307
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Pekiştirmeli öğrenme ile robot kol yörünge kontrolü
Robotların kullanımı son yıllarda teknolojinin gelişmesine bağlı olarak yaygınlaşmakta ve görevlerini otonom olarak gerçekleştirmeleri ile ilgili çalışmalar da gün geçtikçe artmaktadır. Verilen işleri insanlara nazaran daha güçlü ve hassas olarak yapabilme potansiyeli olan robot kolları, endüstriyel tesislerin yanı sıra ameliyathanelerde ve uzay görevleri gibi farklı alanlarda da kullanılarak geniş bir alanda hizmet vermektedir. Robot kol kontrolü problemine literatürde mevcut bulunan model tabanlı yaklaşımlar, fiziksel sistemi ifade eden matematiksel modelin oluşturulması ve kontrol algoritmalarının geliştirilmesini gerektirmektedir. Bu matematiksel modellerin eldesi her zaman kolay olmamakla birlikte çözümlerinin yapılamaması gibi durumlar bulunabilmekte ve bu yöntemler istenen performansı gösterememektedir. Günümüz teknolojisinin son bahis konularından olan yapay zekâ bu durum için bir çözüm ve kolaylık sağlama potansiyeli barındırmaktadır. Bu alanda etkili bir çözüm makine öğrenmesinin bir alt dalı olan Pekiştirmeli Öğrenmedir (PÖ). PÖ, herhangi işlenmiş bir veriye ihtiyaç duymadan, keşif yaparak ve bu keşifte ortaya konulan davranışları belirli kriterler doğrultusunda değerlendirerek öğrenme süreciyle optimum davranışları öğrenir. Böylece matematiksel modellemelere ihtiyaç duymadan bir kontrol seçeneği sunar. Bu yönüyle PÖ endüstriyel robotlardan insansız hava araçlarına kadar birçok alanda araştırılmış ve geliştirilmeye devam etmektedir. Bu çalışmada matematiksel modelden bağımsız olarak robot kol yörünge kontrol problemi için PÖ algoritmaları kullanılmıştır. Sürekli durum ve eylem uzayları için geliştirilmiş model-bağımsız, politika-dışı, aktör-kritik PÖ algoritmaları, derin deterministik politika gradyanı (DDPG), ikiz gecikmeli politika gradyanı (TD3) ve soft aktör-kritik (SAC) kullanılmıştır. Bu algoritmalar kendi aralarında eğitim süreçleri ve eğitilmiş ajanların simülasyonu aracılığıyla görevleri yerine getirmelerindeki doğru konumlandırma, istenilen sürede yerine getirme gibi çeşitli parametrelerce kıyaslanmıştır. Robot kolun bulunduğu çevreye sabit engeller konularak engelli çevre oluşturulmuş ve bu engelli çevre için eğitim süreçleri ve simülasyonlar tekrarlanmıştır. Çevrede bulunan engel ile çarpma gibi bozucu bir sinyalin eğitim süreçlerine ve ajanların davranışlarına etkileri gözlemlenmiştir. Algoritmalar ile ajanların hazırlanması, eğitim ve test süreçleri Matlab programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Robot kol modeli Matlab kütüphanesinden alınmış gerekli modifikasyonlar ve çevre modellemesi yine Matlab'ın Simulink/Simscape arayüzü kullanılarak yapılmıştır. Sonuç olarak algoritmaların verilen görevleri yüksek bir başarı oranı ile yerine getirmeyi öğrenebildiği görülmüştür.
Quadrotorun kayan kipli kontrol (KKK) ile hareket kontrolü
In this thesis, we investigate sliding-mode controller which is used in nonlinear systems. Thesis resorts on application of the derived control for quadrotor, a class of underactuated systems. Quadrotors are becoming more important for various applications and fields such as environment, observation, search and rescue, transportation. Also they are used in dirty, dangerous and hard to reach places. The motion control of quadrotor will be realized in digital media with simulation of quadrotor model in terms of tracking capability given a target trajectory.
Computational analysis of Rsa based attacks
The RSA Algorithm has an indisputable importance in cryptology. RSA's security depends on the difficulty of factoring big composite number. This number is the multiplication of two or more prime numbers and its factorization is nearly infeasible. Since the existing RSA Algorithm needs long key sizes, requires big memory spaces and also has the deficiency depending on a feasible but long factorization principle, it seems necessary to make some changes or taking some necessary precautions during the implementation of RSA in order to provide maximum security level. In this thesis, RSA algorithm will be examined and evaluated in detail. Moreover, some security precautions, that support RSA against some applied cryptanalysis methods, will be indicated.
Poisson moment fonksiyonu yaklaşımıyla sürekli zaman modeli kestirimi
Parametrelerin belirlenmesi adaptif kontrolün önemli bir konusudur. Bu konu üzerinde hem sürekli zamanda hem de ayrık zamanda çeşitli metotlar geliştirilmiştir. Bu metotlar filtreleme işlemleri ve sistem tanımlama işlemlerinden oluşmaktadır. Filtreleme işlemi, sistem tanımlamada önemli avantajlar sağlamaktadır. Bunlardan ilki ayrık zaman modelinin bulunmasına gerek kalmadan parametrelerin bulunmasına olanak sağlamasıdır. Diğer önemli avantajı ise ayrık zaman modellerinin tanımlanmasında kullanılan metotların sürekli zaman modelinin bulunuşu için kullanılabilmesidir. Bu çalışmada Sagara ve Zhao (1989) tarafından geliştirilmiş olan Lineer İntegral filtreleme işlemi ve Sinha ve Rao (1991) tarafından geliştirilen Poisson Moment fonksiyon filtresi işlemleri en bilinen sistem tanımlama metodu olan En Küçük Kareler ve Yardımcı Değişkenler metoduna uygulanmıştır. Ayrıca hem filtreleme metotları hem de sistem tanımlama algoritmaları arasında karşılaştırma yapılarak benzetimleri gerçekleştirilmiştir. Sistem modelinin parametrelerinin belirlenmesinde ikinci dereceden bir sistem ele alınmıştır ve benzetimlerinin sonuçları incelenmiştir. Anahtar sözcükler: (Sistem Tanımlama, Poisson Moment fonksiyonu, Lineer İntegral filtre, En Küçük Kareler, Yardımcı Değişkenler)
Indoor location finding of the transmitter based on bluetooth received signal strength
Around the world, positioning in open environments is done via satellites. Generally, these systems are called Global Navigation Satellite Systems (GNSS). The most widely used GNSS is the Global Positioning System (GPS). GLONASS and Galileo are other GNSS systems which are used in Europe and Russia. Satellite positioning systems require a direct line of sight (LOS) with satellites to provide high accuracy. The GPS sensitivity can be reduced by a few meters in open areas. Due to physical objects like doors, walls of buildings, potential interference sources like electronic equipment, electrical sources, metal objects, it is almost impossible to use satellite positioning systems in indoor environment thus Indoor Positioning Systems (IPS) are being developed. In this thesis, we implement an Indoor Positioning System based on Bluetooth Smart Technology for signaling between transmitter and receivers. Besides, Trilateration and Linear Least Squares methods are used to determine the position of the transmitter together with the radio received signal strength. The estimated values are optimized by the Newton Raphson iteration method. The analysis of the results shows that the achieving mean errors is between 0.11 to 2.2 meters for stationary devices in a large-size laboratory. In the implemented system person of interests or items are not required to possess mobile devices, it is enough to carry Bluetooth Beacon devices which are cheap and efficient in terms of power consumption.
Yansıtmalı optik dalga kılavuzu metoduyla artırılmış gerçeklik cihazı tasarımı
Teknolojideki hızlı gelişmelerle birlikte, gerçek dünya ortamı içerisine bildirim, görüntü ve internet içeriklerinin dahil edilmesini sağlayan artırılmış gerçeklik cihazları ortaya çıkmıştır. Bu tez kapsamında yansıtmalı optik dalga kılavuzu yöntemi kullanılarak bir artırılmış gerçeklik cihazı tasarım ve prototip imalatı gerçekleştirilmiştir. Prototipin oluşturulmasında şu aşamalar takip edilmiştir: İlk olarak cihazın ekran ve elektronik bileşenleri bir araya getirilmiştir. Optik hesaplamalar dikkate alınarak cihaz tasarlanmıştır. Gerekli yazılımlar oluşturularak örnek uygulamalarla cihaz test edilmiştir. Tasarlanan prototip cihazda tasarım aşamasında hesaba katılması gereken optik faktörler incelenmiş ve görüntünün optimum netlikte elde edilebilmesi için çeşitli optik hesaplamalar yapılmıştır. Altı eksenli endüstriyel bir robotun xyz konum bilgisinin cihaza kablosuz aktarımı sağlanarak örnek bir uygulamayla artırılmış gerçeklik deneyimi test edilmiştir.
Bir giyilebilir alt vücut dış iskeleti tasarımı ve küçültülmüş prototip üretimi
Giyilebilir dış iskeletler; kökleri 1890 yılına kadar uzanan, son 40 yıldır ise robotik topluluğunun çektiği dikkatin sürekli arttığı bir çalışma alanıdır. Adından da anlaşılabileceği üzere bu cihazlar, insanlar tarafından giyilebilen, yönlendirilebilen, ya da kendisini giyen insanın hareketlerini kontrol edebilen robotik yapılardır. Bu potansiyel, bu yapıların savunma sanayisinden fizik tedaviye kadar, insan bedeninin dahil olduğu birçok alanda giyilebilir teknolojilerden yararlanma çabasını doğurmuştur. Bu tez kapsamında, yürüme yetisini kısmen ya da tamamen kaybetmiş veya yürüme rehabilitasyonuna ihtiyaç duyan insanların yarar sağlayabilmesi amacıyla bir giyilebilir dış iskelet geliştirilmiştir. Tahrik sistemi olarak pnömatik yapay kaslar kullanan bu yapı, insan vücudunun belden aşağısında kalan kalça, bacak ve ayak (alt vücut) uzuvlarının bir fonksiyonu olan yürüme eylemini kendi gerçekleştiren; dolayısıyla da kendisini giyen insanın yürümesini sağlayan robotik bir cihazdır. Bunun için öncelikle yapının mekanik tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarım için model olarak, 187 cm ve 80 kg ağırlığında bir insanın vücut ölçüleri kullanılmıştır. Mekanik tasarım aşaması tamamlandıktan sonra, istenen kriterleri sağlayan bir yürüme döngüsü elde edilmiş ve bu hareket döngüsü için gereken eklem açıları ters kinematik işlemiyle bulunmuştur. Mevcut çalışmada, elektrik motorları yerine pnömatik yapay kaslar kullanılması sebebiyle eklem açıları aktüatör girdisi olarak kullanılamamaktadır. Bu yüzden, yapay kas uzunluğu ve eklem açısı arasında bir matematiksel bağıntı elde edilmiş, bu sayede eldeki açılar girdi olarak kullanılabilecek hale getirilmiştir. Yürüme döngüsündeki kritik noktaların yük taşıma durumlarının tespiti için sonlu elemanlar yöntemiyle yapısal analiz gerçekleştirilmiştir. Yapılan analiz sonucunda, geliştirilen yapının bütün bir yürüme döngüsü boyunca üzerine uygulanan yükü taşıyabildiği, dengede kalabildiği, dolayısıyla da güvenli bir hareket sağlayabildiği görülmüştür. Son aşama olarak yapının; 3B yazıcı vasıtasıyla, %25 boyutunda ölçeklendirilmiş bir prototip üretimi gerçekleştirilmiştir. Aktüatör olarak ise, aynı oranda ölçeklendirilmiş, kese malzemesi olarak latex kullanan ve basınçlı hava ile şişip boyu kısalan mini bir yapay kas üretimi yapılmıştır. Küçültülmüş bir insan modeli üretilerek ve yapı bu modele giydirilmiştir. Tüm sistem yapay kas test ünitesine bağlanmış ve küçültülmüş prototipin davranışı incelenmiştir. Bu test sonucunda yapay kasların uzuvları birbirine çekerek öngörülen fonksiyonelliği sağladığı görülmüş; mekanizma olarak sistemin, eğilme problemleriyle karşılaşılmakla beraber, öngörülen döngü noktalarını izleyebildiği gözlemlenmiştir.
Endüstriyel bir robotun güvenli ve işbirlikçi çalışmasını sağlayacak görüntü işleme tabanlı sistemin geliştirilmesi
İnsan ve robotun birlikte çalışması ile yaratılan iş birliği sayesinde, üretimde esneklik, verimlilik, kapasite ve kalite arttırılabilmektedir. Bu birlikte çalışma formunda (insan-robot etkileşiminde) insan ve robotun aynı ortamı paylaşması çarpma/çarpışma olasılığını ortaya çıkardığından, bu türden çalışma ortamlarında güvenliği sağlamak en önemli sorun olmaktadır. Geleneksel robotlu sistemlerde güvenlik; kafes sistemleri, lazer tarayıcılar, ışık bariyerleri gibi çeşitli ekipmanlarla sağlanmaktadır. Ancak bu sistemler çalışma ortamını kısıtlamakta, insan ile robotun birlikte çalışmasında avantaj olarak öne sürülen esneklik faktörünü ortadan kaldırmaktadır. Bu çalışmada, kafes ve diğer önleyici sistemleri ortadan kaldırabilmek için robot üzerine konumlandırılan kamera ve donanımlar ile oluşturulmaya çalışılan görüntü işleme tabanlı bir yaklaşım sunulmuştur. Kullanılan kamera ve donanımların ihtiyaçları sağlayacak nitelikte, ancak düşük maliyetli standart ekipmanlardan seçilmesine dikkat edilmiştir. Böylelikle standart endüstriyel robotların etkileşime uygun formda çalıştırılabilmeleri için düşük maliyetli ve kolay uygulanabilir bir çözüm yaratılmaya çalışılmıştır. Bu amaçla; çalışmada, öncelikle çoklu kamera konumlandırılması ve görüntü elde edilmesi üzerine geliştirilen yöntem açıklanmıştır. Ardından elde edilmiş çoklu görüntülerden özellik tabanlı panoramik görüntü elde edilmesi ve bu veri üzerinden insan/nesne tespiti ile konum ve mesafe çıkarımının nasıl yapıldığı belirtilmiştir. Bulunan parametreler ve tanımlı güvenlik kurallarını kullanarak insan ve robotun aynı ortamda çalışmasını düzenleyen algoritma özetlenmiş, son olarak da geliştirilen sistemin lazerli ve kafesli sistemlere göre avantajı ele alınmış ve ileride yapılabilecek çalışmalara ilişkin öngörüler verilmiştir.
İnsan bilgisayar etkileşimi uygulamaları için göz merkezinin belirlenmesi ve kafa pozu tahmini
Göz merkezinin belirlenmesi ve kafa pozunun tahmini, görüntü temelli insan bilgisayar etkileşimi uygulamaları için önemli bir problemdir. Bu tezde, düşük çözünürlüklü görüntülerden göz merkezi yerini ve baş pozunu tespit eden bir sistem önerilmiştir. Bu sistem kullanıcıya rahatsızlık verebilecek herhangi bir harici donanıma ihtiyaç duymadan, sadece tek kamera ile çalışabilmektedir. Göz merkezlerini belirlemek için, kameradan alınan görüntüye yüz algılama, göz alanı algılama, kaba göz merkezi lokalizasyonu ve hassas göz merkezi lokalizasyonundan oluşan çok aşamalı bir yaklaşım uygulanmaktadır. Tez kapsamında, göz merkezi belirleme çalışmalarında yaygın olarak kullanılan iki farklı yöntemin avantajlarından aynı anda faydalanacak yeni bir amaç fonksiyonu oluşturulmuştur. Kafa pozunun algılanması için kafanın rijit bir silindir olarak dikkate alındığı model tabanlı bir yaklaşım kullanılmıştır. Poz algılama işlemi, yüzdeki belirli öznitelik noktalarının ardışık resimler üzerinde takip edilmesine dayanmaktadır. Göz merkezi tespiti ve kafa pozu tahmini için önerilen yöntemlerin her ikisi de, literatürde yaygın olarak kullanılan veri setleri üzerinde test edilmiştir. Benzer çalışmalar ile yapılan karşılaştırmalar, önerilen yöntemlerin doğruluk, hız ve uygulanabilirlik açısından önde olduğunu göstermektedir. Geliştirilen sistemin gerçek zamanlı çalışması hedeflendiği için veri setleri kullanılarak elde edilen sonuçların yanında, sistemin çalışma performansı gerçek zamanlı olarak da test edilmiştir. Önerilen sistem kullanıcıyı en az seviyede kısıtlamakta, ortam şartlarından en az seviyede etkilenmekte ve düşük çözünürlükteki resimlerde bile doğru ve hızlı sonuçlar üretebilmektedir.
Lazer kesim makineleri için özel şekilli boru ve profillerin görüntü işleme ile sınıflandırılması
Teknolojinin gelişmesiyle bilgisayar tabanlı sistemler sayesinde birçok problem çözümünde üretime hız kazandıran, yüksek performanslı yöntemler geliştirilmektedir. Gelişen endüstride seri üretim, kalite kontrol, otomasyon vb. konularda insan gücünün yetersiz ya da yavaş kaldığı durumlarda görüntü işleme yöntemleri hızlı, verimli ve optimize çözümler üretilmesine aracı olmaktadır. Gözle kontrolün mümkün olmadığı, sensörler ile algılama yeteneğinin yetersiz kalması durumlarında, insan gücü ile rutin olarak yapılan işlerde görüntü işleme yöntemlerinin kullanılması iş güvenliği, zaman ve maliyet açısından etkinliğin artırılmasında fayda sağlanmaktadır. Bilgisayar tabanlı sistemlerde düşük maliyet, yüksek kalite ve minimum iş gücü sağlanarak verim artırılabilmektedir. Bu tez çalışmasında metal işleme sektöründe yaygın olarak kullanılan lazer boru-profil kesim makineleri için özel şekilli boru-profillerin sınıflandırılma işlemini gerçekleştirebilen bir uygulama çözümü sunulmuştur. Boru-profil kesim makinelerinde tam otomatik boru-profil yükleme sistemleri kullanılmaktadır. Bu sistemlerde yüklenen boru-profilin otomatik olarak algılanması geleneksel yöntemlerle mümkün değildir. Mevcut makinelerde bulunan otomatik yükleme sistemleri bu yetersizlikten dolayı aynı anda yalnızca tek tip boru-profilin yüklenmesine izin vermektedir. Bu durum zaman kaybına yol açmaktadır. Diğer yandan boru-profillerin otomatik algılanamaması mekanik olarak tasarımda birçok kompleks yapının kullanılmasını gerektirmektedir. Bu tez çalışmasında endüstri koşulları dikkate alınarak geliştirilen uygulama ile özel şekilli boru-profillerin sınıflandırma işlemi gerçekleştirilmektedir. Otuz farklı boru-profil şekli için veri tabanı oluşturularak, geniş yelpazede sınıflandırma işlemi yapılması amaçlanmıştır. Oluşturulan veri tabanlarındaki veriler görüntü işleme yöntemleriyle çoğaltılmıştır. Veri tabanındaki görüntülere geliştirilen görüntü ön işleme algoritması uygulanarak derin ağ eğitimlerinde başarı oranı artışı sağlanması amaçlanmıştır. Oluşturulan veri tabanları ile GoogleNet ve ResNet derin ağları kullanılarak farklı veri tabanı kombinasyonları için eğitim ve testler gerçekleştirilmiştir. Derin ağ eğitim sonuçları ve gerçek zamanlı uygulamada yapılan testlere göre daha kısa eğitim süresine sahip daha yüksek doğruluk sağlayan, işlenmiş ve işlenmemiş görüntülerin bulunduğu veri tabanı ile eğitilen GoogleNet modeli uygun bulunmuştur. Model doğruluk ortalaması %99,73 olarak ölçülmüş, sınıflandırma tahmin süresi ise ortalama 89 milisaniye olarak gözlemlenmiştir. Model gerçek zamanlı testlerde 30 sınıf için yapılan tahminlerin tümünde doğru sınıf tahmininde bulunmuştur. ResNet ile eğitilen modeller eğitim süresinin fazla olması, sınıflandırma tahminlerinde yüksek hata oranı ve yaklaşık 2 kat daha yavaş sınıflandırma süresi ile tercih edilmemiştir.
Elektrik direnç kaynağında kaynak parametrelerinin optimizasyonu
Elektrik direnç nokta kaynağı özellikle otomotiv sektörü başta olmak üzere pek çok sektörde başlıca birleştirme yöntemlerinden biridir. Elektirk direnç nokta kaynağının uygulanmasındaki önemli nokta ise kaynaklı birleştirme esnasında kaynak kalitesini etkileyen kaynak parametreleridir. Bu tez çalışması kapsamında, DP1180 1,2 mm çelik saclar kaynaklı birleştirme için kullanılmıştır. Elektrik direnç punta kaynağı ile birleştirmeden sonra gri ilişkisel analiz yöntemi ile kaynak parametreleri optimize edilmiştir. Daha sonra genetik algoritma ile maksimum çekme mukavemeti ve minimum batma oranı için en uygun kaynak kombinasyonları belirlenmiş ve deney sonuçları tahmin edilmiştir. Kaynak akımı, kaynak zamanı ve elektrot baskı kuvveti kaynak parametrelerinin değerleri, rastgele yaklaşımlı L9 Taguchi ortogonal dizine göre belirlenmiştir. Kaynak işlemi uygulanmış numunelerin mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla kaynaklı bağlantılara çekme deneyi yapılmıştır. Kaynak işleminin ardından kaynaklı numunelerin batma oranı hesaplanmıştır. Taguchi metodu ile en yüksek-en iyi ve en düşük-en iyi kalite kontrol karakteristiği uygulanmış olup sonuçlar grafıksel olarak verilmiştir. Optimum kaynak akımı, kaynak zamanı ve elektrot kuvveti sırasıyla 8000 A 0,25 s, 2000 N olarak bulunmuştur. Yapılan ANOVA testi sonucunda en etkili parametrenin %65,98 ile elektrik akımı olduğu görülmüştür. Genetik algoritma sonucunda tahmin edilen kopma mukavemeti 17,84 kN, batma oranı ise %34,15 olarak tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda Genetik algoritma , Taguchi Metodu ve Gri İlişkisel analiz yönteminde eldeedilen sonuçların birbiri ile tutarlı olduğu gözlenmiştir.
Ses sinyalleri kullanılarak talaşlı imalat prosesinde takım durumunun izlenmesi
Kesici takım aşınması ve kırılması talaşlı imalat operasyonlarının tam otomatik hale getirilebilmesinin önündeki en büyük engellerdendir. Etkili bir takım durumu izleme (TDİ) sistemi, tam otomatik imalat sistemlerinin kurulabilmesi için en iyi çözümdür. Takım durumunun çevrimiçi tespiti için çok çeşitli izleme teknikleri geliştirilmiş olsa da güvenilir, basit ve ucuz bir çözüm ihtiyacı hala devam etmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, yüzey frezeleme operasyonu sırasında farklı aşınma durumu ve kesme parametrelerine ait toplanan ses sinyallerini makine öğrenmesi tekniklerini kullanarak sınıflandırmak ve takım durumunu tespit etmek için bir TDİ modeli geliştirmektir. Bu çalışmada yüzey frezeleme operasyonu sırasında toplanan ses sinyalleri ile makine öğrenmesi algoritmaları eğitilerek oluşturulan modellerin, takım aşınma durumlarını başarılı bir şekilde tespit edilebildiği belirlenmiştir. Yapay sinir ağları, destek vektör makinesi ve evrişimli sinir ağları yaklaşımlarını içeren makine öğrenmesi tekniklerine dayalı bir karar verme sistemi geliştirilmiştir. Kurulan sistemlerin başarısı elde edilen tahmin doğruluklarıyla karşılaştırılmıştır. Geliştirilen sistem, önceden işlenmiş verilerle eğitilmiştir. Eğitilen modelin test edilmesiyle önemli bir tahmin doğruluğu elde edilmiştir. Bu durum, ses sinyalleri ve makine öğrenmesi teknikleri kullanarak etkili bir TDİ sisteminin kurulabileceğini kanıtlamaktadır. Ayrıca oluşturulan TDİ sisteminin farklı iş parçası boyutunda aynı performans ile çalışıp çalışmadığı değerlendirilmiştir. Daha düşük boyutlarda iş parçasının yüzey frezeleme işleminden toplanan sesler oluşturulan modellerde test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, iş parçasının boyutunun değişiminin oluşturulan sistemin doğruluğunu düşürdüğü ancak yapay sinir ağı kullanılarak uluşturulan modelin hala yüksek doğruluk değerlerine sahip olduğunu göstermektedir. Ek olarak bu çalışmada, özellikleri farklı iki ses sinyali toplama donanımlarından elde edilen ses sinyalleri ile kurulan modellerin performansları karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar yüksek empedans ve düşük hassasiyete sahip donanımdan elde edilen ses sinyalleri ile oluşturulan TDİ sisteminin iş parçası boyut değişimde daha kötü sonuçlar verdiği görülmüştür. Sonuç olarak, önerilen TDİ sisteminin başarılı bir şekilde uygulanması, takım değişiklikleri için duruş süresini azaltmayı, talaşlı imalat endüstrisindeki hurda miktarını en aza indirmeyi ve kesici takımların en verimli şekilde kullanılmasını sağlayacaktır.
Tel ark eklemeli imalat yönteminde proses parametrelerinin etkilerinin incelenmesi
Eklemeli imalat teknolojisi, içinde bulunduğumuz Endüstri 4.0 sanayi devriminin en önemli üretim metotlarından biridir. Üç boyutlu yazıcı prensibinin kullanıldığı eklemeli imalat teknolojisi, geleneksel üretim metotlarına göre önemli avantajlar sunmaktadır. Diğer eklemeli imalat çeşitlerine göre avantajlar içeren tel ark eklemeli imalat metodu ise eklemeli imalat çeşitleri arasında en hızlı gelişen yöntemlerden biridir. Sahip olduğu bir çok avantajın yanında, tel ark eklemeli imalat yönteminde kaynak parametrelerinin doğru belirlenmesi, üretilmek istenilen parça kalitesini en çok etkileyen etmendir. Bu çalışma kapsamında, ER-4043 alüminyum alaşımının kullanıldığı tel ark eklemeli imalat metodunda, tel hızı (akım değeri), ark boyu (voltaj değeri) ve robot hızı parametrelerinin üretilen parçanın mekanik özelliklerine olan etkileri incelenmiştir. Taguchi deneysel tasarım yöntemi kullanılarak belirlenen dokuz farklı kaynak parametre setinin kullanıldığı ve üretilen parçalarda en iyi mekanik özelliklere ulaşılmasının hedeflendiği ideal kaynak parametrelerine ulaşabilmek amacıyla, dokuz adet takoz parça üretilmiştir. İlk olarak, robotik üretim hattında üretilen bu parçaların yüzeyleri, mekanik testlerin yapılabilmesi için freze ve taşlama makinaları ile temizlenmiş ve iç yapılarındaki boşlukların incelenebilmesi amacıyla X-Ray radyografik çekimleri yapılmıştır. Ardından, tel erezyon makinası yardımı ile takoz parça levhalarından test numuneleri istenilen ölçülere göre kesilerek çıkarılmıştır. Numune parçalar üzerinde çekme testleri, Charpy darbe testleri ve sertlik belirleme testleri yapılarak numune parçaların mekanik dayanımları tespit edilmiştir. Son olarak Taguchi metodu yardımı ile test numunelerinin mekanik dayanımlarına en çok etkisi bulunan kaynak parametreleri belirlenerek en iyi mekanik dayanıma ulaşmayı sağlayan kaynak parametre setleri tespit edilmiştir. Yapılan değerlendirmede, üretilen parçaların mekanik dayanımlarını etkileyen en önemli parametrelerin ark boyu (voltaj değeri) ve tel hızı (akım değeri) olduğu görülmüştür. En iyi mekanik dayanım değerlerine ulaşılan parametre setleri ile üretilen takoz parça levhalarındaki radyografik görünümlerde ise çok az sayıda iç boşluk oluştuğu tespit edilmiştir. Çekme dayanımında en etkili sonuca 4 m/dk tel hızı, -30 ark boyu ve 60 cm/dk robot hızı parametreleri ile üretilen parçada ulaşılmıştır. Uzamada, 5 m/dk tel hızı, -30 ark boyu ve 40 cm/dk robot hızı parametreleri ile üretilen parçanın en iyi performansı gösterdiği görülmüştür. Darbe dayanımında en etkili sonucun ise, 6 m/dk tel hızı, -30 ark boyu ve 50 cm/dk robot hızı parametre seti ile elde edildiği görülmüştür.
Rollform ile soğuk şekillendirme prosesini etkileyen parametrelerin nümerik yöntemlerle incelenmesi
Rollform prosesi çok çeşitli ünitelerin entegre edilmesiyle delme, boşaltma, kaynaklama ve kesme gibi birçok farklı operasyonu bünyesinde bulundurabilen nadir proseslerden bir tanesi olarak karşımıza çıkmaktadır. Bunun yanısıra, kalıpla form vermeye göre rollform prosesinin birçok avantajı bulunmaktadır. Rollform prosesinin herhangi bir uzunluk sınırı olmaksızın profil üretebilmesi, yüksek mukavemetli çeliklere şekil verebilme kabiliyeti, hızlı bir proses olması bu özelliklerinden sadece bazılarıdır. Tez çalışmasının başlangıcında bu konular ve rollform prosesinin otomotiv sektöründeki yeri ve önemi ele alınmış ayrıca rollform ile üretilen otomobil parçaları üzerinde durulmuştur. Buna göre, rollform prosesi ile ön veya arka tampon gibi otomobil parçaları, marşpiyel parçaları veya güçlendirme elemanları gibi otomobil parçaları üretilmektedir. Literatürde yapılan çalışmalarda da hem rollform prosesinin önemine hem de üretilen otomobil parçalarına yer verilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında farklı tip U-Profiller'in CATIA V5 ile tasarımının yapılması, tasarımı yapılan bu U-Profiller'in rollform için özelleşmiş bir proses tasarım ve analiz yazılımı olan UBECO-PROFIL programına aktarılması ve burada U-Profiller için istasyon sayısının belirlenmesi, büküm hattı gerilme değerlerinin elde edilmesi, gerekli makara tasarımının yapılması, geri yaylanma değerlerine göre fazladan büküm açılarının elde edilmesi amaçlanmış ve son olarak sonlu elemanlar metodu kullanılarak LS-DYNA ile profiller üzerindeki gerilme durumunun incelenmesine yer verilmiştir. Sonlu elemanlar çalışmasında yükseklik, kalınlık ve taban genişliği gibi geometrik farklılıkların parça üzerinde nasıl etkiler oluşturduğu incelenmiş, kalınlık değişimini incelemek için katı eleman kullanılmış, yükseklik ve genişlik değişimini incelemek için kabuk eleman kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara ait tüm değerler excel programına aktarılarak bu konu ile ilgili çeşitli grafikler çizdirilmiştir. Her bir U-Profil ve her bir istasyon için alınan değerlerin ortalaması alınarak çizdirilen grafikler uzunluğa karşılık ortalama gerilme değeri değişimini elde etmemizi sağlamıştır. Bu etkilerin ortalama gerilme değerleri ile en net şekilde gözlemlendiği görülmüş ve maksimum ve minimum bazı değerlerin yorum yanıltıcı olabileceği de tecrübe edilmiştir. Çizdirilen grafiklerle ilgili yorumlar tez çalışmasının son kısımlarında paylaşılarak yapılan çalışmanın sonuçları aktarılmıştır. Ayrıca bu çalışmaya ek olarak ilerde yapılabilecek bazı ek çalışmalar ele alınarak yüksek lisans tezi sonlandırılmıştır. Anahtar kelimeler: Rollform, sonlu elemanlar, gerilme, geri yaylanma, sac şekillendirme.
Otonom mobil robotlar için aruco işareti temelli yanaştırma algoritmalarının geliştirilmesi
Endüstriyel depolar, lojistik şirketleri, tarım işletmeleri gibi birçok alanda verimliliği, hızı ve güvenliği arttırmak için robotlar kullanılmaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle robotlar, sadece kaynak yapmak, montaj yapmak gibi sabit görevleri değil, istasyonlar arasında yük taşımak gibi hareketli görevleri de yapmaya başlamıştır. Hareketli görevleri yaparken daha çok yere çizilen bir çizgiyi takip etmek ya da yerdeki metal plakaları izlemek gibi yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemlerde istasyonların değişmesi, aktif kullanılan yerlerde takip izlerinin deforme olması gibi sorunlar yaşanmaktadır. Otonom robotlar hareketli görevleri icra ederken, istasyonlara yanaşma işlemini, üzerindeki mesafe, kızılötesi ve endüktif sensörler ile yapmaktadırlar. Bu sensörlerden gelen verilerin hatalı olması ya da hatalı işlenmesinden dolayı robotların yanaşmasında bazı sorunlar yaşanmaktadır. Bu olumsuzlukları gidermek üzere modern robotlarda kameralar ve işaretçiler kullanılmaktadır. Bu çalışmada, mobil robotların bir istasyona yanaştırılması için arUco sanal işaretçiler ve kamera görüntüsü kullanan algoritmaların geliştirilmesi amaçlanmaktadır. İlk olarak; işaretçi boyutu, farklı görüş alanına sahip kameralar için test ve kalibre edilmiştir. Geliştirilen algoritma Robotino mobil robotu kullanılarak laboratuvar ortamında farklı senaryolar için test edilmiştir. Gerçekleştirilen uygulamalar ile sanal işaretçi kullanılan yanaştırma algoritmasının temel sensörleri kullanılan yöntemlere göre avantajları gösterilmiştir.
Destek vektör makinesi ile robotik kolların uyarlamalı model öngörülü kontrolü
Robotik kolların dinamiğinin doğru bir şekilde hesaplanması ve denetleyici parametrelerinin uyarlanması için; modelin keskinliği ve hassasiyeti büyük önem taşımaktadır. Doğrusal olmayan sistem dinamiklerinin keskin bir şekilde tanımlanmasında yapay sinir ağları ve destek vektör makinası algoritmaları sıklıkla tercih edilmektedir. Destek vektör makineleri, makine öğrenmesi yöntemleri arasında en etkili regresyon tekniklerinden biridir. Bu tez çalışması kapsamında, robotik kolların destek vektör makinesi tabanlı uyarlamalı model öngörülü kontrolünü sağlayacak yöntem önerilmiştir. İlk olarak, örnek alınan bir manipülatörün verileri kullanılarak destek vektör regresyonu ile dinamik model tahmini yapılmıştır. Dinamik model tahmini yapılırken eğitilen modelin öğrenme parametreleri eğitim verisinin ezberlenmesini bir başka deyişle aşırı öğrenmeyi engellemek amacıyla optimize edilmiştir. Kullanılan manipülatör dört eksenli hafif yapılı bir robot koldur. Tahmin edilen bu model, uyarlama mekanizmasında kullanılarak modelleme hataları ve bozucu etkilerinin minimuma indirildiği görülmüştür. Elde edilen kontrol yapısının farklı yörüngeler üzerinde ve değişken yük koşullarında başarılı bir yörünge takip performansı gösterdiği izlenmiştir. Karmaşık yörüngelerin takibinde de önerilen kontrol yapısının başarılı olduğu yapılan benzetim çalışmaları ile gösterilmiştir. Önerilen denetleyici yörünge takibi başarısını etkileyen özellikle zamanla değişen yükün baskın olduğu anlarda minimum konum hatası ile yörünge takibini sağlanmıştır. Destek vektör regresyonu ile kestirilen model ve uyarlamalı kontrol mekanizmasının birlikte kullanımı, sistemdeki modellenememiş dinamikler, belirsizlikler, dış bozucular ve parametre değişimlerine karşı oldukça etkili olmaktadır.
Ses ve videoların kayıt zamanının ENF tabanlı doğrulanmasında gelişmiş teknikler
Teknolojinin gelişmesiyle birlikte; akıllı sistemler, insan hayatına hızlı bir giriş yapmış olup, bu sistemler vasıtasıyla milyonlarca veri sürekli olarak etrafımızda dolaşmaktadır. Bu veriler, çeşitli dijital araçlar yardımıyla manipüle edilebilmektedir. Dahası, yapay zekâ ile gerçekte var olmayan veriler dahi üretilebilmektedir. Medya dosyaları veya meta verileri üzerinde yapılan manipülasyonları açığa çıkarmak için son zamanlarda yaygın olarak kullanılan adli analiz yöntemlerinden biri, elektrik şebeke frekansı (Electrik Network Frequency (ENF)) tabanlı yaklaşımdır. Medya dosyalarının (ses veya video) kayıt zamanı tespiti, bütünlük kontrolü ve coğrafi konum analizi, ENF tabanlı adli analiz ile yapılabilen uygulamalar arasındadır. ENF, elektrik dağıtım şebekesinde üretilen elektrik geriliminin frekansıdır. ENF'in zamana bağlı değişimleri (ENF sinyali) belli koşullarda sayısal medya dosyalarına entegre olur. ENF sinyali kestirimi, sıfır geçişi (zero-crossing (ZC)), çoklu sinyal sınıflandırması (multiple sıgnal classification (MUSIC)), rotasyonel değişmez teknikler yoluyla sinyal parametrelerinin tahmini (estimation of signal parameters via rotational invariant techniques (ESPRIT)), kısa zamanlı Fourier dönüşümü (Short-Time Fourier Transfor (STFT)) gibi zaman veya frekans temelli yöntemler ile sağlanabilmektedir. Frekans temelli bir yöntem olan STFT, bu yöntemler arasında en yaygın olarak kullanılanlardandır. STFT tabanlı yöntemde, ENF sinyalinin doğruluğuna ve buna bağlı olarak da ENF tabanlı adli analizin performansına pozitif veya negatif yönde etki eden faktörler bulunmaktadır. Bu faktörler arasında yer alan STFT parametrelerinin seçimi büyük önem taşımaktadır. Bu tezde; ilk olarak, dosya uzunluğuna bağlı olarak farklı STFT parametreleri seçiminin kayıt zamanı tespiti uygulamasında performansa ne derece etki ettiği analiz edilmiştir. Bu analizlerden elde edilen bulgular sonucunda, ENF tabanlı adli analiz performansını iyileştiren STFT parametreleri belirlenmiştir. İkinci olarak, farklı Auto-Regressive model (Özbağlanımlı Model – AR(q)) parametrelerine göre, ENF sinyallerinden beyaz gürültü sinyalleri elde edilerek, bu sinyaller vasıtasıyla kayıt zamanı tespitinde benzer analizler yapılmıştır. Son olarak; analiz edilecek medya dosyasının ilk ve son kısımları için, geleneksel STFT tabanlı ENF sinyali kestirimi yöntemi ile hesaplanması mümkün olmayan ENF örneklerini hesaplayabilen gelişmiş bir STFT tabanlı ENF kestirimi yöntemi önerilmiştir.
Fotoakustik yöntemi ile katı cisimlerde tahribatsız kusur tespiti
Fotoakustik (FA) yöntemi, ışık enerjisinin malzeme üzerinde ısıl enerjiye dönüşmesiyle oluşan akustik dalgaları analiz etme esaslı bir tekniktir. Tahribatsız muayene (TM) için kullanılması, malzemeye zarar vermeden kusurların tespit edilmesini sağlaması ve çeşitli malzemelerde kullanılabilmesi gibi avantajlara sahiptir. Bu yöntemde, lazer ışığı malzemeye gönderilir ve malzeme tarafından emilen ışık, termal enerjiye dönüşür. Termal enerjinin neden olduğu termal genleşme, ses dalgalarının oluşmasına yol açar. Bu ses dalgaları, akustik algılayıcılar tarafından algılanır ve analiz edilir. FA sinyaller, sağlam ve kusurlu malzemelerde farklı özellikler gösterir. Bu özellikler, sinyal genliği, frekans, periyot ve zaman-frekans özellikleri gibi parametrelerle tanımlanabilir. Bu parametreler, makine öğrenmesi (MÖ) yöntemleri aracılığıyla sınıflandırılarak kusurların tespit edilmesi mümkündür. FA sunduğu avantajlardan dolayı son yıllarda malzeme kusur tespitinde popülaritesi giderek artan bir yöntem olmuştur. Bu çalışmada, lazer, mikrofon ve veri toplama kartı ile tasarlanan düzenek ile alüminyum, demir, plastik ve tahta malzemelerinden elde edilen FA sinyallere Görgül Kip Analizi (GKA) tabanlı, zaman ve zaman-frekans düzleminde öznitelik çıkarma yöntemine dayanan, malzemelerde kusur tespiti için bir çerçeve çalışma önerilmiştir. Her malzeme gurubu içerisinde 120 adet sağlam, 120 adet kusurlu toplam 240 örnek ve toplamda 960 örnek kullanılmıştır. Bu örneklerden elde edilen 14 adet öznitelik ile k-en yakın komşu (k-NN), karar ağacı (KA) ve destek vektör makineleri (DVM) sınıflandırıcıları kullanılarak kusurlu ve sağlam malzemeler tespit edilmiştir. Malzemeler hem aynı sınıf içinde hem de tüm malzeme guruplarının dahil olduğu doğrulama teknikleri ile test edilmiştir. Birini dışarıda bırak çapraz doğrulama yöntemi ile sınıf içi ve tüm malzemeler için kusurlu ve sağlam tespit oranı sırasıyla DVM'de %100 ve k-NN'de %97.77 olarak elde edilmiştir. Bu çalışmada önerilen yöntem, FA yönteminin farklı malzemelerdeki yüzey kusurları için etkinliğini artırmaya yönelik önemli bir katkı sağlamaktadır. GKA ile FA sinyaldeki gürültüler süzülmüş, taban kaymasının etkisi azaltılmış ve aynı zamanda özellik çıkarımı için faydalı sinyal elde edilmiştir. Bu şekilde önerilen metodoloji ile FA sinyallerindeki taban kayması elimine edilerek sinyal işleme sürecinin iyileştirdiği gösterilmiştir. Bu sayede, FA sinyal ve GKA yöntemi ile farklı malzemelerdeki kusur tespitinin başarı oranı önemli ölçüde artırılmıştır. Literatürde bir malzeme özelinde yapılan çalışmaların aksine, önerilen yöntem ile farklı kusurların bulunduğu ve farklı malzemeler için ortak bir sınıflandırma çerçevesi geliştirilmiştir.
Yanal motorlar ile döner kanat hava aracının duruş ve pozisyon kontrolünün bağımsızlaştırılması
Bu çalışmada döner kanat bir hava aracı ile çalışacak farklı dinamik sitemlerin yüksek seviye kontrolünü kolaylaştırabilmek için yeni bir döner kanat modeli yaklaşımı ele alınmıştır. Dört adet standart rotorlu döner kanat araçların tasarımına ek olarak yanal dört adet motor daha eklenmiş ve yeni sistem için kontrolcü tasarımları yapılmıştır. Bu yaklaşım ile yatış dikilme ve yönelme eksenlerinde herhangi bir duruş değişikliği yapmadan öteleme yapmak veya pozisyon kontrolü sağlayabilmek mümkün hale getirilmiştir. Bunun yanı sıra yeni yaklaşımla birlikte döner kanat aracın duruş açısı kontrolü pozisyon değişikliği olmadan yapılabilmiştir. Aracın pozisyon ve duruş açısı birbirinden ayrı kontrol edebilmek hareketli platformlardan kalkış ve iniş yapan veya bir robot manipülatörle birlikte görev icra eden döner kanat araçlar gibi çoklu dinamik sistemlerin hem tasarımında hem de kontrolcü algoritmalarında büyük bir özgürlük sağlamaktadır. Aracın duruş açıları ve irtifa kontrolcüleri için standart dört rotorlu yaklaşımdakine benzer olarak PID kontrolcüler tercih edilmiştir. Aracın pozisyon kontrolü sağlamak için kullanılacak yanal dört rotor çift yönlü kuvvet oluşturabilecek şekilde kullanılabildiği için yeni tasarlanan pozisyon kontrolcüleri optimal tasarlanmıştır. Bu durum farklı hatalara karşılık kontrolcü davranışının benzer karakteristikte olmasını sağlamaktadır. Bu kontrolcü karakteristiği karmaşık dinamik sistemlerde kestirim algoritmalarını beslemek ve tahmin doğruluğunu arttırmak için kullanılabilir. Ayrıca yönelim hareketi için yanal dört motorun itki kuvvetlerinin kütle merkezi etrafında doğrudan oluşturacağı tork kullanılarak ağır sistemlerde daha agresif yönelim kontrolü sağlanabilecektir.
Otomatik yönlendirmeli araçlar için yapay zeka destekli çarpışma önleme algoritmalarının geliştirilmesi
Otomatik yönlendirmeli araçlar; fabrikalar, depolar ve dağıtım merkezleri gibi endüstriyel ortamlarda yaygın olarak kullanılan ve iş gücü maliyetlerinin azaltılması, üretim süreçlerinin verimliliğinin artırılmasını sağlayan taşıma sistemleridir. Çoklu araç sistemlerinde emniyetli ve verimli taşımanın gerçekleştirilmesi için araçların kontrolünün ve koordinasyonunun sağlanması büyük bir öneme sahiptir. Bu tezde, ortak çalışma bölgelerine ve çakışan rotalara sahip ortamlarda çalışan otomatik yönlendirmeli araç sistemlerinde çarpışmaların önlenmesini sağlayacak modelleme ve kontrol yöntemleri önerilmiştir. Çoklu araç içeren sistemlerin koordinasyonu için geliştirilen modelleme ve kontrol metotları, benzetim uygulamalarıyla test edilmiştir. Önerilen yöntemlerde, otomatik yönlendirmeli araçların çalışma ortamlarındaki hareketlerinin modellenmesi için sonlu durum makineleri kullanılırken, çarpışmaların önlenmesi için ise en yaygın pekiştirmeli öğrenme algoritmalarından biri olan Q-öğrenme kullanılmıştır. Araçların modelleme aşamasında, diğer araçların çarpışma bölgelerindeki durumları dikkate alınmış ve oluşturulan modellerin sade ve anlaşılır olması hedeflenmiştir. Bu hedefler doğrultusunda, çoklu araç içeren sistemlerdeki karmaşıklığı azaltmak amacıyla merkezi olmayan modelleme yaklaşımları kullanılmıştır. Sistemdeki her bir araca özel oluşturulmuş olan sonlu durum otomat modelleri, araçların kontrolünü sağlayacak Q-öğrenme algoritmalarında çevre modeli olarak tanımlanmıştır. Bu modellere uygun olarak tasarlanan Q-öğrenme algoritmalarıyla, her bir aracın bulunduğu durumda gerçekleştirmesi gereken eylemleri içeren Q tabloları elde edilmiştir. Çok sayıda araç içeren ve çok sayıda çarpışma bölgesine sahip çeşitli sistemlerde, araçların kontrolünü sağlayacak Q tabloları benzetim uygulamalarında kullanılmış ve önerilen yöntemler test edilerek doğrulanmıştır. Benzetim uygulamalarının sonuçları, önerilen yöntemlerin potansiyel çarpışmaları önleyebileceğini ve genel verimliliği büyük ölçüde artırabileceğini göstermektedir.
Havacılıkta kullanılan grafen takviyeli 3 fazlı kompozitlerin yapısallara etkisinin incelenmesi
Havacılık endüstrisi, yüksek performanslı ve hafif malzemeler geliştirme ihtiyacıyla malzeme bilimindeki yeniliklerin öncüsü olmuştur. Uçak tasarımında kullanılan malzemelerin hafiflik, dayanıklılık ve mekanik performans gibi kritik özellikleri, özellikle iniş takımları gibi stres altında çalışan bileşenlerde büyük bir önem taşır. Bu bağlamda, kompozit malzemelerin kullanımı sektörde devrim niteliğinde olmuştur. Üç fazlı kompozit malzemeler, bir matris, takviye ve dolgu malzemesinin bir araya getirilmesiyle, havacılık gibi yüksek performans gerektiren alanlarda tercih edilmektedir. Bu çalışmada, grafen takviyeli üç fazlı kompozit kumaşların uçak iniş takımlarında kullanımı üzerine kapsamlı bir deneysel ve sayısal araştırma yürütülmüştür. Grafen, olağanüstü mekanik ve termal özellikleriyle bilinen iki boyutlu bir karbon nanomalzemesidir. Çalışmada, grafenin epoksi matrisine ağırlıkça %0,1, %0,2, %0,35 ve %1 oranlarında eklenmesiyle kompozit malzemelerin çekme mukavemeti, kırılma davranışı ve genel mekanik özellikleri incelenmiştir. Bulgular, düşük konsantrasyonlarda (%0,1) grafenin kompozit malzemenin mekanik performansını önemli ölçüde artırdığını göstermiştir. %0,1 grafen içeren numuneler, 592 MPa gibi yüksek bir çekme mukavemeti sergilemiştir. Ancak, daha yüksek grafen konsantrasyonlarında (%0,2, %0,35, %1) dağılım sorunları nedeniyle mekanik performansta azalma gözlemlenmiştir. Bu durum, grafenin düzgün dağılmasının malzemenin performansında kritik bir rol oynadığını ortaya koymaktadır. Çalışma, ayrıca ANSYS yazılımıyla yapılan sonlu elemanlar analizi sonuçlarını içermektedir. ANSYS sonuçları, MATLAB tabanlı mikromekanik hesaplamalar ve fiziksel test verileriyle kıyaslanmış, bu yöntemlerin yüksek bir uyum gösterdiği tespit edilmiştir (<%10 hata oranı). Bu bulgular, grafenin sadece deneysel yöntemlerle değil, sayısal simülasyonlarla da etkin bir şekilde incelenebileceğini göstermektedir. Sonuçlar, grafen takviyesinin uçak iniş takımları gibi yüksek mukavemet gerektiren bileşenlerde kullanılma potansiyeline sahip olduğunu doğrulamaktadır. Ancak, yüksek konsantrasyonlarda dağılım sorunlarının üstesinden gelinmesi ve işleme zorluklarının aşılması gerekmektedir. Bu bulgular, gelecekteki havacılık malzemelerinin geliştirilmesi için grafen ve diğer nanomalzemelerin kullanımına yönelik önemli çıkarımlar sunmaktadır. Gelecekteki araştırmalar, grafenin homojen dağılımını iyileştirmek ve sayısal yöntemlerle doğrulama süreçlerini optimize etmek için yeni tekniklere odaklanmalıdır.
5 eksenli hibrit delta robotun RGB-D kamerayla görsel servo yaklaşımı ile yönlendirilmesi
Gelişen görüntü işleme ve yapay zekâ teknolojilerinin robotik sistemlere entegrasyonuyla beraber üretim yöntemleri önemli ölçüde dönüşmeye başlamıştır. Geleneksel robotik yöntemlerinin aksine, günümüzde robotlar, derin öğrenme modelleri ve bilgisayarla görme yöntemleri sayesinde çevrelerini algılayabilmekte ve farklı durumlara göre karar alabilmektedir. Ancak geleneksel yöntemlerle programlanan robotik sistemlerde, iş parçalarının sabit konumda kalması gerekmekte ve robotların ya da parçaların konum değiştirmesi durumunda sistemin tekrar programlanması gerekmektedir. Bu tür durumlar, özellikle zaman ve iş gücü verimliliği anlamında önemli dezavantajlar oluşturmakla beraber üretim süreçlerinde esnekliğin azalmasına sebep olmaktadır. Bu durum, yenilikçi ve akıllı robotik yöntemlerin uygulanmasını gerekli hâle getirmektedir. Bu tez çalışmasında, pozisyon tabanlı görsel servo yöntemi geliştirilerek, iş parçalarının konum ve oryantasyonundaki farklılıklara rağmen robotun otonom şekilde görevini gerçekleştirebildiği ve geleneksel robot programlama ihtiyacını ortadan kaldırılmasını sağlayacak beş eksenli hibrit delta robot sisteminin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Delta robotlar yüksek hız ve hassasiyet avantajları sayesinde endüstride yaygın bir şekilde tercih edilmektedir. Bu kapsamda, düşük maliyetli ve yüksek doğrulukta çalışabilecek şekilde yeni bir hibrit delta robot kinematik modeli geliştirilmiş ve ayrıca fiziksel olarak test edilmiştir. Derinlik kamerası kullanılarak ortamdaki görsel verilerin işlenmesi sağlanarak, hibrit delta robotun görevini geleneksel yöntemlerin kullanılmasına gerek kalmadan otonom bir şekilde gerçekleştirmesi hedeflenmiştir. Geliştirilen sistem ile beş eksenli hibrit delta robotun montaj uygulamalarını etkin bir şekilde yerine getirmesi amaçlanmıştır. Robotun montaj yapacağı iş parçasının tespit edilmesi için RGB görüntü üzerinde YOLO11 segmentasyon modeli uygulanmakta; elde edilen segmentasyon maskesi aracılığıyla tespit edilen nesneye ait nokta bulutu verisi ayrıştırılmaktadır. Bu nokta bulutu üzerinde Yinelemeli En Yakın Nokta (Iterative Closest Point) algoritması uygulanarak, nesnenin başlangıç pozuna göre üç boyutlu uzaydaki konumu ve oryantasyonu belirlenmesi hedeflenmiştir. Böylece robotun çevresindeki nesneleri algılayarak insan müdahalesine ihtiyaç duymaksızın görevini otonom bir şekilde sürdürebilecek yetkinliğe ulaşması amaçlanmıştır. Bu yaklaşım, hem teorik bilgilerin pratik uygulamalara dönüştürülmesini hem de robotikte bilgisayarla görme yöntemlerinin gerçek dünya problemleri üzerindeki etkinliğini ortaya koymayı amaçlamaktadır. Geliştirilen robotik sistem, yapay zekâ ve nokta bulutları işleme algoritmalarının fiziksel olarak test edilebildiği, esnek ve yenilikçi bir altyapı sunarak literatüre katkı sağlaması hedeflenmiştir.
Üretimde görüntü tabanlı anomali tespiti: Tekstil verisi ile yapay zekâ destekli gömülü sistem uygulaması
Bu tez çalışması, tekstil üretim hatlarında karşılaşılan yüzey kusurlarının otomatik olarak tespitine yönelik görüntü tabanlı anomali tespiti problemine, derin öğrenme temelli yöntemlerle çözüm geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu kapsamda, literatürde yaygın olarak kullanılan MVTecAD ve WFDD veri setleri üzerinde 9 farklı model ve omurga mimarisi sistematik biçimde değerlendirilmiş; doğruluk, çıkarım süresi, bellek tüketimi ve parametre sayısı gibi çok boyutlu performans ölçütleri kullanılarak kapsamlı karşılaştırmalar gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular doğrultusunda en başarılı üç model belirlenmiş ve nihai seçim olarak GLASS mimarisi tercih edilmiştir. Çalışmanın özgün katkılarından biri, endüstriyel üretim koşullarını yansıtan AIORCOM-TextileAD adlı özel bir veri setinin oluşturulmasıdır. Bu veri seti ile yeniden eğitilen model, öncelikle yüksek performanslı sistemlerde test edilmiş, ardından gömülü sistem ortamına (Raspberry Pi 5) aktarılmıştır. Gömülü sistem üzerinde yapılan testlerde modelin gerçek zamanlı çalışabilirliği ve sınırlı kaynaklarda gösterdiği performans analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, seçilen modelin düşük maliyetli donanımlarda dahi anlamlı bir doğruluk ve işlem süresi ile çalışabildiğini ortaya koyarak, yapay zekâ tabanlı otomatik kalite kontrol sistemlerinin tekstil endüstrisine entegrasyonuna yönelik önemli bir uygulama potansiyeli sunmaktadır.
Kartezyen otomasyon robotları için kaynak izi takip sensörünün geliştirilmesi
Günümüzde endüstriyel üretim süreçlerinin otomasyonu, teknolojik gelişmelere paralel olarak hızla yaygınlaşmakta ve daha önce manuel olarak gerçekleştirilen birçok işlem artık robotik sistemler aracılığıyla yürütülmektedir. Bu dönüşümün en belirgin örneklerinden biri kaynak prosesidir. Robotik kaynak sistemleri, insan sağlığına zararlı olabilecek toz, gaz, yoğun ultraviyole ışınım ve yüksek sıcaklık gibi olumsuz çevresel etkilere maruz kalmaksızın 7 gün 24 saat kesintisiz çalışabilme özelliği sayesinde üretim hatlarında yaygın olarak tercih edilmektedir. Bu sayede yalnızca üretim hızı ve verimliliği artırılmakla kalmamakta, aynı zamanda kaynak operatörlerinin sağlık riski de önemli ölçüde azaltılmaktadır. Ancak her kaynak uygulamasının doğrudan robotik otomasyona entegre edilebilmesi mümkün değildir. Konvansiyonel robot sistemleri, önceden programlanmış sabit rotalar üzerinden hareket ederek kaynak işlemini gerçekleştirmektedir. Fakat üretim toleranslarının düşük olduğu durumlarda veya kaynak işlemi sırasında ortaya çıkan yüksek ısı nedeniyle eriyik metalin ani soğumaya bağlı olarak çekme yapması sonucu parçanın şekilsel olarak deformasyona uğraması, kaynak kanalında konum sapmalarına neden olmaktadır. Bu tür sapmalar, kaynak kalitesini doğrudan etkileyebileceğinden, kaynak torcunun dikiş hattını dinamik olarak takip edebilmesi için kaynak izi takip sensörlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, kartezyen otomasyon robotlarına entegre edilebilecek, kaynak torcunu ±0,1 mm hassasiyetle kaynak kanalında konumlandırabilen, hem mat hem de parlak yüzeyli malzemelerde güvenilir şekilde çalışabilen lazer tabanlı bir kaynak izi takip sensörü geliştirilmesi hedeflenmektedir. Sensörün mekanik tasarımı; kaynak esnasında oluşan yüksek sıcaklık, ışık parlaması, çapak ve duman gibi dış etkenlerden en az düzeyde etkilenmesini sağlayacak şekilde yapılandırılacaktır. Görüntüde bozulmaya yol açan bu gürültüler, geleneksel görüntü işleme teknikleri ve yapay zekâ tabanlı yaklaşımlar ile filtrelenecek; farklı yüzey özelliklerine sahip malzemeler için özelleştirilmiş filtreleme algoritmaları geliştirilecektir. Sensör, iş parçasına projekte edilen çizgi lazerin yüzeyde oluşturduğu profil kırılımlarını analiz ederek kaynak kanalının geometrik yapısını çıkaracaktır. Bu profil verisi, lazer, kaynak noktası ve kamera arasındaki geometrinin lazer üçgenleme metodu ile çözülmesi ve kartezyen robot sisteminden alınan konum verisiyle entegre edilmesiyle kaynak noktasının üç boyutlu koordinatları hesaplanacaktır. Bu veriler doğrultusunda geliştirilecek kaynak torcunun konum kontrol algoritması, robotun gerçek zamanlı olarak kaynak izi üzerinde hassas şekilde yönlendirilmesini sağlayacaktır.
Üç eksenli CNC takım tezgah tasarımı ve imalatı
Üretimin makineleşmesi, ülkenin kalkınmasına ve ekonominin gelişmesine hız verir. İlerleyen teknoloji ile birlikte üretim aşamalarında kullanılan klasik tezgahlar yerini CNC tezgahlara bırakmaktadır. Malzeme işlenirken imalatta kullanılan yöntem; takım ve tezgah türünün iyi seçilmesidir. Bilgisayarlı Sayısal Denetim, mekanik işleme gerektiren bir çalışmayı, basit NC fonksiyonları sağlayarak parça programlarını yorumlayıp bilgisayarın, kontrol elemanı olarak kullanılarak komutların işlendiği mekanik bir sistemdir. İmalat endüstrisinin iş hacminin yükselmesi daha hassas, daha çok ve daha kaliteli ürünlere olan ihtiyacı artırdığından, günümüzde birçok ürün CNC tezgahları kullanılarak üretilmektedir. Bu değişimler, bilgisayar kontrollü tezgahların kullanımını her geçen gün çeşitli sektörlerde de yaygınlaştırmıştır. Bu çalışmada, üç eksenli CNC takım tezgah tasarımı yapıldı. İmalatı için gerekli tasarım parametreleri belirlenip, tezgahın tasarımı ve imalatı için gerekli hesaplamalar yapıldı. Seçilen elektronik ve mekanik malzemeler tanıtılıp, tezgahın hassasiyet analizleri yapıldı. Sonuç olarak; üç eksenli CNC takım tezgahı imal edilip, iş parçaları işlenmiştir.
İnce filmlerde hall efekt tekniği ile manyetorezistans ölçümü
Bu çalışmada 9 nm kalınlığındaki tek katmanlı Ni81Fe19 film, Silisyum (Si) alttaş üzerine sıçratma ile biriktirme tekniği ile elde edilmiştir. İlk olarak bu numuneye 300 K sabit sıcaklıkta ±1,4KG aralığında değişen dış manyetik alan uygulanmıştır. Direnci (3,90x10-5 den – 3,83x10-5 Ω cm' e) azalma, taşıyıcı yoğunluğu (1,29x1021 den – 3,03x1021 cm-3 'e) artış ve Hall mobilitesinde (1,24x102 'den - 5.29x101 cm2V-1s-1 'e) azalma gözlemlenmiştir. İkinci olarak numuneye 7,5 KG sabit dış manyetik alanda 20-300 K arasındaki sıcaklıklar uygulandığında dirençte (2,54x10-5 'den – 3.84x10-5 'e Ω cm) artış, taşıyıcı yoğunluğunda (2,99x1021 'den - 1.68x1021 cm-3 'e ) azalma, Hall mobilitesinde (7,98x10 'den – 9,53x10cm2V-1s-1 'e) artma gözlemlenmiştir. Aynı numunenin manyetik alan olmadan direnç değerinin (2,63x10-5 'den – 3,91x10-5 Ω cm 'e) daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Son olarak 25-350 K sıcaklık aralığında ve her sıcaklık değeri için ± 1,4 KG değişen manyetik alanlarda direnç değişimi izlenmiştir. Manyetik alana bağlı olarak sıcaklığın artması ile direncin azaldığı gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Manyetorezistans, Taşıyıcı yoğunluğu, Mobilite, İnce film, Hall Etki.
GPS, GSM ve GPRS ile bir aracın konum kontrolü
Bu tez çalışmasında GPS kullanılarak engelsiz görüş hattındaki herhangi bir aracın konum bilgileri elde edildi. GPS sistemleri günümüzde kara, hava ve deniz taşıtlarında sıklıkla kullanılmaktadır. Bu sistemler sayesinde insanoğlu yön bulma, yön belirleme gibi bir takım olmazsa olmaz bilgileri edinmiş, daha güvenli ve hızlı bir ulaşım imkânına ulaşmıştır. Bu çalışma ile herhangi taşıtın GPS vasıtasıyla o anda bulunduğu konum koordinatı tespit edilip GSM üzerinden SMS ile kendisine bildirilen konum koordinatlarına gitmesi hedeflenmiştir. Çalışma programı bulanık mantık yönteminden yararlanılarak yazıldı. GPS sistemiyle taşıtın konumu mikrodenetleyiciler vasıtasıyla alındı. GSM sistemi üzerinden SMS gönderilmesiyle taşıtın gitmesi istenen konum koordinat bilgisi mikrodenetleyiciye gönderildi. Bulanık mantık yönteminde, dinamik işaret analiziyle taşıtın bulunduğu konum ile gitmesi istenen konumun eğiminin sabit olarak kalması kontrol edilmektedir. Bu çalışmada, taşıt olarak dört adet DC motorla çalışan araba kullanıldı. Bu araçta kullanılan DC motorlara bulanık mantık yöntemiyle elde edilen hız bilgisi aktarıldı ve aracın hedeflenen konuma hareketi sağlanmış oldu. Çalışmanın temel hedefi insansız olarak herhangi bir taşıtın konum kontrolünün yapılmasıdır.
Derin öğrenme ile araç plaka lokasyonunun belirlenmesi
Bu çalışmada, derin öğrenme yöntemlerini kullanarak araç plaka tanıma sistemi tasarlanmıştır. Tez çalışması iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada evrişimli sinir ağı kullanarak plaka konumu tespit edilmiştir. İkinci aşamada ise tespit edilen plaka görüntü işleme teknikleriyle okuma işlemi gerçekleşmiştir. İlk aşama için sinir ağı eğitimi yapılmıştır. R-CNN eğitimi için 450 adet araç plaka görüntüsü kullanılmıştır. Ve modelin test işlemleri 100 adet araç plaka görüntüsü kullanılmıştır. İkinci aşamada tespit edilen plaka bölgesi üzerinden okuma işlemi gerçekleştirilmiştir. Okuma işlemi sırasında plaka görüntüsü gürültülerinden arındırıldıktan sonra karakterlerine ayrıştırılmıştır. Harf ve rakamlardan oluşan veri setimiz ile tespit edilen karakterler korelasyon işlemine tabi tutularak okunmuştur.
Otomobil arka rüzgârlığının titreşim analizi
Bu tezde otomobil arka rüzgârlığı için bir profil tasarlanarak 3D yazıcı yardımıyla prototipin imalatı yapılmıştır. Prototip üzerinde çekiç testi ve rüzgâr tüneli testleri gerçekleştirilmiştir. Serbest titreşim uygulanarak profilin sönüm ve direngenlik katsayıları belirlenmiştir. Abaqus yardımıyla simülasyon yapılarak, simülasyon ve gerçek doğal frekansları karşılaştırılmıştır. Rüzgârlığın, farklı açılarda sabit bir referans yük değerini koruması için Arduino ile bir kontrol yazılımı gerçekleştirilmiştir. Yapılan yazılımın rüzgârlığı referans yük değerine taşıdığı tespit edilmiştir.
Lpg sistemi elektronik kontrol ünitesi (ECU) tasarımı
LPG elektronik kontrol ünitesi(ECU), motorun değişik yük ve yol şartlarına göre sensörlerin ve veri sinyallerinin otomatik diyagnostiğini yapar, en iyi karışım miktarını hazırlamak ve bu hazırlanan karışımı en doğru zamanda emme manifolduna iletmek için enjektörleri kontrol eder. LPG yakıt miktarının hazırlanması için LPG basınç sensörü, LPG ısı sensörü, motor devir sensörü ve benzin enjektörlerinden alınan sinyaller LPG elektronik kontrol ünitesine iletilir. Bu çalışmada mevcut bir LPG sisteminin bileşenleri incelendi. Sistemin çalışma aşamaları dikkate alınarak, LPG sistemine ait elektronik kontrol ünitesinin işlevsel özellikleri tahlil edildi ve analiz edilen veriler ışığında yeni bir kontrol ünitesi tasarlandı. Tasarlanan yeni LPG elektronik kontrol ünitesinin 4 silindirli, buji ateşlemeli bir motor üzerine yerleştirilmiş 4 adet LPG yakıt enjektörünü ne şekilde kontrol ettiği gerçek yol şartlarında test edilerek gözlemlendi. Test aracının performansı, yakıt ekonomisi ve aracın tasarlanan LPG elektronik kontrol ünitesiyle olan uyumu farklı yol, sıcaklık ve hız koşullarında gözlemlenerek ürünün uygunluğu kontrol edildi. Bu tez çalışması altı bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde tezin amacı ve konusu, ikinci bölümde literatür özeti, üçüncü bölümde konuyla ilgili genel bilgilere yer verilmiştir. Dördüncü bölümde içten yanmalı benzinli motora sahip araçlarda kullanılan motor çeşitlerine göre LPG sistemlerinin nasıl çeşitlendiği ve hangi teknolojik gelişmelerle şekillendiği konularına yer verildi. Aynı zamanda bir LPG sistemini oluşturan elemanlar üzerinde duruldu. Beşinci bölümde LPG elektronik kontrol ünitesinin tasarımında göz önünde bulundurulan parametreler, tasarım için gerekli olan verilerin test aracından alınması ve ünitenin tasarım aşamaları konuları yer almaktadır. Son bölümde ise sonuç ve yorumlara yer verilmiştir. Anahtar Kelimeler: LPG sistemlerinin sınıflandırılması, LPG elektronik kontrol ünitesi, LPG enjeksiyonu, Enjeksiyonlu Motorlarda LPG Yakıt Sistemleri.
Fırçasız doğru akım motoru (BLDC) ve sürücüsü tasarımı
Bu tez çalışması, elektrikli araçlar, elektrikli ev aletleri vb. alanlarda sıklıkla kullanılan fırçasız doğru akım motorunun (BLDC) analizinin yapılması ve sürücüsünün tasarlanması üzerinedir. Analizi yapılan BLDC motorun genel özellikleri; besleme gerilimi 72 volt, oluk (slot) sayısı 45, kutup sayısı 50 ve 3 faz sargılı olup sargılar yıldız bağlıdır. Motorun analizi, tasarımı oluşturulmak istenen motor ve jeneratörün performansını doğru ve eksiksiz bir şekilde tahmin etmek için oluşturulmuş tasarım yazılımı olan MotorSolve BLDC ile yapılmıştır. Elektrik motorları içerisinde nispeten yeni sayılabilecek fırçasız doğru akım motorlarının tasarımı kadar önemli olan bir başka konuda motorun sürülmesidir. Sürücü tasarımında elektronik anahtarlama elemanı olarak IXTQ50N20P mosfet ve mosfet sürücü olarak IR2110 kullanılmıştır. BLDC motorun sürülmesinde gerekli olan ve mosfetler ile yapılan 3 faz H köprüsü, Proteus'un alt programı olan ISIS'te simülasyonu gerçekleştirilmiş ve ARES'te baskı devresi oluşturulmuştur. Hall sensörlerden alınan rotor konum bilgilerine göre 3 faz H köprüsündeki mosfetlerin belirli sıra ile açılıp kapanmasını sağlamak için Atmel firmasının ATmega2560 mikrodenetleyicisini üzerinde bulunduran Arduino Mega 2560 kullanılmıştır. Anahtar Kelimeler: BLDC, Motor Analizi, H Köprüsü, Sürücü Devresi
Derin öğrenme ve morfolojik görüntü işleme yöntemleri ile MR görüntülerinde otomatik menüsküs segmentasyonu
İnsan anatomisinde önemli bir işlevi olan menüsküsün muayenesinde Manyetik Rezonans (MR) Görüntüleme önemli bir rol oynamaktadır. MR görüntülerinin çeşitliliği dolayısıyla geleneksel görüntü işleme metotlarıyla menüsküsün otomatik olarak segmentasyonu oldukça zordur. Bir MR görüntü dizisi birden fazla görüntü karesinden oluşur ve ilgilenilen bölgenin özellikleri görüntü dizisi içerisindeki her bir görüntü karesinde değişiklik arz edebilir. Bu nedenle özellik çıkarma ve buna bağlı olarak segmentasyon için kod yazma işlemi oldukça zorlaşır. Derin öğrenme yöntemlerinden, Konvolüsyonel Sinir Ağları (CNN), özellik çıkarma işlemini doğrudan veri seti üzerinden gerçekleştirdiği için uzman tarafından özellik çıkarma gereksinimini ortadan kaldırır. Bölgesel Tabanlı Konvolüsyonel Sinir Ağları (Regions with CNN, R-CNN) ise CNN özelliklerini bölge önerileri ile kombine ederek CNN özelliklerinin nesne tespitinde kullanımını sağlar. Bu tez çalışması iki ana aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada, MR görüntülerinden menüsküs bölgesinin tespiti için bir R-CNN modeli tasarlanmıştır. Tasarlanan R-CNN'in eğitiminin az miktarda menüsküs verisi ve daha az hesaplama yükü ile gerçekleştirebilmesi için öğrenme transferi kullanılmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında, R-CNN ile tespit edilen menüsküs bölgesinden menüsküs dokusunun segmentasyonu morfolojik görüntü işleme yöntemleri ile birlikte iki farklı MR görüntü dizisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Menüsküs bölgesinin R-CNN ile otomatik olarak algılanması, menüsküs segmentasyon sürecini kolaylaştırırken iki farklı görüntü dizisinin farklı kontrast özelliklerinin morfolojik işlemlerle birlikte kullanılması menüsküs dokusunun çevresindeki dokulardan ayırt edilmesine olanak sağlamıştır. Bu çalışmanın sonucunda derin öğrenme yöntemleri ile morfolojik görüntü işleme yöntemlerinin bir arada kullanılmasıyla menüsküs segmentasyonunun başarılı bir şekilde uygulandığı görülmüş olup uzman hekime menüsküs tanılarında karar verebilmesi için bir karar destek sistemi olarak uygulanabileceği gösterilmiştir.
Büyük ölçekli iş merkezlerinin BOS sistemi kullanılarak modellenmesi
Bu çalışmada microscada editörü ve PLC kullanılarak büyük iş merkezlerinde bulunan sistemlerin otomasyonel kontrolleri yapılacaktır. Bu uygulama ile pc server sistemine scada editörü kurularak büyük ölçekli alışveriş ve iş merkezlerinde kullanılan HVAC, aydınlatma yangın sistemlerinin alt yapısı oluşturulacak. Gerçek ortam hava sıcaklıkları, zaman ayarlamaları ile binalarda sistemlerin daha verimli çalışması sağlanacak hem enerji hem iş kayıplarının önüne geçilecektir. Buna ilave olarak istenilen zamanlarda sistem çalıştırılıp kapatılabilecektir. Panelden görüntülenen sistem arızaları ve diğer problemler, sistemi kontrol etmekle görevli operatör tarafından gözlemlenerek teknik personele iletebilecek ve arıza gerçekleşen birime en kısa sürede müdahale edilmesi sağlanabilecektir. Aynı zamanda probleme müdahale edilerek giderilip giderilmediği ve problemin giderilme süresi de yine operatöre bildirilebilecektir. Böylelikle tek bir operatörün tüm sistemi gözlemleyebilmesi sağlanacaktır.
Süt ve süt ürünlerine yönelik metamalzeme tabanlı sensör uygulamaları
Metamalzeme tabanlı sensör uygulamaları: günümüzde fiziksel parametrelerin tespiti, saflık analizleri, görünmezlik pelerini, kanserli hücre algılanması, gıda ve petrol ürünlerindeki hile tespiti gibi çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Mevcut literatüre bakıldığında, metamalzeme yapıları kullanılarak oluşturulan sensör tasarımları içerisinde, süt ve süt ürünlerine yönelik olarak yüksek algılama hassasiyetine ve çeşitliliğine sahip bir çalışma eksikliği görülmüştür. Bu yüzden, ayrık halka rezonatörleri kullanılarak X-Band da çalışan yüksek algılama hassasiyeti ve yüksek kalite faktörü gibi özellikleri bulunan metamalzeme tabanlı sensör tasarlanmış, üretilmiş hem simülasyon hem de deneysel olarak doğrulanmıştır. Önerilen sensör çalışmasında düşük kayıp değeri olduğu için Arlon DiClad527 malzemesi alttaş olarak kullanılmıştır. İki ayrık halka ve iki ayrık dörtgen rezonatör alttaşın ön ve arka yüzüne yerleştirilerek önerilen yapı oluşturulmuştur. Rezonatör boyutları ve şekilleri, ihtiyaç duyulan yüksek hassasiyet değerini elde etmek için FIT tabanlı CST Microwave Studio Programında tasarlanmış ve benzetilmiştir. Dielektrik ölçümleri için kalibrasyon işlemi her aşamada tekrar edilmiş ve 85070E dielektrik ölçüm kiti kullanılmıştır. Deneysel çalışma için simülasyona uygun şekilde WR90 dalga kılavuzu ile uyumlu örnek tutucu içine yerleştirilen numunelerin ölçümleri 8-12 GHz frekans aralığında gerçekleştirilmiştir. Tez çalışmasını çeşitlendirmek ve tüm süt ürünlerindeki uygulamayı gösterebilmek için yağ oranı ve taze-bozukluk durumları dikkate alınarak süt, yoğurt, ayran ve peynir numuneleri kullanılmıştır. Simülasyon ve deneysel çalışma sonuçlarına bakıldığında birbirleriyle uyumlu lineer sonuçlar alındığı görülmektedir. Literatürde benzer çalışma olmamasından dolayı bu tez çalışmasında, yüksek algılama hassasiyetine sahip metamalzeme tabanlı sensör tasarımı geliştirilmiştir. Tasarımı yapılan sensör cihazı bu alanda pek çok avantajı da üzerinde barındırmaktadır.
Dielektrik elastomer bazlı yapay kasların dinamik davranışının incelenmesi
Dielektrik Elastomer (DE), elektriksel gerilim uygulanarak deformasyon meydana gelmesi sağlayan bir polimer türüdür. DE'nin performansını etkileyen gerilim, ön-germe, uygulanan frekans tipi ve frekans boyutu gibi birçok faktör bulunmaktadır. Dielektrik Elastomer Aktüatörler (DEA'lar) gelecek nesil yumuşak robot aktüatörleri ve yapay kaslar için en popüler malzemelerdendir. Bu tezde Yumuşak Dielektrik Elastomer Aktüatörlerde (YDEA) sayısal analiz, yüzey sıcaklıkları ve konum değişimleri üzerine deneyler yapılmıştır. İlk olarak, DEA'ların hesaplama yöntemlerinden faydalanılarak sayısal analizi gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçları uygulama neticesi elde edilen verilerle mukayese edilmiştir. Bir sonraki aşamada DEA yüzeyinde meydana gelen sıcaklık değişimleri ve DEA'nın sıcaklığını etkileyen etmenler üzerine deneysel çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalarda kare, sinüs ve üçgen dâhil olmak üzere farklı frekanslara sahip elektrik sinyallerinin uygulanan çeşitli dalga biçimleri tarafından üretilen YDEA'ların yüzeyindeki sıcaklık değişimlerinin araştırılması ile ilgilidir. DEA yüzeyindeki en yüksek sıcaklığın kare dalga formu tarafından üretildiği gözlendi. Ayrıca yüzey sıcaklıkları, dalga şeklinin tipinden bağımsız olarak 2 Hz ile 10 Hz arasında değişen frekanslarda maksimum değerlerine ulaşır. Son olarak, dairesel bir DEA'da konum ve zaman değişimi üzerine deneyler ve simülasyonlar yapılmıştır. DEA'nın konum değişmini nicel olarak görmek için gerilim ve frekans olmak üzere iki faktör ele alınmıştır. Deneysel sonuçlara göre, gerilim ve frekans DEA'nın konumunun değişiminde etkili olduğu görülmüştür. Analizler ve kaydedilen sonuçlar araştırmacılara bu temel parametrelerin DEA'nın kontrolü üzerinde referans sağlayacaktır. Elde edilen sonuçlar farklı frekans tipi ve farklı frekans boyutunda DEA konumunda önemli farklılıklar gözlemlenmiştir. Ayrıca deneyler simülasyon ortamında test edilmiş, Yeoh modeli kullanılarak deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır.
Modelden bağımsız kayan kipli kontrol teknikleri kullanılarak mikroişlemcili bir kontrolcü geliştirilmesi
Kontrolcüler sistemlerin verimliliğini artırması, maliyetlerini düşürmesi, çıktı kalitelerini artırması gibi birçok faydaları sebebiyle yıllardan beri geniş kullanım alanı bulmaktadır. Endüstride genellikle PID kontrolcü tarzı klasik kontrolcüler tercih edilmektedir. Ancak gelişen teknoloji, karmaşıklaşan sistemler ve sistemleri modellemenin gittikçe zorlaşmaya başlamasıyla yeni kontrol algoritmalarına ihtiyaç doğmakta, mikroişlemcili kontrolcüler gittikçe yaygın hale gelmektedir. Bu çalışmada, açık kaynaklarda yer almaya başlayan modelden bağımsız kayan kipli kontrol tekniklerinin pratikte de uygulanabilir olduğu geliştirilen mikrodenetleyicili bir kontrolcü ile ortaya konulmuştur. Bu amaçla, bir asılı sarkaç sisteminin açısal konum kontrolü modelden bağımsız kayan kipli kontrol yöntemlerinden yararlanılarak geliştirilen mikroişlemcili kontrolcü ile gerçekleştirilmiştir. IMU algılayıcısından aktarılan veriler değerlendirilerek hesaplanan sarkaç açısı referans açı değeri ile karşılaştırarak elde edilen kontrol sinyali ile pervaneyi döndüren fırçasız doğru akım motoru sürülmektedir. Ayrıca, mikrodenetleyici ile geliştirilen özgün arayüz sayesinde kullanıcıdan komut alınabilmekte ve sistemin çıktıları kullanıcıya yansıtılabilmektedir. Çalışmada çok sayıda benzetim ve deney yapılmış olup elde edilen cevap eğrilerinden, klasik PID kontrolcü ile de karşılaştırarak, modelden bağımsız kayan kipli kontrol tekniklerinden yararlanılarak geliştirilen mikroişlemcili kontrolcünün basit ve gürbüz yapısıyla tatmin edici sonuçlar verdiği görülmüş, gelecek çalışmalara yönelik önerilerde bulunulmuştur.
Brakial pleksus hastaları için üst uzuv giyilebilir diş iskelet robot kol sisteminin tasarımı ve uygulaması
Brakial pleksus, omurilikteki sinir köklerinin üç büyük dal halinde birbirleri ile bağlantı oluşturduğu, koltuk altı bölgesinde yer alan büyük bir sinir topluluğudur. Bu sinir topluluğunun doğum sırasında veya daha sonraki dönemlerde zarar görmesi kişinin kolunu istediği gibi hareket ettirememesi ile sonuçlanır. Bu tez çalışmasında Brakial pleksus yaralanmaları için giyilebilir dış iskelet robot kol tasarımı ve kontrolü gerçekleştirilmiştir. Çalışmada giyilebilir dış iskelet robot kol Solidworks programında tasarlanmıştır. Solidworks programında robot kolun gerekli kinematik analizleri ve açı sınırlandırmaları gerçekleştirilmiştir. Tasarımı gerçekleştirilen dış iskelet robot kol "simmechanics" eklentisi ile MATLAB programına aktarılarak simülasyon için gerekli blok diyagramı oluşturulmuştur. Blok diyagramdaki dönme noktalarına (DOF) (bilek, dirsek omuz yatay, omuz düşey) PID denetleyiciler eklenmiş ve sistemin simülasyonu girilen P, I, D değerleri ile sağlanmıştır. Simülasyonda giyilebilir robot kolun kararlı bir şekilde çalıştığı gözlemlenmiştir. Daha sonra kullanıcının ön koluna ve üst koluna EMG kas sensörleri yerleştirilmiştir. Robot kol sistemine üç eksende konum bilgilerini almak için ADXL335 konum ve ivme sensörü eklenmiştir. Dış iskelet robot kol sistemi çalıştırılmış, kas verileri ve konum verileri alınmıştır. Bu veriler kullanılarak MATLAB programında sistem bulanık mantık algoritması ile eğitilmiş ve açı değerleri belirlenmiştir. Sisteme aynı veriler ile makine öğrenmesi algoritması eklenmiş ve en iyi sonucu destek vektör makineleri algoritmasının verdiği belirlenmiştir. Hem bulanık mantık algoritması ile hem destek vektör makineleri ile kontrol edilen sistem kıyaslanmıştır. Ayrıca tasarımı hazırlanan sistem 3D yazıcı ile her bir parçası (el, ön kol, üst kolu sırt ve bağlantıları) çıkartılmıştır ve montelenmiştir. Sistemin kontrolü için ESP32 mikrodenetleyici geliştirme kartı kullanılıp EMG kas sensörleri ve konum sensörleri ile gerçek zamanlı olarak da çalıştırılmıştır.
Demir nikel esaslı metalik cam alaşımın (Fe39Ni39Mo4Si6B12)fiziksel özelliklerinin ısıl işlem sonucu FMR tekniği ile incelenmesi
Bu çalışmada öncelikle metalik camın tarihi akışı verildi. Literatür çalışmaların desteği ile FMR tekniğine uygun olan Fe 39 Ni 39 Mo 4 Si 6 B 12 tercih edildi. FMR çalışmalarına başlamadan önce malzemenin XRD ve XRF değerleri her bir ısıl işlem için (Isıtılmamış,1 dakika, 5 dakika, 30 dakika ısıtılmış) grafikleri elde edilmiş ve malzemenin içindeki her bir elementin varlığı görülmüştür. Amorftan kristale doğru bu sıralanış SEM görüntüleriyle de çalışmada sunulmuştur. Her ısıl işlemin Vickers sertlik değerleri alındı ve sertlik değerlerinin ısıl işlemler neticesinde arttığı gözlemlendi. Isıl işlem neticesindeki değişimin manyetik özelliklerine de yansıyacağı düşünülerek yapılan bu çalışmada FMR tekniği kullanılmıştır. Bu teknikte numunelerin her birine manyetik alan 0°-180°aralığında uygulanmıştır ve değişim grafiklerle gözlenmiştir. Metalik cam Fe 39 Ni 39 Mo 4 Si 6 B 12 'ınmanyetik sensör ve verici kullanımında önemli bir yer tutacağı deneylerle gözlemlenmiş ve ispatlanmıştır.
İş güvenliği için EEG analizli ıot tabanlı dikkat izleme sistemi
Bu yüksek lisans tezi, riskli işlerde çalışanların odaklarını kaybettiklerinde EEG (Elektroensefalografi) sinyalleri ile gerçek zamanlı olarak takibini ve analizini ele almaktadır.Çalışma, bu modülün çalışanların zihinsel durumunu izlemek ve tehlikeli hataları önceden tespit etmek için nasıl kullanılabileceğini araştırmaktadır. Günümüzde iş hayatında çalışanlar gün içinde yorulmakta ve çalışırken odaklarını yitirip her gün sayısız iş kazası meydana gelmektedir. Bu tez çalışmasında amaç EEG sinyalleri kullanarak bu tarz riskli işlerde çalışanların iş kazası geçirmemelerini hedeflemektir. Tgam (ThinkGear ASIC module) EEG modülü elektrotlara bağlanır, elektrot kişinin alın ve kulaklarına takılır, bluetooth (HC-05) aracılığıyla işlemci (ESP-32) modüle kablosuz bağlanır, işlemci veri paketini çıkarır ve analiz eder. Alınan veriler wifi ile bulut ortamına anlık aktarılır. Ardından ilgili yöneticiye mail yoluyla çalışanın odağının düştüğü bildirilir. Çalışanın odak ve meditasyon değerleri bulut ortamından anlık takip ve analiz edilmesi; yorulan çalışanın iş kazası yaşamasının önüne geçmek için bir fırsat sunmaktadır
Endüstriyel kenevir liflerinden otomotiv sektörüne yönelik biyokompozit malzeme geliştirilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Biyokompozit malzemelerin üretilmesinde yaygın bir şekilde kullanılan bitkisel esaslı doğal liflerin hafiflik ve ekonomiklik yönüyle sağladığı üstünlüklerin yanında biyobozunur nitelikte olmaları bu tür liflerin kullanımını öne çıkarmaktadır. Günümüzde doğal liflerin kompozit malzeme üretiminde kullanımı ekolojik ve sürdürülebilir yaklaşımlar çerçevesinde hızla artış göstermektedir. Takviye elemanı olarak kullanılan bitkisel liflerin biyolojik olarak parçalanabilir ve geri dönüştürülebilir olmasının yanında, yüksek özgül mukavemet ve düşük yoğunluk gibi özelliklerinin bulunmasına ek olarak hammadde kaynaklarının yenilenebilir ve ekonomik olması sebebiyle biyokompozitlerin geliştirilmesine yönelik çalışmalar büyük önem arz etmektedir. Kenevir, cannabinaceae familyasından olup lif üretimi için kullanılan ve endüstriyel öneme sahip olan cinsi cannabissativadır. Bitkinin hızlı büyümesi ve ekonomik olmasının yanında liflerinin yüksek çekme mukavemeti ve düşük yoğunluğa sahip olması nedeniyle kompozit malzeme üretiminde takviye malzemesi olarak kullanılması önemli avantajlar sağlamaktadır. Bunun yanında çürümeye ve yangına karşı dayanıksız olması liflerin zayıf yönlerindendir.Tez çalışmasındabu çerçevede kenevir kumaşlara borik asit katkılanarak modifiye edilen lifler, takviye malzemesi olarak biyokompozit malzeme geliştirilmesinde kullanılmıştır.Vakum infüzyon yöntemi ile biyokompozit malzemeler üretilerek karakterize edilmiştir.Biyokompozit malzemelerin mekanik özelliklerini belirlemek için çekme ve eğilme testleri yapılmıştır. Isıl özelliklerinin belirlenmesi için termogravimetrik analiz (TGA/DTA) ve yanmazlık testi, lif-matris ara yüzey bağı, yüzey özellikleri ve kimyasal bileşimlerinin belirlenmesi için ise taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDS) kullanılarak malzemelerin özellikleri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Ayrıca biyomalzeme olarak değerlendirilmesi amacıyla malzemelerin su tutma davranışları belirlenmiştir.
Biyokütle temelli yüksek performans süperkapasitör elektrot malzemelerinin üretilmesi ve elektrokimyasal özelliklerinin araştırılması
Süperkapasitörler; hızlı şarj ve deşarj özellikleri olan ve yüksek güç yoğunluğuna sahip enerji depolama araçlarıdır. Süperkapasitörde elektrotlar performansı etkileyen en önemli parçadır. Bu kapsamda tez çalışmasında sürdürülebilir, yenilenebilir, yerli ve temiz karbon kaynağı olarak biyokütleden üretilen elektrot malzemesi ile enerji depolama materyali geliştirilmesi amaçlandı. Kenevir biyokütlesinin önce pirolizi sonrasında KOH ile kimyasal aktivasyonu ile elde edilen aktif karbona azot, kükürt ve fosfor atomları ayrı ayrı katkılandı. Bu şekilde yüzey fonksiyonel gruplarınca zengin olan aktif karbonlar elde edildi ve yüksek performans karbon olarak süperkapasitör enerji depolama uygulamalarına yönelik kullanılabilirliği araştırıldı. Elde edilen aktif karbon malzemelerin amorflaşma miktarı ve mikro yapısı X-ışınları kırınım difraktometresiyle (XRD), morfolojisi alan emisyon taramalı elektron mikroskobuyla (FE-ESEM), kimyasal bileşenleri enerji dağılım spektrometresiyle (EDS), yüzey alanı ve gözenek boyut dağılımları BET yüzey alanı ve gözeneklilik ölçüm cihazıyla ve FTIR spektroskopisiyle ise yapısal karakterizasyonu belirlendi. Üretilen süperkapasitörlerin performansları ise döngüsel voltametri (CV), elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve galvanostatik şarj-deşarj (GCD) analizleri ile ayrıntılı olarak test edildi. Süperkapasitörlerin elektrokimyasal kapasitif performansının belirlenmesinde 6 M KOH sulu elektrolit çözeltisi kullanıldı. En yüksek elektrokimyasal performans azot katkılı aktif karbon kullanılarak hazırlanan süperkapasitörde 403 F/g olarak belirlendi. Kimyasal aktivasyon ve katkılama işlemlerinin yapılması ile amorf yapı geliştirilerek, enerji depolama kapasitesinin arttırılması sağlandı. Bu nedenle ekonomik ve sürdürülebilir kenevir talaşından (atık biyokütle) elde edilen katkılı karbon elektrotların yüksek performanslı enerji depolama cihazlarında kullanılabileceği kanıtlandı.
Makine öğrenmesi yöntemleri ile sakrum kemiği üzerine bir karar destek sisteminin oluşturulması
Kaudal epidural enjeksiyon, genellikle sakro-ilyak bölgesindeki ortopetik yaralanmalar ve kırılmalar ile kronik sırt ağrısıyla mücadelede bilinen ve sıklıkla uygulanan en iyi anestezi tekniğidir. Sakral hiatusun (SH) şekli ve boyutundaki farklılıklar nedeniyle sınıflandırılması çok önemli ve zorlu bir iştir. Klinik olarak cerrahların hızlı ve doğru seçimler yapması gereken travmalarda önemlidir. Geçmişteki çalışmalar, SH sınıflandırması için morfometrik ve istatistiksel analizlere odaklanmıştır. Bu nedenle SH türlerinin makine öğrenimi yöntemleriyle otonom olarak doğru ve hızlı sınıflandırılması hayati önem taşımaktadır. Bu amaçla, Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Sakrum Kemiği Üzerine Bir Karar Destek Sisteminin Oluşturulması başlıklı tez çalışmasında, yeni bir SH sınıflandırma yaklaşımı olan Çok Aşamalı Süreç (MSP) önerilmiştir. Başlangıçta; sakrumun bilgisayarlı tomografi taramalarından, manuel özellik çıkarımlarıyla küçük bir tıbbi tablosal veri seti elde edildi. Sonraki aşamada, bu veri seti Üreten-Ayrıştıran Ağı (GAN) aracılığıyla sentetik olarak artırıldı ve geleneksel makine öğrenimi sınıflandırıcılarına uygulandı. MSP yaklaşımının üçüncü aşamasında; sentetik olarak artırılan tablosal özellikleri, görüntülere dönüştürmek için iki boyutlu (2B) bir gömme (yerleştirme) algoritması uygulandı. Son olarak; görüntüler, önceden eğitilmiş derin Evrişimsel Sinir Ağları'na (CNN) uygulandı. MSP yaklaşımının altı farklı CNN modeline uygulanması sonucunda, yaklaşık olarak %90 ile %93 arasında kayda değer sınıflandırma başarı oranları elde edildi. Önerilen MSP yaklaşımı; özellikle kemik sınıflandırmasına getirdiği yeni ve tıp alanına sağladığı bir çok yeniliğin yanında, derin modellerde karşılaşılan yetersiz veri seti sorununa da çözüm getirmiştir.
Kaotik fraktal yapılar kullanılarak tasarlanan metamalzemelerin sinyal emici ve sensör uygulamalarındaki başarımı
Metamalzemeler, doğada bulunmayan ve olağandışı elektromanyetik özelliklere sahip yapay malzemelerdir. Medikal, görüntü işleme, sinyal emilimi, görünmezlik pelerini, enerji hasadı, sensör ve anten gibi birçok alanda uygulamaları vardır. Kaos teorisi ise, başlangıç koşullarına son derece duyarlı olan ve gürültü gibi geniş bir güç spektrumuna sahip olan düzensizliğin düzeni olarak tanımlanabilir. Kaos teorisinin bu özelliğinden yararlanılarak metamalzeme tasarımında rezonatör katmanı kaos desenlerinden oluşturulmuştur. Kaotik desenler hem rastgele şekillere hem de boyutlara sahip birimlerden oluşmaktadır. Bu tez çalışmasında metamalzeme tabanlı sensör ve soğurucu konuları ele alınmış ve simülasyonlar yapılmıştır. Tasarlanan metamalzeme, kaotik desenli rezonatör katman, dielektrik katman ve iletken katman olmak üzere üç katmandan oluşur. Spektrumun C bandında çalışan sensör uygulamasında, rezonatör katmanında Rossler kaotik çekicisinden elde edilen desen kullanılmıştır. Spektrumun kızılöztesi bölgesinde çalışan soğurucu uygulamasında ise Lorenz kaotik çekicisinden elde edilen desen kullanılmıştır. Simülasyonlar, sonlu integrasyon tekniği tabanlı CST Microwave Studio programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Önerilen rezonatör yapısı, literatürdeki çalışmalar ile benzer sonuçlar göstermiştir. Sinyal emici tasarımda alttaş olarak Rogers RT5870 malzemesi, sensör tasarımında ise FR-4 malzemesi kullanılmıştır. Bu tez kapsamında tasarlanan metamalzemelerin birçok alanda kullanılabileceği öngörülmektedir.
Kırşehir'deki asansörlerin yeni nesil güvenlik önlemleri açısından değerlendirilmesi
Tez çalışmasında, asansörlerde kullanılan güvenlik elemanlarının çalışma prensipleri detaylı olarak açıklanmış, sistemin sağlıklı ve güvenli bir şekilde çalışması için gerekli olan düzenleme ve ilaveler gerekçeleriyle birlikte sunulmuştur. Tüm teknik ekipmanlar açıklayıcı ve anlaşılır şekilde incelenmiş, görsellerle desteklenerek anlatılmıştır. Bu kapsamda, Kırşehir il merkezinde bulunan asansörlerin 2022, 2023 ve 2024 yıllarındaki periyodik kontrol sonuçları incelenmiş ve elde edilen veriler değerlendirilmiştir. Yapılan kontrollerde tespit edilen eksiklikler güvenlik açısından taşıdığı risk seviyelerine göre kusursuz, hafif kusurlu, kusurlu ve ağır kusurlu olarak sınıflandırılmıştır. Özellikle bazı hafif kusurlar, düşük riskli olarak değerlendirilse de iş sağlığı ve yolcu güvenliği açısından ciddi tehlikeler arz edebilmektedir. Bu nedenle hafif kusurların sistem güvenliği üzerindeki etkileri özel olarak incelenmiştir. Ayrıca, Kırşehir il merkezinde yeni inşa edilen bir binada kurulan bir asansör, proje aşamasından başlayarak ruhsatlandırma ve tescil sürecine kadar kapsamlı bir biçimde değerlendirilmiş; hesaplamalar ve teknik çizimlerle desteklenerek örnek bir uygulama çalışması sunulmuştur.
Derin öğrenme algoritmalarını kullanarak otomatik kan hücresi sayım cihazı geliştirilmesi
Kan hücrelerinin kanda bulunma miktarları kişilerin genel sağlık durumları veya varsa hastalıkları hakkında bilgi veren kanın temel yapı taşlarıdır. Kanda bulunan kırmızı, beyaz kan hücreleri ve trombositlerin tespiti ve miktarlarının belirlenmesi insan sağlığı açısından oldukça önemlidir. Bütün bu süreçlerin yönetiminde hücre yapılarının karmaşıklığı, zaman kaybı, uzman görüşünün gerekliliği gibi temel faktörler bu işlemlerin gerçekleşmesini oldukça karmaşık hale getirmektedir. Bu çalışmada kan hücrelerinin otomatik olarak tespiti, hızlı bir şekilde algılanması, miktarlarının belirlenmesi için Yolo ve Detectron2 algoritmalarından oluşan 37 farklı güncel nesne tespit algoritması kullanılarak kan hücrelerinin tespiti ve sayımı gerçekleştirilmiştir. Kullanılan 37 algoritmanın test ve eğitim sonuçları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Yolo11-l modelindeki yüksek başarım oranı, hata payının düşük olması ve elektronik bir karta entegrasyon hızıyla tam otomatik bir kan sayım cihazı için en elverişli model olduğu tespit edilmiştir. Üretilen derin öğrenme tabanlı tam otomatik kan hücresi tespit ve sayım cihazı ile laboratuvar maliyetleri düşürülebilir, uzman personele olan ihtiyaç azaltılabilir, kişisel yorumların önüne geçilerek hastalıkların erken ve doğru teşhisinin sağlanabileceği görülmüştür.
Dört rotorlu insansız hava aracının yükseklik ve konum kontrolü
İnsansız hava araçları günümüzde keşif, arama kurtarma, hasar tespiti gibi alanların yanında insanlar için bulunulması tehlikeli ortamlarda yapılacak görevlerde kullanılabilmektedir. Bu çalışmada 4 rotorlu insansız hava aracı tasarımı yapılması amaçlanmıştır. Tasarımla birlikte insansız hava aracının yükseklik ve yönelim kontrollerinin de yapılması amaçlanmıştır. Çalışma da daha çok quadrotor kontrolü üzerine odaklanılmıştır. 4 rotorlu insansız hava araçları 6 serbestlik derecesine sahip araçlardır. Durum kestirimi ve gürültüleri elimine etmek için bütünleyici filtre kullanılacaktır. Uçuş stabilitesi için atalet ölçüm sistemi oluşturulacaktır. Atalet ölçüm sistemi quadrotorun yükseklik, hız, yön ve pozisyon gibi verilerini takip edip değerlendirecektir. Quadrotorun merkezi bir mikrodenetleyicisi olacak ve uçuş için gerekli bütün bileşenleri yönetecektir. Bu mikrodenetleyici atalet ölçüm sisteminden ve kullanıcıdan almış olduğu verileri değerlendirip motor hızlarını ayarlamakta kullanabilecektir. Bütün dizayn kriterleri göz önünde bulundurulurken quadrotorun mümkün olduğunca hafif, stabil uçuş ve ani manevralar yapabilmesi için çalışılacaktır. Temel parçalar olarak ise 4 rotor için fırçasız DC motorlar, atalet ölçüm sistemi için ivmeölçer ve jiroskop, uzaktan kontrol için kumanda seti ve 16 Analog dijital çeviricisi ve 15 PWM çıkışı olan bir mikrodenetleyici kullanılmıştır.
FPGA tabanlı mikrobilgisayar mimarisi kullanılarak dc motor sürücü tasarımı ve uygulaması
Bu çalışmada, eğitimsel amaçlı bir fırçasız DC (doğru akım) motor sürücü tasarımı yapıldı. Tasarımın kontrolör kısmı FPGA tabanlı eğitimsel amaçlı bir mikrobilgisayar olan BZK.SAU.FPGA ile gerçekleştirildi. BZK.SAU.FPGA'in kontrol yönündeki eksiklikleri tespit edilerek, çevresel birimlerden veri alıp gönderebilmek için standart paralel port şeklinde bir haberleşme arabirimi oluşturuldu. Motor için gerekli elektriksel gücü sağlayan sürücü devresi, 3 faz köprüsü şeklinde mosfetler kullanılarak tasarlandı. Motor kontrol işlemi hem BZK.SAU.FPGA mikrobilgisayarına program kodu yazılarak hem de alternatif olarak tamamen lojik seviyede tasarlanan donanımsal bir kontrolör ile gerçekleştirildi. Çalışmanın sonucunda hazırlanan tasarımın eğitimsel amaçlı kullanılabileceği ve ayrıca mikroişlemci kontrollü endüstriyel bir fırçasız DC motor sürücünün temellerini oluşturduğu görüldü.
Uzaktan erişimli sistem odası kontrolü
Bu çalışmada, web ortamı aracılığıyla, internet üzerinden uzaktaki bir bilgisayara bağlı kontrol kartı üzerindeki programlanmış PIC entegresi ile sıcaklık değerlerinin okunması-kontrolü,ortam durum bilgisi alımı,ortamın denetimi işlemleri yapılmıştır.Uygulama yazılım ve donanım olmak üzere 2 aşamada gerçeklenmiştir.Asp.net dili ile tasarlanmış yönetim yazılımıyla, kontrol kartı donanımındaki bilgilere erişilmektedir.Bu bilgiler internet tcp protokolü ile asp.net yazılımı ekranına yansıtılmaktadır.Bunun yanında kontrol kartı, otomatik kontrol yaparak sıcaklığı referans değerler arasında tutmaktadır.
Bağıl nem ve oksijen konsantrasyonuna duyarlı bir mahal havalandırma sistemi
Bu tez çalışmasında; bağıl nem ve oksijen konsantrasyonunun PIC mikrodenetleyicisi ile algılanarak hava kalitesinin iyileştirilmesine yönelik uygulamalı bir çalışma yürütülmüştür. PIC mikrodenetleyicisi yazılımı sayesinde oksijen oranının ayarlanan alt sınır değerinin altına düşmesi durumunda fanın çalışması ile yeterli oksijen konsantrasyonu ve bağıl nem değeri saptandı ve yazılım programına sınır değerler girilerek, mahale yeterli oksijen taze hava için vantilatör, nem içinse soğuk buhar cihazının çalışması sağlandı. Ofis ortamında bulunan insanların (kapı giriş-çıkış işlemi haricinde sürekli kapalıdır.) solunumu nedeniyle oksijen konsantrasyonu mesai saatlerinde belirli periyotlarda azaldığı saptanmıştır. Belirlenen sınır değerin altında PIC mikrodenetleyici sayesinde röleyi devreye sokarak vantilatör çalıştırılmış ve mahale taze hava girişi sağlanmıştır. Ofiste insanların olmadığı öğle molası ve mesai saatleri dışında solunum olmadığından oksijen oranının tekrar atmosferdeki seviyeye yaklaştığı tespit edilmiştir.
Görüntüleme tekniği ile bilgisayar kontrollü çizgi izleyen mobil robotun gerçeklenmesi
Teknolojinin hızla geliştiği dünyada robot tasarımları eğitim, sanayi gibi birçok alanda geliştirilmekte ve kullanılmaktadır. Mobil robotlarda, ulaşılmak istenen hedef; insanın yerine geçebilecek, insan gibi algılayabilen, karar verebilen ve uygulayan otonom sistemler oluşturmaktır. Bu tez çalışmasında; yön bilgilerini kamera ile gerçek zamanlı algılayan ve hareket eden bilgisayar/operatör kontrollü ve tekerlekli bir mobil robot gerçeklenmiştir.