Browsing by Author "İrfanoğlu, Bülent"

Now showing 1 - 16 of 16

Aktif iniş takımının dört pervaneli hava aracı dinamiği üzerindeki etkileri
(2015) Yıldız, Mehmet; Arıkan, Kutluk Bilge; İrfanoğlu, Bülent; Department of Mechatronics Engineering
Bu tez kapsamında, birçok ticari multirotor sisteminde kullanılmakta olan açılır-kapanır aktif iniş takımlarının multirotor sistemlerinin yönelim dinamikleri üzerindeki etkisini incelenmektedir. Sistemin stabilizasyonuna yardımı, yönlendirme ve çevikliğini geliştirme amacı ile kullanımı tartışılmıştır. Tez kapsamında, ticari bir Quadrotor şasesi, eyleyicileri, sürücüleri ve açık kod kaynaklı bir gömülü uçuş kontrolcü kartı kullanılarak bir Quadrotor test sistemi oluşturulmuştur. Quadrotor test sistemi aktif iniş takımı ile birlikte Matlab/Simulink ortamında modellenmekte olup, yönelim dinamikleri kontrolü için gömülü uçuş kontrolcüsündeki PID kontrolcüsü kullanılmaktadır. Bu kontrolcü test düzeneği üzerinde ayarlanmaktadır ve ayarlanan kontrolcü değerleri oluşturulan Quadrotor modeli üzerinde uygulanmaktadır. Bu model kontrolcü parametrelerini optimize etmek için kullanılmaktadır. Aktif iniş takımı için basit bir servo motor mekanizması kullanılmaktadır ve Quadrotor sisteminin yuvarlanma eksenine etki etmektedir. Servo motorların pozisyonlarının kontrolü gömülü uçuş kontrol kartı üzerinden yapılmaktadır. Yapılan testler, aktif iniş takımının, sistem stabilizasyonunu geliştirmede, yönelimde ve çevikliği geliştirmede kullanabileceğini göstermektedir.
Citation Count: 55
Applications of the extended fractional Euler-Lagrange equations model to freely oscillating dynamical systems
(Publishing House of the Romanian Academy, 2016) Agila,A.; Baleanu,D.; Eid,R.; Irfanoglu,B.; Department of Mechatronics Engineering; Mathematics
The fractional calculus and the calculus of variations are utilized to model and control complex dynamical systems. Those systems are presented more accurately by means of fractional models. In this study, an extended version of the fractional Euler-Lagrange equations is introduced. In these equations the damping force term is extended to be proportional to the fractional derivative of the displacement with variable fractional order. The finite difference methods and the Coimbra fractional derivative are used to approximate the solution of the introduced fractional Euler-Lagrange equations model. The free oscillating single pendulum system is investigated. © 2016, Editura Academiei Romane. All rights reserved.
Citation Count: 48
APPLICATIONS OF THE EXTENDED FRACTIONAL EULER-LAGRANGE EQUATIONS MODEL TO FREELY OSCILLATING DYNAMICAL SYSTEMS
(Editura Acad Romane, 2016) Agila, Adel; Baleanu, Dumitru; Eid, Rajeh; Irfanoglu, Bulent; Department of Mechatronics Engineering; Mathematics
The fractional calculus and the calculus of variations are utilized to model and control complex dynamical systems. Those systems are presented more accurately by means of fractional models. In this study, an extended version of the fractional Euler-Lagrange equations is introduced. In these equations the damping force term is extended to be proportional to the fractional derivative of the displacement with variable fractional order. The finite difference methods and the Coimbra fractional derivative are used to approximate the solution of the introduced fractional Euler-Lagrange equations model. The free oscillating single pendulum system is investigated.
Citation Count: 0
Autonomous landing of a quadrotor on a moving platform using motion capture system
(Springer, 2024) Qassab, Ayman; Khan, Muhammad Umer; Irfanoglu, Bulent; Mechatronics Engineering; Department of Mechatronics Engineering
This paper investigates the challenging problem of the autonomous landing of a quadrotor on a moving platform in a non-cooperative environment. The limited sensing ability of quadrotors often hampers their utilization for autonomous landing, especially in GPS-denied areas. The performance of motion capture systems (MCSs) in many application areas is the motivation to utilize them for the autonomous take-off and landing of the quadrotor in this research. An autonomous closed-loop vision-based navigation, tracking, and control system is proposed for quadrotors to perform landing based upon Model Predictive Control (MPC) by utilizing multi-objective functions. The entire process is posed as a constrained tracking problem to minimize energy consumption and ensure smooth maneuvers. The proposed approach is fully autonomous from take-off to landing; whereas, the movements of the landing platform are pre-defined but still unknown to the quadrotor. The landing performance of the quadrotor is tested and evaluated for three different movement patterns: static, square-shaped, and circular-shaped. Through experimental results, the pose error between the quadrotor and the platform is measured and found to be less than 30 cm. Introducing a holistic vision system for quadrotor navigation, tracking, and landing on stationary/moving platforms. Proposing an energy-efficient, smooth, and stable MPC controller validated by Lyapunov analysis. Validating the adept tracking and safe landings of the quadrotor on stationary/moving platforms through three diverse experiments.
Çok değişkenli bir sistemin aktif bozucu dışlama kontrolcüsü ile denetimi
(2019) Askır, Alyaseh Nagı M.; İrfanoğlu, Bülent; Nazlıbilek, Sedat; Department of Mechatronics Engineering
Bu tezde sunulan araştırma, minimum evre modundaki doğrusal olmayan dördül tank sisteminin (DTS) denetiminde, doğrusal ve doğrusal olmayan Aktif Bozulum Dışlama Denetimi (DABDD ve DOABDD) için yeni bir uygulama ile ilgilidir. Bu, doğrusal olmayan çok girişli çok çıkışlı ir sistemdir ve doğrusal olmayan çok değişkenli denetim stratejilerinin etkinliğini kanıtlamak için kullanılan bir platformdur. İlk olarak, dördül tank sürecinin yapısı hiyerarşi açısından düzenlenmekte, sürecin dinamik davranışını uygun şekilde temsil eden doğrusal olmayan matematiksel bir model kullanılmaktadır. Daha sonra, dördül tank sürecini denetlemek için doğrusal aktif bozulum dışlama denetim stratejisi önerilmektedir. DABDD tekniğine ilişkin denetim yasası, doğrusal durum geribesleme (DDG) denetleyicisi ile toplam bozulumların kestiriminde ve model belirsizliklerinin düzeltilmesinde önemli bir rol oynayan doğrusal genişletilmiş durum gözleyicisinin (DGDG) bir bileşimi olarak tasarımlanmıştır. Bu belirsizliler denetim yasası tarafından müteakiben ortadan kaldırılacaktır. Dördül tank sisteminin denetim döngüsü genellikle sürecin kararlılığını olumsuz yönde etkileyen sistem belirsizlikleri ve dış bozucular gibi hususlara maruzdur. Bu nedenle, doğrusal olmayan aktif bozulum dışlama denetim stratejisi keza sistemin gürbüzlüğünün artırılması için dördül tank sistemi olarak tasarımlanmaktadır. Kayıcı moda bir denetleyici olan durum geribesleme denetleyicisi doğrusal olmayan genişletilmiş durum gözleyicisi (DOGDG) ile birleştirilmiştir. Kestirim sürecinin doğruluğunu artırmak maksadıyla, doğrusal olmayan aktif bozulum dışlama denetleyicisi yapısına doğrusal olmayan entegre optimal denetim fonksiyonu ilave edilmiştir. Son olarak, önerilen denetim yöntemlerinin performansını değerlendirmek için önerilen yöntemler oransal denetleyicili doğrusal olmayan geribesleme doğrusallaştırıcı ile kıyaslanmıştır. Ayrıca denetleyici dördül tank sürecinin doğrusal olmayan türevsel denklemlerinin Matlab®Simulink® ortamında oluşturulmasıyla gerçeklenmiştir. Simülasyon sonuçları, parametre belirsizliklerine ve ayrıca harici bozucu etkilerin bulunmasına rağmen, bu tezde önerilen DOABDD tekniği, diğer stratejilere kıyasla, dördül tank sisteminin alttaki tankların içindeki sıvı seviyesini arzu edilen çalışma noktalarında tutarak, denetim sürecinin ana hedeflerini başarmada yüksek derecede bir etkinliğe sahip olduğunu göstermiştir.
Çok rotorlu İHA'ların bozucu giriş dışlama tabanlı denetlenmesi
(2016) Aydemir, Mete; İrfanoğlu, Bülent; Yıldız, Erdinç Nuri; Department of Mechatronics Engineering
Bu çalışmanın başlıca odağı, iki serbestlik dereceli robot kol bulunduran döner kanatlı uçan platformların denetlenmesidir. Tasarlanan denetleyici hem parametre değişimleri hem de robot kolun haraketi sırasında oluşan bozucu girişleri dışlamaktadır. Bu amaçla etkin bozucu giriş dışlama denetimi (ing. ADRC) yöntemi uyarlanmış ve bozucu giriş dışlama yetenekleri incelenmiştir. Çok rotorlu sistemin iki serbestlik dereceli kol ile beraber haraket denklemleri Newton-Euler yaklaşımı kullanılarak türetilmiştir. ADRC yönteminin başarımı, uçuş testleri yoluyla ticari çok rotorlu sistemlerde sıklıkla kullanılan iki döngülü Oransal-İntegral-Türevsel denetleyici ile karşılaştırılmıştır. Çok rotorlu sistemin regülasyon ve bozucu dışlama performansları değişik başarım ölçütleri kullanılarak kıyaslanmıştır. Robot kolun hem yalpa hem de yunuslama eksenlerini aynı anda etkileyen bozucu yarattığında ADRC'nin daha iyi başarım sergilediği görülmüştür.
Citation Count: 11
A freely damped oscillating fractional dynamic system modeled by fractional Euler-Lagrange equations
(Sage Publications Ltd, 2018) Agila, Adel; Baleanu, Dumitru; Eid, Rajeh; Irfanoglu, Bulent; Mathematics; Department of Mechatronics Engineering
The behaviors of some vibrating dynamic systems cannot be modeled precisely by means of integer representation models. Fractional representation looks like it is more accurate to model such systems. In this study, the fractional Euler-Lagrange equations model is introduced to model a fractional damped oscillating system. In this model, the fractional inertia force and the fractional damping force are proportional to the fractional derivative of the displacement. The fractional derivative orders in both forces are considered to be variable fractional orders. A numerical approximation technique is utilized to obtain the system responses. The discretization of the Coimbra fractional derivative and the finite difference technique are used to accomplish this approximation. The response of the system is verified by a comparison to a classical integer representation and is obtained based on different values of system parameters.
Harici moment büyüklüğüne bağlı olarak enerji üreten yeni bir eksenel akılı adımlı kalıcı mıknatıslı senkron üreteç
(2018) Mohammed, Esmaıl Saguır Ebrahım; İrfanoğlu, Bülent; Nazlıbilek, Sedat; Department of Mechatronics Engineering
Günümüzde küresel ısınma fenomeni artıyor ve ana neden geleneksel enerji üretiminden ve artan enerji talebinden geliyor. Yenilenebilir enerji kaynakları rüzgar, güneş, deniz enerjisi ve nehir enerjisi, bu olguyu azaltmak uygun olmalarinin yaninda ayni zamanda enerji uretimine de katki saglamaktadirlar. Son zamanlarda, elektrik enerjisi üretimi için alternatif enerji popüler hale gelmiştir. Elektrik enerjisi üretmek için çok çeşitli makineler var. Üreteçlerin çoğunda, üretilen gücü regüle etmek için dişli kutuları (şanzıman) kullanılmıştır. Bununla birlikte, bu dişli kutularının rüzgar türbini üreteçlerine bağlamak bazı dezavantajlara sahip olabilir. Örneğin, bu tür sistemler periyodik bakımı gerektirir ve sık görülen arızalara maruz kalabilir. Metal parçalardaki sürtünmeler nedeniyle verimlilikte azalma ve dolayısıyle enerji kaybına neden olabilirler. Güvenilirlikleri azdır. Ağırlıkları fazladır. Bunların periyodik bakımlarını yapmak zor olabilir. Bu dezavantajlardan kaçınabilmek için bu çalışmada üç fazlı çok kademeli eksenel akılı daimi mıknatıslı çekirdeksiz bir üreteç tasarlanmış, modellenmiş, analiz edilmiş ve kontrolü sağlanmıştır. Burada amaç, dişli kutusu olmaksızın doğrudan bağlantı sağlayabilecek bir üretecin tasarımı ve kontrolünü gerçeklemektir. Elde edilecek elektronik denetleyicinin hantal dişli kutularının yerini alması hedeflenmiştir. Bu sayede sıstem bazı önemli avantajlara sahip olacaktır örneğin sistem düşük rüzgar hızlarında enerji sağlayabilecektir, sistemin boyutlarını küçültecek ve ağırlığını düşürecektir, gürültüyü azaltma eğiliminde olacaktır ve sistemin verimliliğini ve güvenilirliğini artıracaktır.
İki tekerlekli elektrikli araç tasarımı
(2011) Göçmen, Ayça; İrfanoğlu, Bülent; Arıkan, Kutluk Bilge; Department of Mechatronics Engineering
Bu tezde, iki tekerlekli kendini dengeleyebilen elektrikli araç çalışıldı. 2TEA (2 Tekerlekli Elektrikli Araç) hem taşıyıcı hem de robotik modda çalışabilmektedir. İlk hedef yunuslama dinamiğinde kararlılığı sağlamaktır. Bu tez, durum geri beslemeli kontrol metotunun tasarımı ve uygulanmasına yoğunlaşmaktadır. Sistem taşıyıcı modundayken dengeyi sağlayabilmek için sürücü öne(veya arkaya) eğildiğinde öne(veya arkaya) doğru hareket etmektedir. Ayrıca gözlemci tasarımı robotik durum için uygulanmaktadır. Böylelikle hız durumu sisteme geri besleme olarak dönebilmektedir. Bunlara ek olarak, bu çalışma fiziksel sistemin iyileştirilmesi, parametre hesabı ve matematiksel modelin iyileştirilmesini kapsamaktadır.
İki tekerlekli iki dönerkanat sistemine sahip melez robotik sistem tasarımı
(2010) Küçük, Doğanç; İrfanoğlu, Bülent; Arıkan, Kutluk Bilge; Department of Mechatronics Engineering
Tez kapsamında iki tekerlekli iki dönerkanat sistemine sahip melez robotik sistem yapısı ayrıntılarıyla açıklanmıştır. Bu çalışma, yerde seyredebilen, gerektiğinde dikey kalkış gerçekleştirip havada seyredebilen melez sistem projesinin ilk aşamasıdır. Fiziksel sistemin ilk tasarımını, matematiksel modele göre tasarlanmış çeşitli kontrol sistemlerini ve bu kontrol sistemlerinin benzetimlerini içermektedir. Sistem mekatronik tasarım prensiplerine göre tasarlanmış ve fiziksel olarak inşa edilmiştir. Eyleyiciler, algılayıcı sistemi, kontrol donanımı ve fiziksel yapı tasarımı konuları, matematiksel model ve kontrol sistem tasarımı süreçleri ile eş zamanlı olarak düşünülmüştür. Kara ve hava hareketleri için, doğrusal olmayan hareket denklemleri türetilmiştir ve bu denklemler durum uzayı biçiminde doğrusallaştırılmıştır. LQR ve hata uzayı yaklaşımı türünde kontrol sistemleri matematiksel model ve benzetimler kullanılarak tasarlanmıştır. Kara hareketi için LQR ve hata uzayı yaklaşımı türünde kontrol sistemleri tasarlanıp gerçek sistem üzerinde uygulanmıştır. Hava hareketi içinse PID ve LQR tipi kontrol sistemleri viiigerçek sistem üzerinde uygulanmıştır. Bu çalışmada, hava hareketi kısmında sistemin yönelim dinamiklerinin dengelenmesi düşünülmüştür. Tasarlanan kontrol sistemleri fiziksel sistem üzerinde uygulanmış ve deneysel olarak ayarlanmıştır. Kontrol sistemleri, Matlab ortamında geliştirilmiş ve gerçek zamanlı uygulaması Simulink arayüzü ile gerçekleştirilmiştir. Gömülü kontrolcü tasarımı ve uygulanması bu aşamada çalışmaya dahil edilmemiştir. Kara hareketinde, LQR ve PID tipi kontrol sistemleri sistemin davranışının kararlı hale getirilmesi için, hata uzay yaklaşımı ise referans takip kontrolü için kullanılmıştır. Hava hareketinde ise sistemin davranışının kararlı hale getirilmesi için LQR tipi kontrolcü kullanılmıştır. Hava ve Kara hareketleri kontrol sistemleri arasındaki geçiş, sistemin yer ile arasında olan mesafeyi ölçen bir mesafe ölçüm algılayıcısı ile sağlanması öngörülmüştür. Gerçekleştirilen deneyler, sistemin kara ve hava hareketlerinde davranışının dengelenebildiğini göstermektedir. Sistem kara ve hava hareketlerinde seyir kontrolünün gerçekleştirilmesine açıktır.
İki tekerlekli üç rotorlu melez robotun yönelim ve irtifa denetimi
(2013) Alwafi, Husein; İrfanoğlu, Bülent; Arıkan, Kutluk Bilge; Department of Mechatronics Engineering
İki tekerlekli üç döner kanatlı (2W3R) hibrid robot bu tezde incelenen yerde gidebilen ve havada gezinebilen, yeni bir sistemdir. Sistemin fiziksel yapısı Uçan Robotlar Laboratuvarında bir ders projesi olarak lisans öğrencileri tarafından Atılım Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği Bölümünde yapılmıştır. Bu tez çalışmasının temel konusu sistemin havada stabil olarak gezinebilmesi için bir durum geri beslemeli denetimci tasarımı ve uygulanmasıdır. Yalpa (roll), yunuslama (pitch) ve sapma (yaw) dinamiklerinin eyleyiciler kullanılarak stabilizasyonu çalışılmıştır. İlk olarak doğrusal olmayan hareket denklemleri yazılmış, daha sonra doğrusallaştırılmış geribesleme (linear feedback linearization) ve lineer kuadratik regülatör (Linear Quadratic Regulator) kullanılmış ve Matlab Simulink içinde kontrolcüler geliştirilmiştir. Belirli test ve deneyler, mekatronik tasarım prensiplerine dayanarak 2W3R'ın fiziksel yapısının iyileştirilmesi, parametre hesaplamaları, eyleyici ve duyucuların seçimi, matematiksel modellerin oluşturulması ve son olarak denetleyicilerin karşılaştırılması verilmiştir.
Modern denetim yaklaşımları kullanan tek makinalı sonsuz büs sistemi için gürbüz güç sistemi kararlılaştırıcı
(2019) Alı, Issa Yousf Saıd; İrfanoğlu, Bülent; Nazlıbilek, Sedat; Department of Mechatronics Engineering
Elektriğe olan talebin hızla artması nedeniyle, günümüzde güç sistemleri çeşitli kararsızlık sorunlarına neden olan ve potansiyel olarak ciddi teknik zorluklara yol açan kararlılık sınırları yakınında çalıştırılmaktadır. Konvansiyonel Güç Sistemi Kararlaştırıcıları (KGSK) güç sistemlerinde en yaygın kullanılan denetleyiciler olduğu için, konvansiyonel güç sistem kararlaştırıcılarının performansını artırmak için son yıllarda Genetik algoritmalar, bulanık mantık, partikül sürüsü gibi bazı akıllı optimizasyon algoritmaları kullanan pek çok teknik önerilmiştir. Ancak, kararlılaştırıcı parametrelerinin optimal bir şekilde ayarlanması vasıtasıyla tatminkar bir derecede yerel optimizasyon sağlanabilmiş olmasına rağmen, kararlılaştırıcıların gürbüzlüğü halen kuşkuludur ve çalışma noktası değişiklikleri ve bazı beklenmeyen bozucu etkiler vukuu bulduğunda iyi bir performans garanti etmeyebilmektedir. Bu tezde sistemin dinamik kararlılığının artırılması için güç sisteminde modern gürbüz denetim stratejilerinin iki türünün bir uygulaması sunulmaktadır. Bu iki tür denetim stratejisi Aktif Bozulum Dışlama Denetimi (ABDD) ile Geribesleme Hata Öğrenme Denetimi (GHÖ)'dir. İlk önerilen denetleyici olan ABDD algoritması, bu tür sistemlerde yaygın olarak karşılaşılan sorun yaratıcı bozucu etkilere karşı güç sistemini daha gürbüz kılan bir üstünlüğe sahiptir. ABDD yaklaşımının en önemli özelliği, bazı şartlar altında sistem modeli hakkında çok az bir bilgi gerektirmesidir. Gürbüz bir denetleyici tasarımlamak için açık döngü transfer fonksiyonuna ait bir bilgi oldukça yeterli olmaktadır. İkinci denetleyici olan GHÖ sistemin dinamik kararlılığını artırmak için geribesleme hata öğrenme denetim stratejisi çerçevesinde Yapay sinir Ağı (YSA) teknolojisi kullanan bir denetleyicidir. Konvansiyonel güç sistem kararlılaştırıcısı ile sinir ağını birleştiren GHÖ denetleyicisinin yapısal konfigürasyonunun doğası, onu, yapay sinir ağlarının adaptasyon ve doğrusalsızlık gibi ilave özellikleriyle birlikte, KGSK'nın iyi bilinen avantajlarını içeren güçlü bir denetleyici kılar. Bu tez çalışmasında önerilen ABDD ve GHÖ denetleyicileri küçük bozulmalar altında harici bir reaktans üzerinden Sonsuz Büs'e bağlı Senkron Makinadan ibaret bir güç sistemi için geliştirilmiştir. Hem ABDD ve hem de GHÖ'nün etkinlikleri her ikisinin de optimal olarak akordlu konvansiyonel güç sistem kararlaştırıcı ile kıyaslanmasıyla doğrulanmıştır. Ayrıca, bu kıyaslama önerilen ABDD ve GHÖ denetim stratejilerinin geniş bir çalışma koşulu aralığında yapılmıştır. Tüm testler ve durum çalışmaları Matlab®Simulink® ortamında icra edilmiştir. Simülasyon sonuçları önerilen denetim yöntemlerinin farklı yüklenme koşulları varlığında özellikle de konvansiyonel kararlaştırıcıların başarısız kaldığı bazı kritik çalışma noktalarında sistem kararlılığı ve yüksek performans sağladıklarını göstermiştir.
Osilasyon yapan dinamik sistemlerin kesirli dereceli modellenmesi
(2015) Agila, Adel; İrfanoğlu, Bülent; Eid, Rajeh; Department of Mechatronics Engineering
Son yıllarda, dinamik sistemlerin kesirli dereceli modellenmeleri ile ilgili çalışmalara özelönem verilmektedir. Kesirli dereceli modellenen osilasyon yapan dinamik sistemler bu sistemlerdendir ve modelleme için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Bu tezde, kesirli gösterimler kesirli dereceli matematik ve değişimlere dayanarak iki gruba ayrılmıştır: Birinci grup, kesirli Euler-Lagrange denklemleriyle gösterilen serbest olarak osilasyon yapan sistemlerdir. Kesirli gösterim değişken katsayılı, homojen ikinci dereceden diferansiyel denklemlerin sönümleme katsayında bulunmaktadır. ikinci grupta, diferansiyel operatörler kesirli üslüdürler. Ele alınan örnek çalışmalar, kesirli sönümleme terimlerine sahip, ikinci dereceden homojen veya homojen olmayan, üç terimli kesirli dereceli diferansiyel denklemlerdir. Belirtilen iki grup genişletilmis¸ kesirli Euler-Lagrange denklemleriyle ifade edilen modelleri oluşturmak için birleştirilmiştir. Bu modellerde, kesirli diferansiyel operat örler yanlız sistemin sönümleme teriminde bulunmaktadır. Ek olarak, sönümleme terimlerinin zamana bağlı değişebilen katsayıları kesirli derecelidir. Kesirli modellenmiş ve osilasyon yapan sistemlerin davranışlarını elde etmek için hibrid bir yöntem aktarılacaktır. Bu sistemler, ikincinci dereceden, homojen, üç-terimli ve kesirli sönümleme terimi olan diferansiyel denklemler ile modellenmiştir. Bu sistemlerin davranışları, Wright fonksiyonları tabanlı sonuçlarla karşılaştırılmıştır.
Citation Count: 2
Reciprocal Altruism-based Path Planning Optimization for Multi-Agents
(Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2022) Maeedi,A.; Khan,M.U.; Irfanoglu,B.; Mechatronics Engineering; Department of Mechatronics Engineering
This paper investigates solutions for the fundamental yet challenging problem of path planning of autonomous multi-agents. The novelty of the proposed algorithm, reciprocal altruism-based particle swarm optimization (RAPSO), lies in the introduction of information sharing among the agents. The RAPSO utilizes kinship relatedness among the agents during the optimization process to reciprocate the significant data. The concept of reciprocation is introduced to ensure that all agents remain in close contact through information exchange. The amount of exchange depends upon their physical location in the search space and their associated health indicator. Agents are classified as donors, recipients, or un-active concerning their health indicator and their positions. The ability of RAPSO to keep all agents closer to local optima through reciprocal altruism is evaluated for path planning optimization problem. Simulation results show that the RAPSO is very competitive when compared with the canonical PSO. The results of the generalized simulation scenario also prove its potential in solving path planning problems in robotics. © 2022 IEEE.
Strawberries Maturity Level Detection Using Convolutional Neural Network (CNN) and Ensemble Method
(Computer Vision and Machine Learning in Agriculture, 2023) Daşkın, Zeynep Dilan; Khan, Muhammad Umer; İrfanoğlu, Bülent; Alam, Muhammad Shahab; Mechatronics Engineering; Department of Mechatronics Engineering
Harvesting high-quality products at an affordable expense has been the prime incentive for the agriculture industry. Automation and intelligent software technology is playing a pivotal role in achieving both practical and effective solutions. In this study, we developed a robust deep learning-based vision framework to detect and classify strawberries according to their maturity levels. Due to the unavailability of the relevant dataset, we built up a novel dataset comprising 900 strawberry images to evaluate the performance of existing convolutional neural network (CNN) models under complex background conditions. The overall dataset is categorized into three classes: mature, semi-mature, and immature. The existing classifiers evaluated during this study are AlexNet, GoogleNet, SqueezeNet, DenseNet, and VGG-16. To further improve the overall prediction accuracy, two Ensemble methods are proposed based on SqueezeNet, GoogleNet, and VGG-16. Based on the considered performance matrices, SqueezeNet is recommended as the most effective model among all the classifiers and networks for detecting and classifying the maturity levels of strawberries.
Citation Count: 4
A Test Bench to Study Bioinspired Control for Robot Walking
(Romanian Soc Control Tech informatics, 2011) Arikan, Kutluk B.; Irfanoglu, Bulent; Department of Mechatronics Engineering
Test bench to study robot walking within the predicted structures of biological control systems is discussed. Physical system is briefly presented with components. Kinematic model and evolutionary way of gait generation for the leg structure in test bench is discussed. Different forms of gaits can be found by genetic optimization using patterns formed by central pattern generators.