Search Results

Now showing 1 - 10 of 24
  • Master Thesis
    Isı Geri Kazanımlı Havalandırma Sisteminin Modele Dayalı Tasarımı
    (2018) Dabas, Youssef H. Mussa; Özbek, Mehmet Efe; Arıkan, Kutluk Bilge
    Bu tezde, bir endüstriyel otomasyon uygulamasının, ısı geri kazanımlı havalandırma sisteminin, geliştirilmesi için model tabanlı tasarım iş akışının uygunluğu araştırılmıştır. Uygulama yazılımını modellemek ve doğrulamak için MATLAB Simulink ve Stateflow araçları kullanılmıştır. PLC Coder aracı tarafından üretilen Structured Text kodu, TwinCAT3 ortamına uyarlamış ve çalışma kapsamında geliştirilen deneysel düzenek kullanılarak test edilmiştir. Çalışma, gerçek zamanlı bir ortam kullanarak IEC61131-3 uyumlu bir dilde endüstriyel denetleyicilerin tasarlanması ve uygulanması için bir yöntem ortaya koymaktadır. Çalışmanın başlangıcında, kullanılacak yöntem hakkında literatürde fazla bilgi bulunmadığı tespit edilmiştir. Uygulamalı bir araştırma çalışmasıyla, seçilen metodolojinin ve araçların, endüstriyel otomasyon sistemlerinin model tabanlı geliştirilmesi için uygunlukları gösterilmiştir.
  • Master Thesis
    Control of Two Wheel Self Stabilizing Mobile Robot With a Simple Arm
    (2014) Kara, Sertaç Emre; Arıkan, Kutluk Bilge; İrfanoğlu, Bülent
    Bu tezde kollar ile desteklenmiş iki tekerlekli ters sarkaç robotunun mekanik ve elektronik yapısı çalışılmıştır. Ayrıca katsayı diagram metodunun (KDM) tasarımı ve uygulanması ele alınmıştır. Mekanik ve elektronik yapı mekatronik mühendisliği açısından tasarlanıp üretilmiştir. Sistemin eğim açısını ölçmek için tek serbestlik dereceli ataletsel ölçüm birimi (AÖB) tasarlanmıştır. Robotik platformun kolları simülasyonda ve gerçek zamanda incelenmiştir. Kollar simülasyonda harici bozucu etkenleri oluşturmak ve dengelemeye yardımcı olmak için kullanılmıştır. Gerçek zamanda KDM denetimcinin kararlılık verimliliği çalışılmıştır. Sisteme gerçek zamanda harici bozucu ve dahili bozucu etken (kolların etkisi) uygulanırken, KDM denetimcisi sistemin açısal dengesini ve doğrusal yer değiştirmesini sağlamaktadır.
  • Article
    Araç Dinamiğinin Tek İzli Araç Modeli Yardımıyla Tanılanması
    (2004) Arıkan, Kutluk Bilge; Ünlüsoy, Y. Samim
    Tek izli araç modeli yapısı kullanılarak, aracın dönüş dinamiğini anlatan matematiksel modeller tanılanmıştır. ARMAX ve durum uzayı modelleri parametre kestirimlerinde kullanılmıştır. Öngörü hatası kestir imi yöntemi uygulanmıştır. Kestirilen modellerden tek izli araç modelini oluşturan fiziksel parametreler de hesaplanmıştır.
  • Doctoral Thesis
    Merkezi Örüntü Üreteçlerin Optimizasyonu
    (2018) Elborı, Alftah; Turan, Mehmet; Arıkan, Kutluk Bilge
    Günümüzde insanlar gibi dinamik ve sağlam hareket edebilen insan robotunu bulmak en zor görevlerden biridir. İki ayaklı hareketi araştıran birçok araştırma olmasına rağmen, günümüzde insan yetenekleri olan robot bulunmamaktadır. Bu tezde robotlarda iki ayaklı hareket için Merkezi Örüntü Üreteçlerin (CPG) optimizasyonu ile ilgili olarak, üç matematiksel yapı tartışılmıştır. Ayrıca, bu tezde iki serbestlik dereceli bir bacakta ritmik hareket elde etmek için CPG'lerin, bağlantısız, tek yönlü veya çift yönlü bağlantılı gibi farklı şekillerde eşleşmeleri incelenmiştir. CPG'lerin üç matematiksel yapısı için de kararlılık analizi yapılmıştır. Bu tezde ele alınan farklı yapılardaki farklı eşleştirmeler arasından üçüncü yapıda çift yönlü eşleştirme en iyi sonucu vermiştir. Yapılardaki parametreler kararlılık bölgesinden seçildiği zaman, herhangi bir duyusal geribildirim olmaksızın önemli sonuçların elde edildiği gözlemlenmiştir.
  • Master Thesis
    Uzaktan Kumandalı Dört Rotorlu Bir Platformun Hedef Takip Edebilen Uçan Bir Robota Dönüştürülmesi
    (2013) Tansu, Fırat; Arıkan, Kutluk Bilge; İrfanoğlu, Bülent
    Bu çalışmada uzaktan kumandalı Draganfly Vi Ti Pro model dört rotorlu platformun, hedef takip edebilen bir robota dönüştürülmesi amaçlanmaktadır. Dört rotorlu insansız hava aracının (İHA), yönelim ve yükseklik dinamikleri ve hedef takibi için denetleyici tasarımı konularını incelemektedir. Bu araştırmanın temel amacı yönelim ve yükseklik dinamikleri için normalize edilmiş bir doğrusal kuadratik regülatör (DKR) tasarlamak ve hedef takibini PID deneticisi ile sağlamaktır. Kontrolcü tasarımına başlamadan önce, matematiksel model Euler-Lagrange yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Simülasyonlar ve gerçek zamanlı uygulamalar MATLAB / Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. Hedef tespit algoritmasında, artırılmış gerçeklik uygulamaları için geliştirilmiş C++ kodu olan, ArUco, kullanılmıştır. Tasarlanan denetimciler fiziksel sistem üzerinde uygulanmış ve tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. Gerçek sistem ve benzetim karşılaştırılması yapılmış ve sonuçları tartışılmıştır.
  • Master Thesis
    Ataletsel Algılayıcılara Sahip Dört Motorlu Uçuş Aracı için Denetim Sistemleri Tasarımı
    (2006) Kıvrak, Arda Özgür; Arıkan, Kutluk Bilge
    Bu calışma, dört motorlu uçuş aracının denetim sistemlerini incelemekte ve detayı ile vermektedir. Denetim sistemi Matlab/Simulink ortamında geliştirilmiş ve Simulink Real Time Windows Target kullanılarak gerçek zamanlı uygulaması yapılmıştır. Sistemin yönelim kararlılığının denetimi için Lineer Quadratik Regülatör tasarlanmış ve donanımlı sistemle gerçek zamanlı çalıştırılması gösterilmiştir. Donanım veri toplama kartı, doğru akım motor sürücü devresi, algılayıcı seti, doğru akım motorları ve DraganFlyer V Ti gövdesinden oluşmaktadır. Anahtar Kelimeler: Denetim, Dört motorlu platform, Matlab/Simulink, Real Time Windows Target (RTWT), Gerçek zamanlı denetim, Lineer Quadratik Regülatör.
  • Master Thesis
    Delta Robot ile Donatılmış Bir Dört Döner Kanatlı İnsansız Hava Aracının Denetimi
    (2016) Aksal, Ahmed; Arıkan, Kutluk Bilge
    Bu tezde delta robot tipi manipulator ile birleştirilmiş bir dört döner kanatlı insansız hava aracının gürbüz denetimci tasarımı ve uygulanması incelenmiştir. Farklı robotik manipülatörler ile çeşitli uygulamalarda kullanabilmek için, model bağımlılığı görece daha az olan denetim yapıları çalışılmıştır. Birleşik sistem dengelenmemiş bir katı cisim olarak modellenmiş, bir başka ifadeyle ağırlık merkezinin konumu gövde referans ekseni merkezine göre değişebilen bir yapı olarak düşünülmüş, delta robotun uç etkileyici hareketi platform için ağırlık merkezi değişimi ve dış bozucu etkiler olarak değerlendirilmiştir. Benzetimlerde, İntegral – Oransal-Türevsel denetimcili Bozucu Etki Gözlemleyici, Genişletilmiş Durum Gözleyici ile birleştirilmiş OransalTürevsel ve Geri-Adımlamalı denetimciler uygulanmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Dönerkanadın doğrusal konumunun bozucu etkiler altındaki değişimi dikkate alınarak, delta robotun çalışma alanı tasarlanmış ve delta robotun kol uzunlukları istenen çalışma alanını kapsayacak şekilde Genetik Algoritma kullanılarak eniyilenmiştir. Ayrıca, geliştirilen denetimci, C dilinde yazılıp mikrodenetleyici tabanlı uçuş kontrol kartın, Naze32'ye gömülmüştür. Son olarak, tasarlanan yönelim denetimcisi gerçek sistemde test edilmiş ve sonuçlar sunulmuştur. Benzetimler ve fiziksel sistem üzerindeki uygulamalar, Genişletilmiş Durum Gözleyici ile birleştirilmiş GeriAdımlamalı kontrolcünün diğerlerine göre yönelim denetiminde daha başarılı olduğunu göstermektedir. Elde edilen sonuçlar ve tecrübe, hava manipülatörü amaçlı uçan robotların tasarımında kullanılacaktır.
  • Research Project
    Ayna Nöronların İrdelenmesi ve Robotik Ayna Terapisi Sisteminin Geliştirilmesi
    (2017) Arıkan, Kutluk Bilge; Cengiz, Bülent; Zinnuroğlu, Murat; Turgut, Ali Emre
    Günlük yasam aktivitelerinde elin ve ince kavrama hareketinin önemi büyüktür. Inme sonrası fonksiyon geri kazanımı en zor olan uzuv eldir. El rehabilitasyon robotları üzerine yogun çalısmalar sürmektedir. Proje kapsamında hazırlanan videoları islev kaybı veya güçsüzlügü olan ele takip ettiren özgün bir robotik sistem gelistirilmistir. Robotik sistemin tasarımında ince kavrama hareketine odaklanılmıstır. Bu amaca uygun olarak harici iskelet formunda mekanizma tasarlanmıstır. Ayna nöronların motor ögrenmedeki rolleri EEG ve TMS kayıtları ve detaylı analizler esliginde incelenmistir. Robotik sistemde kuvvet ve pozisyon denetimi gerçeklestirilmistir.
  • Master Thesis
    Hava Manipülatörü için Farklı Kontrol Sistemlerinin Tasarımı
    (2019) Başaranoğlu, Ahmet Turgut; Khan, Muhammad Umer; Arıkan, Kutluk Bilge
    Bu tez kapsamında, dört rotorlu bir multikopter ve tek serbestlik dereceli robot koldan oluşan bir uçan manipülatör için yönelim ve pozisyon denetimcileri tasarlanmış ve tartışılmıştır. Robotik kol uçan platformun yunuslama düzleminde çalışmaktadır. Seçilen senaryolara yönelik çeşitli denetim algoritmaları tasarlanmıştır. Bütüncül sistem dinamiğine (multikopter ve manipülatörün etkileşimli doğrusal olmayan modeli) yönelik merkezi denetimciler tasarlanmıştır. Bununla birlikte, platform ve manipülatörü ayrı ayrı denetleyen dağıtılmış kontrol sistemleri de tasarlanmıştır. Robotik kolun uçan sisteme etki eden bozucu girdinin bertaraf edilmesine, sistemin yönelim ve pozisyon kontrolüne yönelik kullanımı senaryolar çerçevesinde çalışılmıştır. ADRC, T-LQR ve ardışık PID denetim algoritmaları tasarlanmıştır. Seçilen denetim yapısı ve senaryo iç mekanda çalışan bir uçan manipülatör üzerinde uygulanmıştır. Ultra geniş bant konumlandırma sistemi pozisyon ve yükseklik ölçümü için kullanılmıştır. Raspberry Pi 3 B +, Naze 32 donanımı ile Phyton kodu ve Matlab/Simulink yazılımı kullanarak gerçek zamanlı testler gerçekleştirilmiştir. Yönelik denetimcisi parametrelerinin test düzeneği üzerinde ince ayarları gerçekleştirilmiştir. Temel uçuş testleri ile yönelim ve pozisyon kontrolcü parametreleri düzenlenmiştir. Benzetimler ve testler ile robotik manipülatörün bozucu girdileri bertaraf etmeye, yönelim ve pozisyon denetimini sağlamaya yönelik kullanımı gösterilmiştir. Anahtar Kelimeler: Uçan Manipülatör, Kuadkopter, ADRC, Takipçi LQR, Ardışık PID, Naze 32, Raspberry Pi, İç Mekan Konumlama, Yönelim Denetimi, Pozisyon Denetimi
  • Doctoral Thesis
    İnsansız Hava Aracı ve Fırlatma Kamyonunundaki Fırlatma Sisteminin Birlikte Çalışmasının Geliştirilmesi
    (2018) Aboharba, Salah Elhadı Khalıfa; Arıkan, Kutluk Bilge; Turan, Mehmet
    Bu tez, insansız hava aracının (İHA) paket dağıtma amacıyla farklı bir şekilde kullanımını incelemektedir. İHA'nın paketleri doğrudan ana depodan alarak dağıtmasını zorlaştıran kısıtlı batarya kapasitesi ve sınırlı uçuş süresi problemleri göz önünde bulundurularak, İHA ve dağıtım kamyonu işbirliği yapan bir sistem önerilmektedir. Bu çalışma, paketleri de taşıyan bir kamyon ve bu kamyonu üs olarak kullanan İHA'nın dağıtım güzergâhı optimizasyonuna odaklanmıştır. Öncelikle, güç tüketimi ve tam sayılı doğrusal programlama modelleri geliştirilmiş ve ardından paketlerin teslim edileceği müşterileri gruplara ayırmak ve kamyon için en uygun bekleme konumunu hesaplamak üzere K-ortalama algoritmasından faydalanılmıştır. Her bir müşteri kümesi içerisinde İHA'nın izleyeceği rota ise karınca kolonisi optimizasyon algoritması ve en yakın komşuluk algoritması ile hesaplanmıştır. Teslimat kamyonu için en uygun konumun hesaplanması, kat edilen mesafenin minimize edilmesi, güç sarfiyatını dikkate alarak teslimat süresinin minimize edilmesi için kullanılan tüm algoritmalar MATLAB ortamında uygulanmıştır. İHA-kamyon iş birlikteliğine sahip bu sistem ile tek başına kamyonun dağıtım amaçlı kullanımı karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, önerilen sistem ile dağıtımın daha kısa sürede tamamlandığını sunmaktadır. Aynı zamanda İHA'nın sınırlı uçuş süresi sorununun işbirlikçi sistem kullanılarak giderildiği de gösterilmektedir. Bunlara ek olarak, müşteri taleplerinin eşit olmadığı durumlarda, İHA'nın güç tüketimini en aza indirecek rotayı hesaplamak adına, en yüksek talep ve en kısa mesafe isteklerini oranlayarak kullanan bir yöntem de geliştirilmiştir. Bu yöntemde de karınca kolonisi optimizasyonu ve en yakın komşuluk algoritması uygulanmış olup sonuçlar en yakın komşuluk algoritmasının daha etkili olduğunu göstermektedir.