Ekim makinaları için GPS destekli tohum algılama sisteminin tasarlanması ve tohum dağılım haritalarının belirlenmesi
Design of seed detection system based on GPS for seeders and determination of seed distribution maps
Yazar: EMRE ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. MEHMET TOPAKCI
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: GPS = Global Positioning System

Özet:
Bu araştırma kapsamında, pnömatik hassas ekim makinasında, ardışık şekilde düşen tohumlar arası uzaklıkları kolay ve hassas bir şekilde ölçebilen tohum algılama sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen tohum algılama sisteminde, ekim makinasından ardışık ve serbest bir şekilde düşen tohumlar, algılayıcılar yardımıyla tespit edilip konumları belirlenmiştir. Tohum algılama sisteminde yer alan mikrodenetleyici RTK-GPS yardımı ile tohumların koordinatları tespit edilip bu koordinatları kullanarak iki tohum arasındaki uzaklık belirlenmiştir. Tohum algılama sistemi içindeki mikrodenetleyiciler, algılayıcının tespit ettiği tohumları seri port yardımı ile endüstriyel bilgisayara iletmekte ve bu esnada tespit edilen tohumun konumu RTK-GPS yardımıyla da belirlenerek tüm bilgiler endüstriyel bilgisayarda toplanarak işlenmektedir. 
Denemelerde karşılaştırma yapmak için tarlada algılayıcılarla konumu belirlenen tohumlar, çimlenmeye başladıktan sonra rastgele seçilmiş her 3 farklı hız için 3 farklı yerde 10 m uzunluğundaki veriler kullanılmıştır. Toplanan konum verilerinin yararlanılarak ortalama sıra üzeri uzaklık değerleri belirlenmiş, standart sapması, standart hata, varyasyon katsayıları ve t-testi karşılaştırmaları yapılmıştır.
Karşılaştırılan sistemde regresyon analizleri ve ortalama yüzdesel mutlak hata (MAPE) değerleri dikkate alınmıştır. MAPE değerlerinde tüm yapılan hız denemelerinde sistem başarılı bulunurken, 1,5 m/s ilerleme hızında 0,9792 olarak en iyi performans elde edilmiştir. Regresyon analizindeki farklılıklar ilerleme hızı, toprak yapısı, hava durumu, tohum ve pnömatik hassas ekim makinasından kaynaklı olabilmektedir. Regresyon katsayılarının 1'e yakın olması, bu sistemlerin diğer çalışmalarda kullanılabilir bir sistem olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Within the scope of this research, a seed detection system has been developed with precision vacuum seeder which can easily and precisely measure the inter-seed spacing. In the seed detection system, the seeds which can be dropped from the seeder in a successive manner and can be dropped freely were determined with the help of sensors and their locations were determined. The coordinates of the seeds were determined by using microcontroller RTK-GPS in the seed detection system and the distance between the two seeds was determined by using these coordinates. The microcontrollers in the seed detection system transmit the seeds detected by the sensor to the industrial computer by serial port and the location of the seed determined by RTK-GPS is determined and all information is collected and processed on the industrial computer.
In the experiment, when the seeds which were planted with the help of sensors in field arrangement as the comparison factor first began to germinate, comparison was made with 10 m length data at 3 different locations for each 3 different velocities selected randomly. By using the collected position data, the mean in-line distance values were determined, standard deviation, standard error, variation coefficients and t-test comparisons were made.
The regression analysis and the mean percentage absolute error (MAPE) values were taken into account in the comparison system. MAPE values were found to be successful at the entire speed test, while the best performance was found as 0.9792 at the operating speeds of 1.5 m / s. This difference can be caused by the feed rate, soil structure, air condition, seed, construction of the seeder. Due to the fact that the regression coefficients are close to 1, these systems can be used in other studies.