Hassas Pestisit Uygulamalarında Püskürtme Memesi Performanslarının Analizi İçin 3 Eksenli Otomasyon Sistemi Tasarımı

Tarımsal mücadelede gelişen püskürtme teknikleri yeni sistemlerin testlerini gündeme getirmiştir. Bu proje kapsamında klasik uygulamalarda tüm tarlaya ilaç atmak yerine sadece yabancı ot üzerine ilaç atabilen sistemlerin denenmesi ve geliştirilmesi için 3 eksenli bir test standı ve yazılımı geliştirilmeye çalışılacaktır. Tarımsal mücadelede kullanılan püskürtme memeleri pülverizasyon karakteristikleri ile test edilir ve performansları saptanır. Bu analizler sonucunda başarıları karşılaştırılır. Bu konudaki bilimsel çalışmalarda yürütülen testler tarla çalışmaları ve labaratuvar çalışmaları olarak ayrı guruplarda toplanmaktadır. Labaratuvar testlerinin tarla testlerini simüle etmesi istenir. Ancak traktörleri laboratuvar ortamına sokmak ve kontrol edebilmek oldukça zordur. Özellikle son zamanlarda konuşulan hassas tarım içerisinde uygulanan ilaçlama otomasyon sistemlerinin analizi ve çalışmalarının yürütülmesi için geliştirilmiş herhangi bir test düzeneği yoktur.Bu proje kapsamında bir test sistemi ve kontrol otomasyon yazılımı geliştirilecektir. Hassas tarım diye anılan tarımda daha sonraki projelerde otomasyon uygulamalarını gerçekleştirebilmek ve yeni tasarımları yapabilmek için kullanılabilecek, bunları test edebilmek amacıyla bir tasarım ortaya konulacaktır. Bu tasarım 3 eksenli hareket edebilen bir şasiden, üç adet elektirik motoru, motor sürücüsü, kontrol mekanizması ve püskürtme sisteminden oluşmaktadır. Kontrol mekanizması yardımıyla sistem x- ekseni boyunca belirli bir hızda hareket edebilirken, y ekseni boyunca da belirli bir hızda belirlenen noktaya hareket edebilecek ve yüksekliği z ekseninde ayarlanabilecektir. Geliştirilen yazılımla kontrol sistemine tanımlanan noktaya sabit hızda ilerleyen püskürtme sistemi memesi, bu noktada konumunu alıp püskürtme yapabilecektir. Ayrıca püskürtme sistemi üzerine yerleştirilen selenoid valf ile püskürtme kontrol edilebildiği gibi debi ölçer ile sistemdeki basınç ve debi izlenebilecektir.New spraying techniques developed in agricultural have brought new test methods to test these techniques. Within the scope of this project, a 3-axis test stand and software has been developed in order to test and develop systems that can make spot spraying instead of uniform spraying. The spray nozzles used in agricultural spraying are tested with their pulverization characteristics and their performance is determined. The successes of these analyzes are compared. The tests carried out in the scientific studies on this subject are collected in separate groups as field studies or laboratory studies. Laboratory studies are required to simulate field tests. However, it is very difficult to use tractors in the laboratory environment and control of them. A test system and control automation software have been developed within the scope of this project. Purpose of design is automating tests of new precision spraying systems. This design consists of a 3-axis movable chassis, three step motors, a step motor driver, a control mechanism and a spraying system. With the help of the control mechanism, the system can move at a certain speed along the x-axis, and can move to the specified point along the y-axis at a certain speed and its height can be adjusted in the z-axis. With the developed software, the spraying system nozzle which moves at a constant speed to the defined point of the control system can take its position and spray it at this point. In addition, it can be controlled by spraying with solenoid valve placed on the spraying system and the pressure and flow in the system can be monitored by flow meter

Elma (Malus communis L) yetiştiriciliğinde enerji girdi-çıktı analizi: Tekirdağ ili örneği

belirlenmesi amaçlanmıştır. Enerji kullanım etkinliği çalışması, Tekirdağ ili Merkez ilçesi Nusratlı köyündeki bir işletmede 2015 üretim sezonunda 12 da alana sahip elma bahçesinde yapılan gözlem ve ölçüm yoluyla gerçekleştirilmiştir. Girdiler içerisinde mekanizasyon enerjisinin rolü ortaya konulmaya çalışılmıştır. Hesaplanan verilere göre, elma yetiştiriciliğinde toplam enerji girdisi, toplam ürün verimi, toplam enerji çıktısı, enerji çıktı/girdi oranı, özgül enerji, enerji verimliliği ve net enerji verimi sırasıyla 58839.65 MJ ha-1, 38370 kg ha-1, 92088.00 MJ ha-1, 1.56, 1.53 MJ kg-1, 0.64 kg MJ-1 ve 33248.35 MJ ha-1 olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, elma yetiştiriciliğinde genel enerji girdileri içerisinde en fazla enerji tüketim sırasıyla gübre enerjisi, yakıt-yağ enerjisi, kimyasallar, makine, insan işgücü ve sulama enerjisi olarak belirlenmiştir.This study aims to define the energy usage efficiency in apple cultivation in the Province of Tekirdağ. The study was conducted during 2015 production season through observation and measurement in an apple garden with a land area of 12 da and located in Nusratlı village in Central Tekirdağ. It has been tried to reveal the role of mechanization energy among all the inputs. According to the calculated data, in apple cultivation the respective figures for total energy input, total fruition, total energy output, energy output/input rate, specific energy, energy productivity and net energy have been calculated as 58839.65 MJ ha-1, 38370 kg ha-1, 92088.00 MJ ha-1, 1.56, 1.53 MJ kg-1, 0.65 kg MJ-1 and 33248.35 MJ ha-1 respectively. As a result, among the general energy inputs in apple cultivation, the highest energy consuming items have been respectively defined as fertilizer energy, fuel-oil energy, chemicals, machinery, human labour and irrigation energy

AUTONOMOUS AGRICULTURAL VEHICLE DESIGN FOR VARIABLE RATE SPRAYING AT ORCHARDS

Son yıllarda tarımsal üreticiler; tarımsal işçi erişiminin belirsizliği, güvenli, erişilebilir ve yüksek kaliteli tarımsal ürünler konusunda artarak devam eden müşteri talebi, uluslarası üreticilerle olan rekabet ve karbon ayak izinin azaltılması ihtiyacı nedeniyle önemli zorluklarla karşı karşıyadır. Üreticilerin rekabetçi ve karlı üretimi devam ettirebilmeleri teknolojiye yatırım yaparak işçi maliyetlerini düşürüp, verimi arttırmalarından geçmektedir. Otonom tarımsal araçlar meyve bahçelerinde proseslerin otonom hale getirilmesi, verimliliğin arttırılması, bahçe yönetimi konusunda alınan kararlar için gerekli verilerin toplanması, işletme giderlerinin ve karbon ayak izinin azaltılması konularında önemlidir. Bu çalışmada meyve bahçelerinde değişken düzeyli ilaçlama sistemini taşımak için otonom araç tasarımı ve simülasyonu yapılmıştır. Meyve bahçelerinde odometri ve LIDAR sensörlerinden gelen verileri kullanarak meyve bahçesinin engel haritasını çıkarabilen, adaptif monte karlo lokalizasyon yöntemi ile LIDAR ve odometri sensörlerinden gelen verileri harita ile karşılaştırarak otonom aracın harita üzerindeki konumunu doğru olarak belirleyebilen, aracın harita üzerinde istenilen noktalara otonom olarak gitmesini sağlayan ve bulunduğu noktadan hedef noktaya giderken karşısına çıkan engellerden dinamik pencere yaklaşımı algoritmasını kullanarak sakınabilen bir yazılım geliştirilmiştir. Tasarlanan otonom araç değişken düzeyli ilaçlama sisteminin sadece istenilen lokasyon içerisinde ilaçlama yapmasını sağlamak için ilaçlama makinasını çalıştırma ve durdurma komutlarını verebilmektedir. Çalışmada tasarlanan otonom araç, GPS’ in doğru şekilde çalışamayacağı üstü örtülü meyve bahçelerinde, çalışacak olması nedeniyle özgün bir çalışmadır. Ayrıca dışarıdan GPS verisi gibi herhangi bir veriye ihtiyaç duymayacağı için tam otonom bir araçtır. Elde edilen tasarımdan uygulamada daha az çevre kirliliği, daha az işletme gideri ve daha az iş gücü kullanılmasını sağlayarak daha yüksek verim elde edilmesi beklenmektedir. Haritalama uygulamasının başarısı, haritanın ne kadar yer değiştirme yapıldıktan sonra güncelleneceğine ve haritalamada kullanılan parçacık sayısına bağlıdır. Robotun 50 cm yer değiştirmesi ile haritanın güncellenmesi ve 30 parçacık kullanılması durumunda gerekli işlem gücü ve performans bakımından en uygun olan 3,03 entropi değeri elde edilmiştir. Lokalizasyon, robottaki sensörlerden alınan verilerin ve harita bilgisinin adaptif monte karlo lokalizasyon algoritması kullanılarak karşılaştırılması ile sağlanmıştır. Lokalizasyon başarısı, robota ait pozisyonun ne kadarlık yer değiştirme sonucu güncelleneceğine ve lokalizasyonda kullanılan parçacık sayısına bağlıdır. Konum güncellemesinin robotun 2 cm yer değiştirmesi ile yapıldığında ve minimum 500, maksimum 2000 parçacık kullanımında gerekli işlem gücü ve performans bakımından en uygun olan 3,50 cm ortalama hata elde edilmiştir. Rota planlama uygulaması, harita üzerinde lokalizasyonu sağlanmış robotun bulunduğu noktadan istenilen noktaya gidebilmesi için geliştirilmiştir. Rota planlama için Dijkstra algoritması kullanılmış, planlama global ve lokal planlama olarak iki aşamada yapılmıştır. Lokal planlamada kullanılan dinamik pencere yaklaşımı ile robotun önüne çıkan engellerden kaçabilmesi sağlanmıştırIn recent years, agricultural producers have faced significant challenges due to the uncertainty of access to the agricultural labor force, the growing demand for safe, accessible and high-quality agricultural products, a high level of competition with international producers, and an increasing need to reduce their carbon footprint. The fact that producers can continue their competitive and profitable production only by reducing labor costs means they have to invest in technology and increase efficiency. Autonomous agricultural vehicles are important in autonomous processes in fruit orchards, increasing productivity, collecting necessary data for decisions on orchard management, reducing operating costs and carbon footprint. In this study, autonomous vehicle design and simulation were done in order to carry the variable level spraying system in the orchards. An autonomous vehicle can map the orchards by using the data from the odometry and LIDAR sensors, then accurately determine the position of the autonomous vehicle on the map by using the adaptive Monte Carlo localization method to compare data from the LIDAR and odometry sensors with the map. An autonomous vehicle can avoid obstacles by using the dynamic window approach algorithm. The designed autonomous vehicle is able to give commands for starting and stopping the spraying machine to ensure that the variable-level spraying system is sprayed only within the desired locations. The autonomous vehicle designed in the study is an original study because it will work in covered orchards where GPS cannot work properly. It is also a fully autonomous tool because it does not need any data, such as external GPS data. It is expected that higher efficiency will be achieved by providing less environmental pollution, lower operating expense and less labor force in practice. The success of the mapping application depends on the map being updated after the position displacement and the number of particles used in the mapping. When the map is updated with the 50 cm displacement of the robot and 30 particles are used, 3,03 entropy value was obtained which are the most suitable for the required processing power and performance. The localization is achieved by comparing the robot sensors’ data and map information through an adaptive Monte Carlo localization algorithm. The localization success depends on a position update after the amount of displacement of the robot and the number of particles used in the localization. When the position update was made with the displacement of the robot by 2 cm and the minimum 500, maximum 2000 particles were used, a mean error of 3,50 cm was obtained which was optimal in terms of the required processing power and performance. The path planning application has been developed in order to reach the desired point from the location of the robot, which is localized on the map. Dijkstra algorithm was used for path planning, planning was done in two stages as global and local planning. The dynamic window approach used in local planning allows the robot to escape obstacles

Feature fusion based artificial neural network model for disease detection of bean leaves

Plant diseases reduce yield and quality in agricultural production by 20–40%. Leaf diseases cause 42% of agricultural production losses. Image processing techniques based on artificial neural networks are used for the non-destructive detection of leaf diseases on the plant. Since leaf diseases have a complex structure, it is necessary to increase the accuracy and generalizability of the developed machine learning models. In this study, an artificial neural network model for bean leaf disease detection was developed by fusing descriptive vectors obtained from bean leaves with HOG (Histogram Oriented Gradient) feature extraction and transfer learning feature extraction methods. The model using feature fusion has higher accuracy than only HOG feature extraction and only transfer learning feature extraction models. Also, the feature fusion model converged to the solution faster. Feature fusion model had 98.33, 98.40 and 99.24% accuracy in training, validation, and test datasets, respectively. The study shows that the proposed method can effectively capture interclass distinguishing features faster and more accurately

Design of a flow rate adjustement system related to tree foliage surface estimation by using ultrasonic sensors (smart spraying machine)

Elma bahçesinde ağaçların büyüme sezonu boyunca yaprak yoğunluğunda meydana gelen değişimlere göre atılacak ilaçlı sıvı miktarını sürekli olarak ayarlayarak, ilaçlama uygulamasının optimize edilmesini sağlayacak bir ilaçlama makinası geliştirilmiştir. Bu amaçla ultrasonik sensörler kullanılarak hedef bitkinin yaprak yoğunluğunun tespiti yapılmış ve uygulanan dozun adapte edilmesi sağlanmıştır. Çalışmada hava destekli piyasada Ahtapot diye isimlendirilen bağ ve bahçelerde kullanılan hava destekli bir ilaçlama makinesinden faydalanılmıştır. Her kola bir adet ultrasonik sensor, üç adet solenoid valf ve sensör çıkışlarını yorumlayıp solenoid valfleri kontrol edecek elektronik kontrol kartı eklenmiştir. Her bir solenoid valf farklı debide çıkış veren bir ilaçlama memesini kontrol ettiği için bitki üzerine atılacak ilaçlı sıvı miktarı üç farklı debiye ayarlanabilmiştir. Atılan ilaçlı sıvı miktarı gerçek zamanlı olarak ultrasonik sensörler ile algılanan yaprak yoğunluğuna gore; tasarlanan sistem tarafından otomatik olarak değiştirilmektedir.A spraying machine was designed with this study. This machine can contuniously sets the amount of liquid chemical continuously depending on changes in leaf density, volume of the canopy, size and shapes which differs during growing season. These processes will optimise efficiency of spraying application. Ultrasonic sensors were used with this aim to define size of plant for adapting of chemical dosage octopus spraying machine was used at study. A system was designed for every arm’s of octopus machine. Three solenoid valve, one ultrasonic sensor, and electronic control unit which process and interpret the range data of ultrasonic sensor and also control solenoid valve, were added to arms. Flow rate of chemical can be set to three different value. Because every single electrovalve control different type of nozzle. Amounts of spraying chemical is set real-time by system depending on canopy volume and leaf density

Reducing Spray Drift

[No Abstract Available

Kendi Yürür Bir Prototip Tarımsal Araç Tasarımı

Bu proje kapsamında özellikle sıraya ekilen tarımsal ürünlerde kullanılabilecek bir kendi yürür tarımsal araç prototipi geliştirilmiştir. Bu araç otomatik kontrol içeren ve tekerlek kullanıma alternatif bacakları olan, her yöne hareket edebilen bir güç kaynağıdır. Sistemi yönlendiren yazılım yardımıyla farklı komutlar yüklenerek farklı fonksiyonlara sahip olabilmektedir. Bu fonksiyonlar çekme, taşıma, bitki tanıma, var/yok kararı, görüntü işleme, ses algılama gibi özel amaçlara göre geliştirilebilir. Temel olarak arasında gidebilmekte, sıra bittiğinde kendi kararı ile dönebilmekte ve istediği sıraya girebilmektedir. Projede geliştirilen araç bir bataryadan aldığı enerji ile çalışmaktadır. Robot ana bilgisayar, kamera, laser tarayıcı sensör, servo motorlar ve arduino mega temel elemanlarından oluşmaktadır. Yazılımın yer aldığı ana bilgisayar aracılığıyla Laser tarayıcı ve kameradan gelen verilerin tüm hesaplama ve karar verme işlemi yapmaktadır. Ayrıca ses komutu ile bazı yönlendirmeler yapılabilmektedir.. Araç tekerlek yerine bacaklar üzerinde hareket etmekte ve ilerlemektedir. Robotun hareketi bacaklarda kullanılan servo motorların belli sıra ile çalıştırılması ile sağlanmaktadır. Merkezi programda belirlenen hareket şekli servo motorlara arduino mega mikro-denetleyici ünite ile aktarılmaktadır. Robot bir operatör yardımıyla da kullanılabilmektedir. Ek olarak karşılaşılabilecek istenmeyen durumlarda komuta edebilmek için Operatör robotu bir joystick ile veya sesli komutlar ile uzaktan kontrol edilebilmektedir.Self propelled agricultural vehicle prototype is developed for row-crop cultivation at this project. This robot is moving automaticly with legs . System can be programmed for different purposes and functions. These functions are transport, plant identification, weed detection. Basically, the robot, can go between rows, and can turn to next row at the end of the rows. The robot is working with the energy from the battery. The robot consists host computer, camera, laser scanner sensor, servo motors and arduino mega.The software at the host computer receive data from laser scanner and camera, makes all the calculations and decision-making process. In addition, some guidance can be done with voice commands . The robot is moving with legs instead of wheels. Walking of the robot is provided by sequential operations servo motors used in the legs. Servo motors are driving by arduino mega microprocessor and driver circuit. The robot can also be used with the help of an operator. In addition to the operator to be able to command in undesirable situations, robot can be controlled remotely with a joystick or voice commands

Determining the Energy Usage Efficiency of Different Soil Tillage Methods and No-Till Method in Aftercrop Beans Production

This study presented the energy usage efficiency of 3 different soil tillage method and no-till method in aftercrop beans production. As a result, the value of specific energy was found as 1.63 MJ/kg in No-till, 1.80 MJ/kg in Rotary tiller + drilling (ROT), 2.01 MJ/kg in Disc harrow + rotary tiller + roller + drilling (HD+ROT), and 3.36 MJ/kg in Disc harrow + drilling (DT). The energy output/input ratio was obtained as 9.01 in no-till, 8.16 in ROT, 7.32 in HD+ROT and 4.38 in DT. It was found that the highest share in the total input energy in all methods was held by fertilizer energy, while fuel-oil had the second place

Güneş Enerjisi Destekli Araç İçin Gövde Tasarımı Ve İmalatı

Çağımızda kullanılan enerji kaynaklarının gün geçtikçe azalması ve çevreye verdikleri zararların gittikçe tehlikeli boyutlara ulaşması, tüm dünyada yeni ve yenilenebilir enerji kaynakları konusunda yapılan araştırmaların hız kazanmasına neden olmuştur. Bu kaynaklardan en bol ve neredeyse sınırsız miktarda olan güneş enerjisinden elde edilen elektrik enerjisinin kullanımı, petrol bazlı enerji kaynaklarına büyük bir alternatif olarak göze çarpmaktadır. Bu çalışmada güneş enerjisi ile çalışan bir araç için monokok gövde tasarımı ve imalatı ele alınmaktadır. Tasarımda, güneş panellerinden elde edilen kısıtlı enerjinin en verimli şekilde kullanılabilmesi için aracın mümkün olduğunca hafif imal edilmesi ve aerodinamik sürtünme direnci en aza indirecek bir aerodinamik şekil ile yapılması planlanmıştır. Bu amaçla aracın fiberglastan alt ve üst kabuk olarak imal edilmiştir. Elde edilen gövde TÜBİTAK'ın düzenlediği 2014 Formula G Yarışlarında üniversitemizi temsilen Güneşinoğlu takımının güneş arabasında kullanılmıştır.Nowadays,increasing amount of energy use and limited energy sources are important problem for all over the world. Because of this there is an increasing concern about new and renewable energy source researchs. Especially solar energy is a great alternative to petroleum-based energy sources and it is nearly limitless.In this study a monocoque body design and manufacturing of this body was examined. In design, the limited energy obtained from the solar panels to be used in the most efficient way, manufacturing of the vehicle is made as light as possible with a good aerodynamic shape for minimizing aerodynamic drag resistance. For this purpose the lower and upper shell of the vehicle has been manufactured from fiberglass. This body was used for NKU Gunesinoglu Solar Car team, at FORMULA G 2014 which is organized by TUBITAK

Embriyonal Gelişim Ve Embriyonal Dönemde Cinsiyet Tayini Amacıyla Görüntü İşleme Tekniğinin Kullanımı Üzerine Bir Araştırma

Bu araştırmada, Tavuk yumurtaların erken embriyonal gelişiminin takip edilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla embriyolar, yumurta kabuğuna zarar vermeden, proje kapsamında geliştirilecek görüntüleme sistemi ile izlenecektir. Yumurtalar döllü/dölsüz ayrım, cinsiyet tayini ve iç kalite incelenmesi yönleriyle incelenecektir. Ultrasonagrafi yöntemi kullanılarak yapılacak incelemelerde alınan görüntüler bilgisayar ortamına aktarılarak çeşitli organların saptanması ve bu görüntülerin kullanılarak embriyonel dönemdeki sorunlara çözüm üretecek kullanıma olanak verecek yazılım haline getirilecektir. Elde edilen program kullanılarak içerisinde yer aldığı sisteme farklı seçim yapma ve karar verme yeteneği kazandıracaktır.***Bu araştırmada, Tavuk yumurtaların erken embriyonal gelişiminin takip edilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla embriyolar, yumurta kabuğuna zarar vermeden, proje kapsamında geliştirilecek görüntüleme sistemi ile izlenecektir. Yumurtalar döllü/dölsüz ayrım, cinsiyet tayini ve iç kalite incelenmesi yönleriyle incelenecektir. Ultrasonagrafi yöntemi kullanılarak yapılacak incelemelerde alınan görüntüler bilgisayar ortamına aktarılarak çeşitli organların saptanması ve bu görüntülerin kullanılarak embriyonel dönemdeki sorunlara çözüm üretecek kullanıma olanak verecek yazılım haline getirilecektir. Elde edilen program kullanılarak içerisinde yer aldığı sisteme farklı seçim yapma ve karar verme yeteneği kazandıracaktır.***Bu araştırmada, Tavuk yumurtaların erken embriyonal gelişiminin takip edilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla embriyolar, yumurta kabuğuna zarar vermeden, proje kapsamında geliştirilecek görüntüleme sistemi ile izlenecektir. Yumurtalar döllü/dölsüz ayrım, cinsiyet tayini ve iç kalite incelenmesi yönleriyle incelenecektir. Ultrasonagrafi yöntemi kullanılarak yapılacak incelemelerde alınan görüntüler bilgisayar ortamına aktarılarak çeşitli organların saptanması ve bu görüntülerin kullanılarak embriyonel dönemdeki sorunlara çözüm üretecek kullanıma olanak verecek yazılım haline getirilecektir. Elde edilen program kullanılarak içerisinde yer aldığı sisteme farklı seçim yapma ve karar verme yeteneği kazandıracaktır