12 öğrenci ve 11 projenin katıldığı yarışmada Birinciliği Uludağ Üniversitesinden Ahmet Berat KAYA "Hava Araçları İçin Bütünleşik Seyrüsefer Sistemi Tasarım" adlı proje ile , ikinciliği Uludağ Üniversitesinden "Hareketli Kamera İle Sanal Mouse Tasarımı" Yiğit Çağatay KUYU , üçüncülüğü Uludağ Üniversitesinden "Cmos Kamera Kullanarak Yüz Takibi İle Kontrol Edilebilen İki Ayaklı Robot" proje ile Görkem BODUR, Mansiyon Ödülünü ise Uludağ Üniversitesinden " Şebeke Hattı Üzerinden İletişim Sağlayan Ev Otomasyon Sistemi" adlı proje ile Anıl ARABACI, Gürkan GÜNÇ aldılar.
HAVA ARAÇLARI İÇİN BÜTÜNLEŞİK SEYRÜSEFER SİSTEMİ TASARIM (Ahmet Berat KAYA)
Hava araçlarının hassas kontrolü için aracın irtifa,konum ,yönelim ve hız bilgisinin bilinmesi gerekir. Bunun için ataletsel seyir sistemleri, hava veri bilgisayarları, manyetik algılayıcılar ve küresel konumlandırma gibi algılama sistemleri bir arada kullanılarak araç için gerçek zamanlı veri sağlanmaktadır. Bu projede ucuz MEMS tabanlı ataletsel algılayıcıların, statik basınç verisi ve manyetik algılayıcılar ile küresel konumlandırma sisteminin tek bir donanımda entegre edilmesini sağlayacak bir sistemin geliştirmesi hedeflenmiştir. Bütünleştirme algoritmaları geliştirilerek tüm algılayıcılardan maksimum faydanın alınabilmesi amaçlanmıştır.
Yönelim hesabı, jiroskop, ivmeölçer ve manyetometre kullanılarak yapılmaktadır. Manyetik baş açısı hesabı için manyetometre ve yönelim bilgisi kullanılmaktadır. Dikey yükseklik kanalı ivmeölçer ve basınç ölçer kullanılarak düzeltilmektedir. Ataletsel algılayıcılar ile de konum ve hız hesaplanmakta ve GPS kullanılarak hesaplamalar düzeltilmektedir.
Tasarlanan sistem ve algoritmalar,donanım üzerinde gerçeklenecektir.
HAREKETLİ KAMERA İLE SANAL MOUSE TASARIMI (Yiğit Çağatay KUYU)
Gelişen teknolojiyle beraber insanların hayatını kolaylaştıracak yeni buluşlar ortaya çıkmış,insanlar daha önce yaptıkları işleri daha kolay ve basit yapacak hale gelmişlerdir. Sanal mouse fikri tam olarak bu görüşten ortaya çıkmıştır.Sanal Mouse temeli renk ayrımına dayanan bir teknolojidir,yani belirlediğimiz renklere göre her ortama uyum sağlayabilir. Renklere atayacağımız fonksiyonlara bağlı olarak bilgisayarın yaptığı her işini fiziki bir temas olmadan gerçekleştirilebilir hatta klavye yerine belirlediğimiz renkleri kullanabiliriz. Herhangi bir uzvunu kaybetmiş insanlar için,belirleyeceğimiz herhangi bir veya birkaç renkle o bilgisayarın tüm fonksiyonlarına erişimlerini sağlayabiliriz.Böylelikle bu insanlar hayata daha rahat entegre olabilirler.Bilgisayardan konum bilgilerini alan hareketli kameramız sayesinde kameramız kullanıcının belirlediği rengi takip ederek,kullanıcının kameranın görüş açısından çıkmasını engeller.Böylelikle kullanıcı hareketli veya hareketsiz bir şekilde fiziki temas olmaksızın kişisel bilgisayarlarını kontrol edebilecektir.
CMOS KAMERA KULLANARAK YÜZ TAKİBİ İLE KONTROL EDİLEBİLEN İKİ AYAKLI ROBOT (Görkem BODUR)
Endüstrinin gelişimi ile birlikte robotların mutfaklardan çıkıp hayatımızın önemli bir parçasını oluşturduğu şu günlerde canlıların yürüme ve görme hareketleri incelenerek bunların bir robot üzerinde sosyal, ticari ve askeri açıdan uyarlanabilirliği araştırılmıştır. Bu projede temel alınan nokta, imge işleme kullanılarak bilgisayar ortamında gerçekleştirilen eylemin robot donanımıyla birleştirilmesidir.
Biyomimetik çalışmaları sonucu edinilen bilgiler iki ayaklı robotun yürüme eylemini sağlamak ve yüz tanıma işlemini gerçekleştirmek amacı ile kullanılmıştır. Bu şekilde elektromekanik problemlerin (denge, ilerleme-dönme hareketleri) çözümü yine doğada aranmış ve pelikan, leylek, tavuk gibi arkadan eklem bacaklıların bacak hareketleri taklit edilmiştir. Robotun fiziksel hareketi toplam 18 servo motor (7 adet sağ 7 adet sol bacak, 2 adet 2-eksen kamera yatağı ve 1 adet kuyruk + kolların hareketi için) yardımıyla gerçekleştirilmektedir. Bunun yanında servoların istenilen açı değerlerine ulaştıklarına emin olmak için PID kontrol sisteminden yararlanılmıştır.
Görüntünün alınıp bilgisayar ortamına aktarılabilmesi için robot üzerine 5km menzilli bir FPV sistemi bulunmaktadır. 2-eksen kamera yatağına bağlı CMOS kamera düşük güç ve maliyetle yüksek çözünürlükte görüntü alımını sağlamaktadır. Bilgisayara aktarılan görüntü OpenCV kütüphanesi kullanılarak Processing derleyicisinde işlenmiştir. Yüz tanıma işlemi olarak "ani renk seviye değişimi" algoritması referans alınmıştır. Bu algoritma kapsamında her hareketli imge çerçevesi taranarak her yüzde ortak bulunan soldan sağa, açık(şakak) – koyu(kaş) – açık(iki kaş arası) – koyu(kaş)- açık(şakak) gibi seviye değişimleri ile yüz hatları belirlenmiştir ve belirli bir offset verilerek yüzün etrafına çerçeve çizilmiştir (blob). Bu çerçevenin 9`a bölünen ekran içerisindeki hareketleri incelenerek robota koordinat gönderilmesi ve bu şekilde robotun hareketini gerçekleştirmesi sağlanmıştır.
ŞEBEKE HATTI ÜZERİNDEN İLETİŞİM SAĞLAYAN EV OTOMASYON SİSTEMİ ( Anıl ARABACI - Gürkan GÜNÇ)
Gelişen teknolojiye paralel olarak tüketicilerin ev içinde kullandıkları elektronik ürünleri sayısı ve türü her geçen gün daha da artmaktadır. 1915-1920 yılları arasında başlayan bu trend, son kullanıcıların tüketelebileceği fiyat seviyesine ancak yakın geçmişte ulaşabilmiştir. (Wikipedia, 2013). Konfor açısından bize birçok fayda sağlayan bu ürünler aynı zamanda zaman ve ortam koşullarına göre yönetilmeleri gereken araçlar haline gelmiştir. Bu nedenle ortam değişkenleri ve kullanıcı ihtiyaçlarını göz önünde bulundurarak "ev/bina otomasyonu" adı altında çeşitli kontrol mekanizmaları geliştirilmiştir.
Ev otomasyonları çeşitli açılardan bakıldığında farklı biçimlerde sınıflandırılabilir.
• Kullandıkları alt yapı (şebeke hattı, RF, ek veri hattı vs..)
• Sitemin geri bildirim durumu (Geri bildirimli, geri bildirimsiz)
• Kullandıkları protokoller
• Sistem güvenirliliği (Kapalı devre, internet üzeri erişim vs..)
Yukarıda belirtilen çeşitli faktörler incelendiğinde tasarlanacak sistemde şu kriterlerin kullanılması gerekçeleri ile belirtilmiştir.
Altyapı: Eski binalara da uygulanabilir olması, binaya tahribatlı bir yatırım gerektirmemesi açısından şebeke hattı üzerinden haberleşme seçilmiştir. Kablosuz iletişim dışarıdan müdahaleye açık olması ve artan kontrol modülüne paralel elektromanyetik kirliliği arttıracağından tercih edilmemiştir.
Protokol: Insteon, X10, Zwave, KNX, UPB gibi çeşitli protokoller incelendikten sonra, donanımsal karmaşıklık, maliyet, patent hakları gibi noktalar göz önünde bulundurularak bir değerlendirme yapıldığında X10 protokolü ticari açıdan yaygın olarak kullanılması ve patentinin kullanıma açık olması ve kodlamadaki basitlik nedeniyle protokol seçiminde ön plana çıkmıştır.
Sistem güvenirliği: Ev içerisinde kullanılan elektrikli aletler her ne kadar güvenlik önlemleri içerse de dışarıdan yapılacak kontrolsüz müdahaleler ya da istem dışı çalıştırmalarla sorun yaratabilmektedir. Şifrelemek ya da geri bildirimli sistem kurmak bir çözüm olarak önerilebilse de maliyet kriteri göz önünde bulundurulduğunda, kapalı devre (diğer bina/hanelerden izole) bir sistem kurulmasına karar verilmiştir. Ayrıca güvenlik açısından DIN_EN_50491 ve DIN_EN_50090 standartlarını da sağlayabiliyor olması gerekmektedir.
Sonuç olarak şu kriterlere sahip bir tasarımın gerçekleşmesine karar verilmiştir.
• Sistem ek bir veri yolu olmaksızın 220 V AC şebeke gerilimi üzerinden haberleşecek.
• X10 protokolü gereği: 120 kHz taşıyıcı bant üzerinden haberleşecek.
• Olası bir elektrik kesilmesine karşılık komut gelmemesi durumunda kapalı konum varsayılan olarak görecektir
• Maliyet kriteri göz önünde bulundurularak geri bildirim mekanizması olmayan bir sistemdir.
Tasarım şu aşamalardan oluşacaktır.
• Gereksinimlerin ve sınır koşullarının belirlenmesi
• Sistemin modüllere ayrılması
• Modüllerin tasarımı
• Mikro denetleyicilerin akış diyagramlarının oluşturulması
• Donanımların gerçeklenmesi ve sınır koşullarında denenmesi
