Khan, Muhammad Umer

Profile Picture
Name Variants
Khan, Muhammad Umer
K.,Muhammad Umer
Muhammad Umer, Khan
Khan,Muhammad Umer
M.U.Khan
M., Khan
M.,Khan
Khan U.
Khan M.
Khan,M.U.
M. U. Khan
Umer Khan M.
K., Muhammad Umer
Muhammad Umer Khan
Khan, Umer
Khan, Muhammed Umer
Khan, M. U.
Job Title
Yardımcı Doçent
Email Address
umer.khan@atilim.edu.tr
ORCID ID
0000-0002-9195-3477
Scopus Author ID
57209876827
Turkish CoHE Profile ID
Google Scholar ID
WoS Researcher ID
N-5478-2016
Scholarly Output

30

Articles

10

Citation Count

215

Supervised Theses

8

Filters

2018 - 2019102020 - 202419
Reset filters

Settings

Scholarly Output Search Results

Now showing 1 - 10 of 29
  • Thumbnail Image
    Conference Object
    Citation Count: 57
    Real-Time Machine-Learning Based Crop/Weed Detection and Classification for Variable-Rate Spraying in Precision Agriculture
    (Ieee, 2020) Alam, Mansoor; Alam, Muhammad Shahab; Roman, Muhammad; Tufail, Muhammad; Khan, Muhammad Umer; Khan, Muhammad Tahir; Mechatronics Engineering
    Traditional agrochemical spraying techniques often result in over or under-dosing. Over-dosing of spray chemicals is costly and pose a serious threat to the environment, whereas, under-dosing results in inefficient crop protection and thereby low crop yields. Therefore, in order to increase yields per acre and to protect crops from diseases, the exact amount of agrochemicals should be sprayed according to the field/crop requirements. This paper presents a real-time computer vision-based crop/weed detection system for variable-rate agrochemical spraying. Weed/crop detection and classification were performed through the Random Forest classifier. The classification model was first trained offline with our own created dataset and then deployed in the field for testing. Agrochemical spraying was done through application equipment consisting of a PWM-based fluid flow control system capable of spraying the desired amounts of agrochemical directed by the vision-based feedback system. The results obtained from several field tests demonstrate the effectiveness of the proposed vision-based agrochemical spraying framework in real-time.
  • Thumbnail Image
    Master Thesis
    State of charge (SOC) optimization of reconfigurable battery network
    (2021) Atar, Zaınab; Khan, Umer; Mechatronics Engineering
    Piller, özellikle lityum iyon (Li-ion) olmak üzere önemli bir enerji kaynağıdır. Şaşırtıcı kimyasal özellikleri, elektrikli araçlar (EV'ler) dahil olmak üzere birçok uygulama alanında onları favori haline getirdi. Sistem gereksinimlerini karşılamak için, sabit veya yeniden yapılandırılabilir bir yapıda birden fazla pil bağlanır. Bu mimarilerin karşılaştığı birçok sorun, özellikle de zayıf pil kullanımının aşılması da dahil olmak üzere sabit yapı göz önüne alındığında, bu çalışma, tüm sistem gereksinimlerini karşılamak için yeniden yapılandırılabilen gelişmiş bir pil sistemi önermektedir. Hasarlı bir pilin kullanımını atlama yeteneğine ek olarak, şarj olan bir pil, bağlantının geri kalanından tamamen ayrılabilir. Bu piller, seri, paralel veya hibrit olsun, belirli bir konfigürasyonda bağlandıklarında, tekrarlanan kullanım nedeniyle piller arasında şarj ve deşarj dengesizliğine neden olan bir performans hatasıyla karşı karşıya kalırlar. Pillerden biri aşırı şarj veya aşırı deşarj nedeniyle hasar görürse, sistemin genel performansı üzerinde kötü etkilere neden olabilir. Bu araştırma, pillerin yaşam döngülerini iyileştirmek için piller arasında bir denge sağlamak için gelişmiş bir pil yönetim sistemi önermektedir. Ayrıca, şarj için maksimum değeri veya minimum deşarj değeri sağlayarak pillerin aşırı şarj edilmesini veya aşırı boşalmasını önler, çünkü bu iki değerde pilin durumu deşarjdan şarja veya tam tersidir. Böylece çalışma süresi boyunca sistemin en üst seviyede çalışmasını sağlar. Bu çalışma aynı zamanda optimum yük voltajını sağlamak için bir optimizasyon algoritması önermektedir. Bu konfigürasyonun seçimi, her bir pil için gerekli voltajın yanı sıra şarj durumuna (SOC) bağlıdır. Sistemi çalışma süresi boyunca gerekli voltajla donatmak için bu tez, düşük şarjlı pili seri ve paralel konfigürasyonlarda boşalmaya hazır başka bir pil ile değiştirmek için bir algoritma önermektedir. Ayrıca hibrit konfigürasyonda iki konfigürasyon arasında köprü oluşturan ortak pil de değiştiriliyor. Tüm pillerin şarj olduğu göz önüne alındığında, bu araştırma, en az bir pil kullanılabilir hale gelene kadar yükün harici bir voltaj kaynağından voltajla beslenmesini önerir. MATLAB'de simülasyon kullanımına dayanan sonuçlar, önerilen algoritmaların, tüm pilleri aşırı şarj ve aşırı deşarjdan koruyan etkili bir pil yönetim sistemi elde etme yeteneğini göstermiştir. Ek olarak, konfigürasyondaki değişikliklere rağmen sistemin çalışma süresi boyunca gerekli voltajı sağlayabildiği de gösterilmiştir. Ayrıca, Geliştirilmiş Yeniden Yapılandırılabilir Enerji Geliştirilmiş Mimarinin (I-REEA) çalışma süresi boyunca bağlantılardaki tüm değişiklikleri karşılama yeteneğini gösterir. Anahtar Kelimeler: Lityum iyon akü (Li-ion), Şarj Durumu (SOC), Elektrikli araçlar (EV'ler), Akü yönetim sistemi (BMS), hücre dengeleme, akü dengeleme sistemi, akü şarjı, seri bağlı akü, paralel bağlı akü, hibrit konfigürasyon, akü paketi, akü yeniden konfigüre edilebilir sistem, akü enerji sistemi ve optimizasyon.
  • Thumbnail Image
    Conference Object
    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.
  • Thumbnail Image
    Conference Object
    Citation Count: 4
    Biomechanical Design and Control of Lower Limb Exoskeleton for Sit-to-Stand and Stand-to-Sit Movements
    (Ieee, 2018) Qureshi, Muhammad Hamza; Masood, Zeeshan; Rehman, Linta; Owais, Muhammad; Khan, Muhammad Umer; Mechatronics Engineering
    In this paper, we present design and development phase of lower limb robotic exoskeleton that can assist paralyzed individuals. Motion of the human wearing exoskeleton is introduced by actuators. Both exoskeleton legs are attached to the supporting frame by passive universal joints. The exoskeleton provides 3 DOFs per limb of which two joints are active and one passive. The control actions i.e., sit-to-stand and stand-to-sit movements are triggered using Double Pole Double Throw (DPDT) toggle switch. The control scheme is implement using Switch control method and the feedback is provided by means of current measurement. This assistive device can be utilized for the disabled persons. The simulation results are provided that evaluates the performance of the control actions on exoskeleton.
  • Thumbnail Image
    Master Thesis
    Kolektif derin öğrenme ve transfer öğrenme yoluyla mahsul ve meyve sınıflandırması
    (2023) Daşkın, Zeynep Dilan; Khan, Muhammad Umer; Mechatronics Engineering
    Son yıllarda yapılan teknolojik gelişmeler, tarım sektörünü hızlı bir şekilde yeniden şekillendirerek, daha önce kullanılmakta olan geleneksel metotlarda devrim yaratıyor ve insanlık için daha sürdürülebilir ve üretken bir geleceğin yolunu açıyor. Tarım sektörü, makine öğrenmesi, sensor ve mekanizmaları kullanarak otomatikleşirken, aynı zamanda verimlilik artımı, kaynak yönetimi ve mahsul sağlığı açısından da köklü bir değişim yaşıyor. Bu tez çalışmasında, son teknoloji makine öğrenimi tabanlı görüntü işleme teknikleri ve algoritmaları kapsamlı bir şekilde araştırılmış ve analiz edilmiştir. Amaç, çeşitli mahsulleri, meyveleri ve sebzeleri doğru bir şekilde tespit eden, tanımlayan ve sınıflandıran sağlam metodolojiler geliştirmektir. Nihai hedef, gelişen tarımsal otomasyon endüstrisine önemli ölçüde katkıda bulunmak, süreçleri kolaylaştırmak ve tarım sektöründe verimliliği arttırmaktır. Gerçek yaşam koşullarına en yakın sonuçları elde etmek için, yazarların kendi oluşturduğu mahsul veri kümeleri bu araştırma boyunca önerilen algoritmalara entegre edilmiş ve kullanılmıştır. Bu çalışma sırasında kullanılan mevcut Evrişimsel Sinir Ağları algoritmaları AlexNet, GoogleNet, InceptionV3, SqueezeNet, DenseNet ve VGG-16'dır. Bu çalışmada, doğruluk, kayıp, F1-skoru, tahmin, kesinlik ve duyarlılık olmak üzere genel değerlendirme metriklerinin performansını yükseltmek için çeşitli gelişmiş algoritmalar araştırılmış ve incelenmiştir. Özellikle, tarımsal otomasyon sisteminin etkinliğini ve güvenilirliğini arttırmayı amaçlayan Kolektif Öğrenme ve Öğrenme Aktarımı adlı iki metot tanıtılmış ve kapsamlı bir şekilde analiz edilmiştir. Çalışmanın sonuçları, önerilen algoritmaların tarım endüstrisinde son derece etkili olduğunu ve istenen sonuçları benzersiz bir doğruluk ve hassasiyetle sunma yeteneklerini kanıtlamaktadır. Bu sonuçlar, bu algoritmaların operasyonel verimliliği önemli ölçüde arttırma, kaynak tahsisini optimize etme ve gelecek için tarımsal otomasyonda sürdürülebilir uygulamaları teşvik etme gibi potansiyellerini de göstermekte ve teyit etmektedir.
  • Thumbnail Image
    Conference Object
    Citation Count: 1
    Sliding mode control for autonomous flight of tethered kite under varying wind speed conditions
    (Ieee, 2020) Bari, Salman; Khan, Muhammad Umer; Mechatronics Engineering
    High altitude wind is an energy-abundant source, representing the next generation of wind power technology. The power that can be extracted from wind grows cubically with wind speed, making higher altitudes a desirable choice to harvest wind energy. In this respect, large and fully-automated kites or planes can be used to capture such energy. Flight control is a key research area for using fully-automated kite power systems at utility scale. In this study, a novel control architecture is proposed for autonomous pattern 8 flight of tethered kites under varying wind speed conditions. The proposed scheme does not require a separate control system for turn maneuvers and straight flight path sections. Exponential reaching law-based Sliding Mode Control (SMC) and adaptive sliding mode control schemes are tested for flight control of a kite given a pre-specified trajectory. In this approach, the inversion of plant model is not required to address the problem of possible system instability, thus making the scheme proposed here more resilient towards system perturbations.
  • Thumbnail Image
    Conference Object
    Citation Count: 9
    Biomechanical Design and Control of Lower Limb Exoskeleton for Sit-to-Stand and Stand-to-Sit Movements
    (Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2018) Qureshi,M.H.; Masood,Z.; Rehman,L.; Owais,M.; Khan,M.U.; Mechatronics Engineering
    In this paper, we present design and development phase of lower limb robotic exoskeleton that can assist paralyzed individuals. Motion of the human wearing exoskeleton is introduced by actuators. Both exoskeleton legs are attached to the supporting frame by passive universal joints. The exoskeleton provides 3 DOFs per limb of which two joints are active and one passive. The control actions i.e., sit-to-stand and stand-to-sit movements are triggered using Double Pole Double Throw (DPDT) toggle switch. The control scheme is implement using Switch control method and the feedback is provided by means of current measurement. This assistive device can be utilized for the disabled persons. The simulation results are provided that evaluates the performance of the control actions on exoskeleton. © 2018 IEEE.
  • Thumbnail Image
    Article
    Citation Count: 12
    Hybrid EEG-fNIRS BCI Fusion Using Multi-Resolution Singular Value Decomposition (MSVD)
    (Frontiers Media Sa, 2020) Khan, Muhammad Umer; Hasan, Mustafa A. H.; Mechatronics Engineering
    Brain-computer interface (BCI) multi-modal fusion has the potential to generate multiple commands in a highly reliable manner by alleviating the drawbacks associated with single modality. In the present work, a hybrid EEG-fNIRS BCI system-achieved through a fusion of concurrently recorded electroencephalography (EEG) and functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) signals-is used to overcome the limitations of uni-modality and to achieve higher tasks classification. Although the hybrid approach enhances the performance of the system, the improvements are still modest due to the lack of availability of computational approaches to fuse the two modalities. To overcome this, a novel approach is proposed using Multi-resolution singular value decomposition (MSVD) to achieve system- and feature-based fusion. The two approaches based up different features set are compared using the KNN and Tree classifiers. The results obtained through multiple datasets show that the proposed approach can effectively fuse both modalities with improvement in the classification accuracy.
  • Thumbnail Image
    Article
    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.
  • Thumbnail Image
    Article
    Citation Count: 2
    UTILIZATION OF ROBOTICS FOR SOLAR PANEL CLEANING AND MAINTENANCE
    (2019) Park, Haon; Öztürk, Abdullah; Park, Hajun; Khan, Muhammed Umer; Mechatronics Engineering
    In this study, a portable and low-cost solar panel cleaning robot with a functioning to blowaway dust was designed and built to incur labor costs.The robot is service effective, environmentallyfriendly, energy independent, self-automated, long durable, and cost-effective. After cleaning operation,output voltage and current in solar panel increased by 8.02% and 18.78%, respectively. Moreover, theimage processing with the photos taken by a camera fixed on the robot made classification according tocolor changes in the solar panel. Therefore, it can be concluded that the automated and multifunctionalrobot may facilitate the solar panel surface cleaning and be an applicable maintenance method throughremote monitoring of the surface conditions.