Araştırma Makalesi

3B Yazıcının Kontrolünde Optimizasyon Algoritmalarının Performansı

Cilt: 33 30 Aralık 2021
PDF İndir
EN TR

3B Yazıcının Kontrolünde Optimizasyon Algoritmalarının Performansı

Öz

Üç boyutlu (3B) biyo yazıcılar, rejeneratif tıp ve doku mühendisliği alanlarında özellikle kulak, burun ve yüz-çene protezlerinin biyo baskılarında yoğun şekilde kullanılmaktadır. Modelden modele farklılık gösteren baskı hataları yapay doku ve organların biyo-baskısında sıklıkla görülmektedir. Modelin yüzeyinde meydana gelen hatalar yazdırılacak organın verimli kullanımına engel olmaktadır. Yapay doku ve organ biyo-baskısı sürecinde meydana gelen hataların en aza indirilebilmesi için 3B yazıcının kontrolcü performansının iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, yapay doku ve organların biyo-baskısı için İyileştirilmiş Gri Kurt Optimizasyon (İGKO) tabanlı yeni bir uyarlanabilir PID kontrolcü geliştirilmiştir. Yerel minimumlardan kaçınmak için İGKO algoritması tercih edilmiştir. Önerilen algoritmanın yakınsama hızı PID kontrolcünün parametrelerinin hızlı ve doğru şekilde ayarlanabilmesine olanak sağlamaktadır. Geliştirilen İGKO tabanlı uyarlanabilir PID kontrolcünün performansı, performans metriklerinden biri olan zaman ağırlıklı karesel hatanın integrali (Integral of Time multiplied Squared Error-ITSE) yardımıyla ölçülmüştür. 3B yazıcı için önerilen kontrolcünün performansı, klasik PID ve Balina Optimizasyon Algoritması (BOA) tabanlı PID kontrolcülerin performansı ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlardan, önerilen İGKO tabanlı uyarlanabilir PID kontrolcünün 3B yazıcının geçici tepkisini önemli ölçüde iyileştirdiği ve yazdırılan burun ve kulak gibi organlardaki yüzey hatalarını en aza indirdiği görülmektedir.

Anahtar Kelimeler

Teşekkür

Bu çalışma ASYU2020_Akıllı Sistemlerde Yenilikler ve Uygulamaları Özel sayısı için değerlendirilmek üzere gönderilmiştir.

Kaynakça

  1. Nuseir, A., Hatamleh, M. M. D., Alnazzawi, A., Al‐Rabab'ah, M., Kamel, B., & Jaradat, E., (2019). Direct 3D printing of flexible nasal prosthesis: optimized digital workflow from scan to fit. Journal of Prosthodontics, 28(1), 10-14.
  2. Zhong, N., & Zhao, X., (2017). 3D printing for clinical application in otorhinolaryngology. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology, 274(12), 4079-4089.
  3. Di Gesù, R., Acharya, A. P., Jacobs, I., & Gottardi, R., (2020). 3D printing for tissue engineering in otolaryngology. Connective Tissue Research, 61(2), 117-136.
  4. Farook, T. H., Jamayet, N. B., Abdullah, J. Y., Rajion, Z. A., & Alam, M. K., (2020). A systematic review of the computerized tools and digital techniques applied to fabricate nasal, auricular, orbital and ocular prostheses for facial defect rehabilitation. Journal of Stomatology, Oral and Maxillofacial Surgery, 121(3), 268-277.
  5. Bauermeister, A. J., Zuriarrain, A., & Newman, M. I., (2016). Three-dimensional printing in plastic and reconstructive surgery: a systematic review. Annals of Plastic Surgery, 77(5), 569-576.
  6. Nemli, S.K., Aydin, C., Yilmaz, H., Bal, B.T., & Arici, Y.K., (2013). Quality of life of patients with implant-retained maxillofacial prostheses: a prospective and retrospective study. The Journal of Prosthetic Dentistry, 109(1), 44-52.
  7. Irish, J., Sandhu, N., Simpson, C., Wood, R., Gilbert, R., Gullane, P., Brown, D., Goldstein, D., Devins, G., & Barker, E., (2009). Quality of life in patients with maxillectomy prostheses. Head & Neck: Journal for the Sciences and Specialties of the Head and Neck, 31(6), 813-821.
  8. Levine, E., Degutis, L., Pruzinsky, T., Shin, J., & Persing, J. A., (2005). Quality of life and facial trauma: psychological and body image effects. Annals of Plastic Surgery, 54(5), 502-510.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

30 Aralık 2021

Gönderilme Tarihi

10 Mart 2021

Kabul Tarihi

7 Temmuz 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 33

Kaynak Göster

APA
Altan, A., & Parlak, A. (2021). 3B Yazıcının Kontrolünde Optimizasyon Algoritmalarının Performansı. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, 33, 10-16. https://doi.org/10.7240/jeps.894178
AMA
1.Altan A, Parlak A. 3B Yazıcının Kontrolünde Optimizasyon Algoritmalarının Performansı. JEPS. 2021;33:10-16. doi:10.7240/jeps.894178
Chicago
Altan, Aytaç, ve Ahmet Parlak. 2021. “3B Yazıcının Kontrolünde Optimizasyon Algoritmalarının Performansı”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 33 (Aralık): 10-16. https://doi.org/10.7240/jeps.894178.
EndNote
Altan A, Parlak A (01 Aralık 2021) 3B Yazıcının Kontrolünde Optimizasyon Algoritmalarının Performansı. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 33 10–16.
IEEE
[1]A. Altan ve A. Parlak, “3B Yazıcının Kontrolünde Optimizasyon Algoritmalarının Performansı”, JEPS, c. 33, ss. 10–16, Ara. 2021, doi: 10.7240/jeps.894178.
ISNAD
Altan, Aytaç - Parlak, Ahmet. “3B Yazıcının Kontrolünde Optimizasyon Algoritmalarının Performansı”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 33 (01 Aralık 2021): 10-16. https://doi.org/10.7240/jeps.894178.
JAMA
1.Altan A, Parlak A. 3B Yazıcının Kontrolünde Optimizasyon Algoritmalarının Performansı. JEPS. 2021;33:10–16.
MLA
Altan, Aytaç, ve Ahmet Parlak. “3B Yazıcının Kontrolünde Optimizasyon Algoritmalarının Performansı”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, c. 33, Aralık 2021, ss. 10-16, doi:10.7240/jeps.894178.
Vancouver
1.Aytaç Altan, Ahmet Parlak. 3B Yazıcının Kontrolünde Optimizasyon Algoritmalarının Performansı. JEPS. 01 Aralık 2021;33:10-6. doi:10.7240/jeps.894178