştır. Çok-ajanlı sistemlerin daha basit temsilleri amacıyla AELnın iki-parçacıklı versiyonlarını kullanan indirgenmiş aktif madde modelleri geliştirilmiştir. Öngörü ve atalet etkilerine sahip oyuncak modeller giderek daha da zorlayıcı hale evrilen sürü robotiği uygulamaları için daha iyi ön çalışmalar vadetmektedir. Oyuncak modellerin performansını karşılaştırmalı olarak değerlendirmek adına çok-ajanlı bir simülatör oluşturulmuş ve çeşitli senaryolar işlevselleştirilmiştir. İndirgenmiş ve tam modeller arasındaki davranışsal benzerlikleri keşfetmek adına sönümleme oranı ve ajanlar arası boşluk esaslı metrikler incelenmiştir. Bu tür benzerlikler, indirgenmiş oyuncak modellerinde uygulanan daha basit parametre ayarlama prosedürlerini çok-ajanlı sistemlere daha pratik bir şekilde uyarlamayı mümkün kılabilecektir. Tüm deneyler, kademeli etkisi düzenli-düzensiz değişim karşılaştırmaları ile anlaşılmaya çalışılan öngörü kontrol parametresinin ayarlanmasına odaklanmıştır. Kütle içeren analitik AM modelleri ile mühendislik kontrolcüleri arasındaki ilişki, AELnın indirgenmiş versiyonları ve kutuplaşma ölçümlü faz değişimi çalışmaları ile doğrulanmıştır.