I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   20 20 ,   pp .   51 3 ~ 5 25   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 9 .i 1 . pp 51 3 - 5 25             513       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   A   v i si o n - b a sed   r e a l - t i m e   o b st a c l e   a v o i d a n c e s r u l e s   u t i l i si n g   g r i d - e d g e - d e p t h   m a p       B u d i   R ah m an i 1 A gu s   H a r jo k o 2 Tr i   K u n to r o   P r i yam b o d o 3   1 D e pa r t m e n t   o f   I nf o r m a t i c s ,   S T M I K   B a nj a r b a r u ,   I ndo ne s i a   2 ,3 D e pa r t m e n t   o f   C o m put e r   S c i e nc e ,   U n i v e r s i t a s   G a dj a M a da ,   I n do ne s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e O c t   17 ,   2019   R e v i s e D e c   1,   2 019   A c c e pt e J a n   14 ,   202 0       T hi s   pa pe r   p r e s e n t s   a   n e w   r ul e s - ba s e d   o f   a   r e a l - t i m e   de c i s i o s y s t e m   f o r   a a ut o no m o us   w he e l e r o bo t   w i t t h e   ho l o no m i c - dr i v e   s y s t e m .   T he   r o bo t   us e s   de c i s i o ns   t o   a v o i c o l l i s i o ns   w i t o bs t a c l e s .   T he   de c i s i o r u l e s   ba s e o   g r i d - e dg e - de pt m a p .   T h e   g r i d - e dg e - de p t m a r e pr e s e nt s   t h e   o bs t a c l e s   po s i t i o a nd  d i s t a nc e   i t he   e nv i r o nm e n t .   T he   g e ne r a t i o p r o c e s s   o f     t he   g r i d - e dg e - de p t m a p r e s e n t e d   i n   pr e v i o us   r e s e a r c h .   T h e   de c i s i o ns   o f     t he   f i r s t   s c e na r i o   w i t no   de s t i n a t i o po i nt   a r e   f o r w a r d ,   s t o p,   90o   r i g ht   t ur n,   a nd  90o   l e f t   t u r n .   T he   de c i s i o ns   o f   t he   s e c o nd  a nd  t h i r s c e na r i o s   w i t a   de s t i n a t i o po i n t   a r e   f o r w a r d ,   s t o p,   90o   r i g ht   t u r n ,   90o   l e f t   t ur n ,   4 5 o   f o r w a r t o   t h e   r i g ht ,   45o   f o r w a r t o   t he   l e f t ,   s l i d e   t o   t h e   r i g ht ,   a nd   s l i de   t o   t he   l e f t .     T he   p r o po s a l   t e s t e i n   a   5x3   m e t e r   l i v i ng   e nv i r o nm e nt .   F i na l l y ,   t he   e xpe r i m e nt   r e s ul t e d   i 93 . 3 %   o f   na v i g a t i o n’ s   s uc c e s s   f o r   a l l   t he   s c e na r i o s .   Ke y w or d s:   G E D - m a p   N a v i ga t i o n   O b s t a c l e   a v o i da n c e   Ro bo t   S t e r e o   v i s i o n   C opy r i gh t   ©   20 20   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   B udi   R a hm a n i ,   D e pa rt m e n t   o f   In f o r m a t i c s ,     S T M IK   B a n j a r b a r u,   K a l i m a nt a n   S e l a t a n ,   I n do n e s i a .   E m a i l :   b udi r a hm a ni @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     A n   a ut o n o m o us   w h e e l e r o bo t   n e e ds   a   r e a l - t i m e   de c i s i o n   s y s t e m   t o   na v i ga t e   a nd  a v o i a n   o b s t a c l e ,   w h e t h e r   i ndo o r s   o r   o ut do o r s .   O b s t a c l e   a v o i da n c e   i s   t h e   a b i l i t y   o f   a   r o bo t   t o   de t e c t   t h e   p r e s e n c e   o f   ob j e c t s   t h a t   ob s t r uc t   i t s   m o v e m e n t   t o w a r d   t h e   de s t i n a t i o n .   T hi s   a b i l i t y   c oul b e   b a s e o n   i m a ge   p r o c e s s i n us i ng  a   s t e r e c a m e ra .   W h e us i n g   a   s t e r e o   c a m e ra ,   t h e   s y s t e m   w i l l   o b t a i n   t h e   d i s pa ri t y   m a b a s e o n   a   p a i o f   r e c t i f i e d   i m a ge s .   A f t e r   t h a t ,   t h e   s y s t e m   w i l l   c a l c ul a t e   t h e   a pp r o xi m a t e   di s t a n c e   be t w e e n   obj e c t s   de t e c t e by   a   c a l i b ra t e c a m e ra   [1 ,   2 ].   A   s t e r e o   c a m e r a - b a s e na v i ga t i o n   s y s t e m   i m p l e m e n t e i [3 ,   4] .   T h e   m e t h o i m p r o v e w i t h   t h e   de t e c t i o n   p r o c e s s   a n n a v i g a t i o n   pa t h   r e c o gn i t i o n .   W h e n   t h e r e   i s   a n   o b s t a c l e ,   t h e   s y s t e m   de c i de s   t o   s ki t h e   pa t h .   CN N   m e t h o us e t o   de t e c t   t h e   pa t h   a n t h e   pr e s e n c e   of   ob s t a c l e s   by   [5].     T h i s   m e t h o p r o v i de t h e   t r a i n i ng  w i t h   s o m e   s t e r e o   i m a ge s   of   ob s t a c l e s .   B a s e d   o n   t h e   t ra i ni n g,   t h e r e   w a s   a   kn o w l e dge   m o d e l   t ha t   us e t o   de t e c t   a n di s t i n gu i s h   b e t w e e n   ob s t a c l e   pa t h s   [6].   I n   p ra c t i c e ,   t h e   o bs t a c l e   f a c e by   r o bo t s   w a s   n o t   o nl y   s t a t i c   b ut   a l s o   s o m e t i m e s   ha d   m ov i n g   o bj e c t s .   T h e   n e xt   m o de l   de ve l o pe d   us i n t h e   S um   of   A b s o l ut e   D i ff e r e n c e .   T hi s   m e t h o t ri e t o   i m pr o v e     t h e   a c c ura c y   of   t h e   di s t a n c e   m e a s u r e m e n t   p r o c e s s   f r o m   t h e   s t e r e o   c a m e ra .   I n   t h i s   m o de l ,   t h e   r o b o t   i n s t ruc t e t o   m o ve   b a c i f   i t   f i n ds   t h e   o b s t a c l e   i n   f r o n t   o f   i t   a t   l e s s   t h a n   50  c m   a h e a d,   t h e n   d i r e c t   i t   t o   t h e   ri g h t   o r   t h e   l e f t   by   90o   [7].   T h e   o t h e r   m e t h o d,   c a l l e t h e   b l o c m a t c h i ng   a l go ri t hm ,   w a s   us e t o   d e t e c t   t h e   p r e s e n c e   o ob s t a c l e s   i n   f r o n t   o f   t h e   c a m e ra ,   t h e   m e t h o b a s e o n   t h e   di s pa r i t y   m a p .   If   t h e   i m a ge   p i xe l   i s   d a r ke r   t ha n   t h e   o t h e r s ,   i t   m e a n s   t h e r e   i s   m o r e   di s t a n c e   t o   t h e   ob j e c t   f r o m   t he   c a m e r a   o r   r o b o t .   T h e   r e a c t i o n   o f   t h e   r o bo t   w a s   t o   m o v e   i n   r e v e r s e   o t u rn  90o   t o   t h e   l e f t   o t h e   r i g ht   i f   t h e   di s t a n c e   w a s   l e s s   t h a 5 c m   [8] .   Im p r o v e m e n t   o f   t h e   o b s t a c l e   de t e c t i o n   m o de l   us i ng  o b j e c t   i m a ge r y   t r a i n i ng  s h o w n   i [9] t h e   m e t h o i s   c a l l e a   h y b r i t o po l o g y   m a p   b ui l di n g .   I n   t h i s   s t u d y ,   r o bo t s   t r a i n e w i t h   a   s e r i e s   of   i m a ge   obj e c t s   s t o r e i n   a   da t a b a s e .   T h e   i m a ge   c a pt u r e b y   t h e   c a m e ra   a n m a t c h e w i t h   t h e   da t a b a s e .   T h e   de c i s i o w a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     51 3   -   5 25   514   t a ke n   t o   di s t i n gu i s h   t h e   o b j e c t s   a s   a n   o b s t a c l e   o r   a   de s t i n a t i o n   po i nt .   T hi s   pu r p o s e   r e qui r e e n o ug h   m e m o r y   c a pa c i t y   t o   s t o r e   a   s e r i e s   o f   i m a ge s   i n   t h e   d a t a b a s e   [9].   A n o t h e r   m e t h o o f   r e c o gn i z i n t h e   o bs t a c l e s   w a s   t us e   f uz z y   l o gi c   w i t h   a   s e r v e r   t o   pr o c e s s   t h e   i m a ge   [10] .   It   ha s   b e e n   po s s i b l e   t o   i m pr o v e   t h e   a c c ur a c y   of   t h e   pr o c e s s   of   r e c o gn i z i ng  t h e   o b s t a c l e   o r   t h e   de s t i na t i o [11] .   T h e   m e t h o r e qu i r e a   v a s t   ha r dw a r e   r e s o ur c e .   T h e   i m a ge   pr o c e s s i n p r o c e s s   i s   gi v e n   t o   t h e   s e r v e r   a nd  n o t   p r o c e s s e o n b o a r t h e   r o bo t .   T h e r e f o r e ,     t h e   f uz z y   l o gi c   a l go r i t hm   i m pl e m e n t e i n   [12]  t o   de t e c t   t h e   o bs t a c l e s .   In   t hi s   s t udy ,   t h e   m e t h o t r i e t s e pa ra t e   b e t w e e n   t h e   o b s t a c l e s   a n d   t h e   b a c kgr o u n d .   T h e   r o b ot   w i l l   r e s t r i c t   t h e   o b s t a c l e s   a t   l e a s t   90   c m   a p a r t .   A n o t h e r e s e a r c h e r   t r i e t o   de ve l o a   b l o c k - b a s e m o t i o n   e s t i m a t i o n   m o de l   t o   de t e c t   t h e   p r e s e n c e   o m o v i n o bj e c t s   us i n a   s i ngl e   c a m e ra .   T h e   o bj e c t s   a r e   s t i l l   re l a t i v e l y   f a r   f r o m   t h e   r o bo t ,   b ut   t h e   w e a kn e s s   i t h i s   m o de l   i s   t ha t   t h e r e   i s   of t e n   a   f a ul t   de t e c t i o n   w h e n   t h e r e   i s   m o r e   t h a n   o n e   o bj e c t   t h a t   m o v e s   a n i s   c a ug h t   by   t h e   c a m e ra   [13] .   S ub s e que n t   r e s e a r c h   w i t h   po t e n t i a l   t i r e   m e t h o ds   i m p r o v e de f i c i e n c i e s   i [13] .     T h i s   po t e nt i a l   t i r e   m e t h o i s   c a pa b l e   of   de t e c t i n m o v i n ob s t a c l e s ,   a nd  c a n   t h e n   p r e di c t   t h e   di r e c t i o n   of  m o ve m e n t .   T h e   m e t h o m i m i c s   h o w   h um a n s   a v o i ob s t a c l e s   w h e n   t h e y   f i n t h e m   w h i l e   w a l ki n g ,   a n i n   t hi s   c a s e ,   h u m a n s   w i l l   t r y   t o   m ove   f r o m   t h e   o bs t a c l e s   t o   s a f e r   pl a c e s   o r   po s i t i o n s .   T hi s   m e t h o de v e l o pe f r o m   t h e   a r t i f i c i a l   po t e nt i a l   f i e l na v i ga t i o n   m e t h o f i r s t   i nt r o du c e i n   [14] ,   w hi c h   i n i t i a l l y   us e a s   a   m e t h o t a v o i ob s t a c l e s   a n pa t h   pl a nni n o n   t h e   r o bo t   m a n i p ul a t o r.   T h e   m a i i de a   i s   t o   c r e a t e   a   v i r t ua l ,   po t e nt i a l   fo r c e   f i e l ov e r   a n   o b j e c t   t h a t   i s   ' v i e w e d'   by   t h e   c a m e ra ,   f r o m   w h i c h   i t   w i l l   r e t u rn  a   v i r t ua l l y   de t e r m i n e pl a n e   o f   a   s a f e ,   p a s s a b l e   ob j e c t   i t h e   r o b o t   na v i ga t i o n   [ 14].   I n   t h i s   m e t h o d,   a t   e a c h   s t e o r   i t e r a t i o n,     t h e   pr o c e s s   of  de t e c t i ng  t h e   po s s i b i l i t y   of   a   c o l l i s i o n   w a s   pe r f o r m e d.   If   t h e r e   i s   a   po s s i b i l i t y   of  a   c o l l i s i o n,   t h e n   t h e   t i r e   po t e nt i a l   i s   de s c ri b e o n   a   g r i m a p .   A   po t e nt i a l   t i r e   i s   a   v a l ue   o f   c o n f i de n c e   by   t h e   r o bo t ,   w h i c t h e   r o bo t   m us t   m a n e uv e a r o u n t h e   m o v i n g   o b s t a c l e s .   T h e   a m o u n t   o f   t h i s   v i rt ua l   c e rt a i n t y   w i l l   t e n t i n c r e a s e   i n   t h e   d i r e c t i o n   o f   m ov e m e n t   of   t h e   o b s t a c l e ,   f r o m   t h a t   v a l ue   b e i n i n   t h e   p r e d i c t e po s i t i o n   o f   t h e   ob s t a c l e   pe r   2m   s t e b e fo r e   a n d   a f t e r   t h e   c o l l i s i o n,   a n d   c a l c u l a t e b y   (1)   [15]      ( , ) = 2   w i t h   = 1 , 2 , , 2   (1)     T h e   n e xt   m e t h o de v e l o pe t o   d e t e c t   t h e   p r e s e n c e   of   ob s t a c l e s   w a s   Q - L e a rn i n g   [16] .   I n   t h i s   m e t h o d,   t h e   r o bo t   i s   t r a i n e w i t h   a   s e r i e s   o f   e n v i r o n m e n t a l   i m a ge s   a n a l s o   m a n y   o bs t a c l e s .   T h e   m e t h o c r e a t e s   a   kn o w l e dge   m o de l   t h a t   a l l o w s   t h e   r o b o t   t o   r e c o gn i z e   t h e   a r e na   o f   a n   e n v i r o n m e nt   w h e r e   a n   o b s t a c l e   doe s   n o t   e xi s t .   A l s o ,   w i t h   t hi s   m e t h o d,   t h e   e xi s t e n c e   of   a   m ov i n o b s t a c l e   c a n   b e   de t e c t e d ,   s t h e   n e xt   p a t h   t o   be   pa s s e c a n   b e   de t e rm i n e d   b a s e o n   t h e   d i r e c t i o o f   m ov e m e nt   o f   t h e   o b s t a c l e .   F urt h e rm o r e ,   t h e   m e t h o o f   n a v i ga t i o n,   e s pe c i a l l y   fo r   t h e   p r o c e s s   of   a vo i di n g   t h e   o b s t a c l e ,     i s   S i m u l t a n e o us   L o c a l i z a t i o n   a n M a pp i n (S L A M [17 ,   18 ].   T hi s   m e t h o ha s   a l w a y s   b e e n   de v e l o pe f r o m   t h e   o ut s e t   [4] .   T h e   r e s e a r c h   de v e l o pe t h e   S L A M   m e t h o us i ng  s t e r e o   c a m e ra s   -   t h e   S L A M   m e t h o i m p l e m e nt e i n   r o b o t s   us i n ul t ra s o n i c   s e n s o r s .   T h e   m e t h o c a n   m a i t s e l f   t t h e   e n v i r o n m e n t   a n de t e c t   t h e   ob s t a c l e s .   A n o t h e r   S L A M   m e t h o c o m b i n e w i t h   t h e   A rt i f i c i a l   P o t e n t i a l   F i e l (A P F m e t h o d,   t h e   fo l l ow i n r e s e a r c us e s   i n pu t   f r o m   t h e   L a s e R a n ge   F i n de r   (L R F s e n s o r   t o   de t e rm i n e   i t s   po s i t i o n   i n   t h e   e n v i r o n m e n t   a n t h e n   c o m b i n e   t hi s   w i t h   t h e   po t e n t i a l   i m pa c t   o f   a n   o b s t a c l e   [14 - 16].   T h e   m e t h o i n   t hi s   s t udy   s i m ul a t e t o   b e   a b l e   t o   a s s i s t   t h e   r o bo t   i n   a v o i di n o b s t a c l e s   t h a t   m o v e   [ 19 20 ].   A n   e rr o f o un a t   t h e   t i m e   o f   t h e   s i m ul a t i o n   w a s   a   r e a d   e rr o r   by   t h e   L R F   s e n s o r   t ha t   di s t u r b s   t h e   p r o c e s s   of   l o c a l i z a t i o n   o f   r o bo t s   i n   t h e   e n v i r o n m e n t .   P a ra l l e l   t ra c ki ng  a n m a ppi ng  m e t h o ds   t ha t   a r e   pa r t   o f   S L A M   a l s o   us e i n   r e s e a r c h   [21 ].     T h i s   m e t h o c a e s t i m a t e   t h e   po s i t i o o f   r o bo t s   i n   t h e   e n v i r o nm e nt ,   a s   i s   do n e   b y   G P S   s e n s o r s .   In  [22 ] ,   t h e   p r o c e s s   of   s e pa ra t i n o b s t a c l e s   a n d   b a c kgr o u n d   i m a ge s   o f   t h e   o ut do o r   e n v i r o nm e nt   de s c r i b e d.   T h e   m e t h o w a s   t o   b ui l a   di s p a r i t y - m a f o l l ow e by   a   n e w   m e t h o c a l l e s l o pe   a na l y s i s     (V - Int e r c e pt ).   V - I nt e r c e pt ,   i f   de pi c t e i n   X Y   c o o r di n a t e s ,   i s   a   h o l l o w - s h a pe s l o pe   r e s e m b l i ng  t h e   l e t t e r   V ,   i n di c a t i n g   t h a t   i n   t h e   h o r i z o nt a l   po s i t i o n   (i n   a n   i m a ge ),   t h e r e   i s   a n   o bs t a c l e .   B a s e o n   t h a t   i n f o r m a t i o n,     t h e   di r e c t i o n   o f   t h e   v e h i c l e   m o v e m e n t   pa t c a n   t h e n   b e   pl a nne [22 ].   T h i s   s t u dy   i s   a n   e xt e n s i o n   o f   [13,   24].   I n   [1 3 ],   w e   h a v e   pr o po s e t h e   G E D - m a b ui l d i n t h a t   r e p r e s e n t s   t h e   o bs t a c l e ’s   pos i t i o n   a n d i s t a n c e   i n   t h e   e n v i r o nm e n t .   W e   c o n t i n ue   t o   b ui l r u l e s   b a s e d - o n     t h e   G E D - m a i n f o r m a t i o n   i n   r e a l - t i m e .   T h e   rul e s   a r e   t h e   e x pl o r a t i o n   r e s ul t   o f   t h e   b e s t   di s t a n c e   a n po s i t i o n   of   t h e   r o b o t   t o   t h e   ob s t a c l e .   T h e   r u l e s   a r e   t h e   n e w   c o n t r i b u t i o n s   o f   t h e   pr e s e nt   w o r s i n c e   w e   us e   n o   o t h e r   s e n s o r / s   e xc e pt   a n   a s s e m b l e s t e r e o   c a m e r a .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   F i gu r e   s h o w s   o ur   e xpe ri m e n t a l   r o bo t   i n   t hi s   s t u dy .   T h e   rob o t   c o n s i s t s   o f   fo ur   O m n i   w h e e l s   a n d   fo ur   D m o t o r s .   T h e y   a r e   c o n t r o l l e by   a n   A r du i n o   m e ga   b a s e m i c r o c o n t r o l l e r   t h a t   r e c e i v e s   c o m m a n ds   f r o m   t h e   c o m put e r   v i a   a   U S B   po r t .   T h e   r o bo t   us e s   a   h o l o n o m i c - d r i v e   s y s t e m   t h a t   a l l o w s   t h e   r o b o t   t o   m o ve   i n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   v i s i o n - bas e r e al - t i m e   obs t ac l e   av oi da nc e ’s   r ul e s   ut i l i s i ng  G r i d - e dg e - d e pt h   m ap   ( B udi   R ahm ani )   515   a l l   di r e c t i o n s   a c c o r di n g   t o   a   c o m m a n de c i s i o n   f r o m   t h e   s y s t e m .   A l l   t h e   c o m m a n ds   c o de i n t o   a ups c a l e   a l p ha b e t i c a l   c o de ,   t ha t   i s   A ,   B ,   C ,   D ,   E   a nd  F ,   i t hi s   c a s e ,   t h e   r o b o t   pr o gra m m e t o   go   fo r w a r (A ) ,   b a c k w a r (B ),   m o v e   t t h e   r i g ht   (C) ,   m o v e   t o   t h e   l e f t   (D ),   m o ve   45  de gr e e s   fo r w a r t o   t h e   ri g h t   ( E ) ,   a n d   m o ve   45  de gr e e s   fo r w a r t o   t h e   l e f t   (F ).   T h i s   s t udy   us e a n   a s s e m b l e s t e r e o   c a m e r a .   T h e   c a l i b r a t i o n   p r o c e s s   us e a   t oo l bo x   by   J e a n - Y v e s   Bo ugue t   [25 - 27].   Bo t h   c a m e r a s   c o n n e c t e t o   t h e   c o m put e r   v i a   a   U S p o r t   a n d   s h o w n   i F i g u r e   1   [3] .           F i gu r e   1 .   A   c o m pl e t e   a s s e m b l e r o bo t   w i t a   s t e r e o   c a m e ra   [ 24]       2. 1 .   G r i d - e d g e - d e p th   m ap - b as e d   o b s tac l e   av o i d an c e   m o d e l   T h e   y e l l ow   bo xe s   i F i gu r e   2   e l uc i da t e   a l l   o f   o ur   p r o po s e m o de l   i b ui l di ng  a   G E D - m a b a s e ob s t a c l e   a vo i da n c e   s y s t e m .   In   t h i s   s t udy ,   w e   a dde s o m e   m odul e s   o r   p r o c e s s e s   t o   gu i de   t h e   r o bo t   h e a de f o r   i t s   de s t i na t i o n   ut i l i z i n t h e   G E D - m a p.   T h e   m o dul e s   a r e   y e l l ow   l a m de t e c t i o n,   r ul e s - b a s e de c i s i o n ,   a nd  a A r du i n o - b a s e m o t o r   c o n t r o l l e r.   T h e   a l go ri t hm   o f   y e l l ow   l a m de t e c t i o n   a nd  t h e   r u l e s   of  de c i s i o n   of    t h e   di r e c t i o n   w i l l   de s c ri b e   i t h e   n e xt   s ub c h a pt e r.           F i gu r e   2 .   T h e   G E D - b a s e o b s t a c l e   a v o i da n c e   s y s t e m       2. 2 .   Y e l l o w   l am p   d e te c ti o n   In   o r de r   t o   f ul f i l l   t h e   r e qui r e m e nt   o f   t h e   n a v i g a t i o n   p r o c e s s ,   s t h e   r o bo t   n e e ds   t o   s pe c i fy   i t s   de s t i na t i o n.   I n   t hi s   c a s e ,   t h e   de s t i na t i o n   o f   t h e   n a v i ga t i o n   p r o c e s s   i s   t h e   y e l l ow   l a m p.   T h e   f i r s t   t i m e   b e fo r e     t h e   r o bo t   m o ve s   t o   t h e   de s t i na t i o n ,   t h e   s y s t e m   w i l l   r e a t he   a c t ua l   a n y   po s i t i o n   o f   t h e   de t e c t e y e l l ow   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     51 3   -   5 25   516   l a m f r o m   t h e   r i g ht   i m a ge .   T h e   e n t i r e   p r o c e s s   de s c r i b e i n   A l go r i t h m   1.   I n   t h e   n e x t   r ul e ,   t h e   r o bo t   w i l l   ke e p   i t s   v i s i o t o   t h e   de s t i na t i o (y e l l ow   l a m p)  w hi l e   i t   i s   r e a c hi n g   t h e   y e l l ow   l a m p   a s   a   f i na l   de s t i na t i o n.     Algorithm 1 Yellow lamp detection   I nput: An Equalized right image   Cropping the image with the ROI Position = [1 1 320 120]   Convert to CMYK    Subtract the image to get the yellow channel   Convert to grayscale   Do median filter two by two matrices   Convert to black and white image with threshold 0.3   Remove pixels from BW matrix that less than 10 pixels   Create the label matrix using  8 - connected objects   Get the centroid (x and  y) of detected yellow lamp     2. 3 .   R u l e - b as e d   d e c i s i o n   o d i r e c t i o n   G E D - m a gi v e s   a   c o n t e n t   o f   di s t a n c e   a n r e l a t i v e   po s i t i on   i n f o rm a t i o n   o f   t h e   ob s t a c l e   f r o m   t h e   r o b o t .   In   t h i s   c a s e ,   w e   us e o n l y   a   fe w   gr i ds   o G E D - m a p.   T h e   g r i ds   a r e   g r i d _3_1 ,   g r i d _3_2 ,   g r i d_ 3_3,   gri d_3_ 4,   a n g ri d_3 _5.   T h e   w h o l e   f i ve   gr i ds   a r e   i n   t h e   m i dd l e   po s i t i o n   o f   G E D - m a ( h o r i z o nt a l l y   a n d   v e r t i c a l l y ).   W h e n   t h e   ob s t a c l e   w i t h   h e i g ht   i s   30 - 40  c m   a n 1   m   a ga i n s t   t h e   r o bo t ,   i t   w i l l   a ppe a r   i n   t h e   m i ddl e   of   a   f i e l of   v i e w   of   t h e   r o bo t   (G E D - m a p) .   T h e   h e i g h t   o f   t h e   ob s t a c l e   i s   t h e   r e a s o n   f o r   c h o o s i n g   t h e   f i v e   gr i ds   a s   a   b a s e   o f   de c i s i o n - m a ki ng.   T h e   n e xt   r e s e a r c h   c o ul us e   t he   o t h e g ri ds   a s   de c i s i o n - m a ki ng  f o r   t h e   i nput .   F i gu r e   3,   F i gu r e   4,   F i gu r e   5,   F i gu r e   6,   F i gu r e   7,   a n F i g u r e   r e s pe c t i v e l y   s h ow   t h e   de c i s i o n   of    t h e   r o bo t   t o   de t e c t   t h e   p r e s e n c e   o f   t h e   de s t i na t i o n   po i nt   a n d   t h e   p r o c e s s   o f   a vo i di n t h e   o b s t a c l e s   a l o n t h e   w a y   t o   t h e   de s t i na t i o n .   T h e   de c i s i o n - m a ke r,   i n   t h i s   c a s e ,   i s   a   pr o g r a m m e l a p t o a s   a   m a s t e r   c o n t r o l l e r   (M C).     T h e   M w i l l   s e n t h e   c o m m a n t o   t h e   s l a v e   c o n t r o l l e r   ( S C);   i n   t h i s   c a s e ,   t h e   S i s   a   m i c r o c o n t r o l l e r   (A T m e ga 2560   b a s e d).   F i r s t   of   a l l ,   F i gu r e   s h o w s   t h e   f l ow c h a r t   i n   de t e c t i n t h e   de s t i na t i o n   o bj e c t   ( y e l l ow   l a m p).   O n c e     t h e   s y s t e m   s t a rt e t h e   r o bo t ,   t h e   M w i l l   r e a t h e   p r e s e n c e   of   t h e   y e l l ow   l a m p .   T h e   s y s t e m   r e a ds   t h e   r i g h t   i m a ge .   I n   de t e c t i ng  t h e   e dge   o f   t h e   ob j e c t ,   t h e   s y s t e m   us e t h e   ri g ht   i m a ge .   A f t e r   t hi s ,   M r e a ds   t h e   de pt m a a nd  G E D - m a da t a .   T h e   M w i l l   e n s u r e   t h e   y e l l ow   l a m e xi s t s .   W h e n   M f i n ds   n o   y e l l ow   l a m p,     t h e   M c o m m a n ds   t h e   S t o   s t o t h e   r o b o t .   W h e n   t h e   y e l l ow   l a m p   e xi s t s ,   t h e   M r e a ds   t h e   x - y   pos i t i o n   o t h e   y e l l ow   l a m a nd  u n de r s t a nds   t h e   de pt h   m a v a l ue   a t   t h e   s a m e   x - y   p o s i t i o n .   T h e   s y s t e m   w i l l   ge t   t h e   di s t a n c e   o f   t h e   y e l l ow   l a m f r o m   t h e   r o b o t .     S t i l l   i F i gu r e   3 ,   w h e n   t h e   po s i t i o o f   t h e   y e l l ow   l a m i s   c o rr e c t ,   a n d   t h e   d i s t a n c e   i s   < =   65  c m   a n d     t h e   v a l ue   of   gr i d_3_3  i s   < =   6 c m   t h e n   t h e   M c o m m a n d s   t h e   S t o   s t o o r   b r e a t h e   r o b o t .   W h e n   t h e   di s t a n c e   o f   y e l l ow   l a m i s   >   65   c m   a nd  t h e   v a l ue   o f   gr i d_3_2  i s   >   65  c m ,   gr i d_3_3  i s   >   65  c m ,   a n d a n   gri d_3_ >   6 c m ,   t h e   de c i s i o o f   s y s t e m   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   4.     W h e n   t h e   s y s t e m   f i n ds   n o   ob s t a c l e   i n   f r o n t   o f   i t ,   t h e   de c i s i o o r   c o m m a n f r o m   t h e   M t o   t h e   S i s   fo r w a r t o   t h e   y e l l ow   l a m p .   H ow e ve r ,   i f   t h e   s y s t e m   f i n ds   a   v e r y   c l o s e   t o   t h e   o b s t a c l e   o r   i t s   d i s t a n c e   i s   <   65   c m ,   t h e n   t h e   de c i s i o n   w i l l   b e   r e l a t e t o   F i gur e   6.   T h e   v e r y   c l o s e   o bs t a c l e   i s   w h e n   t h e   l e n gt h   f r o m   t h e   r o b o t   i s   <   65   c m ,   a n d   i f   t h e   di s t a n c e   i s   >   65  c m ,   t h e   o b s t a c l e   i s   n o t   t o o   c l o s e   t o   t h e   r o bo t   y e t .   T h e   s y s t e m   a l s o   pr e s e r v e s   t h e   ( h o ri z o n t a l po s i t i o n   o f   y e l l ow   l a m g r e a t e r   o r   e qu a l   t ha n   135   pi xe l s ,   s m a l l e r   o e qua l   t ha n   185  p i xe l s ,   a nd  t h e   po s i t i o n   o f   y   p o s i t i o n   s m a l l e t ha n   130  p i xe l s   (13 >   =   < = 18 5).   B a s e o n   t h e   e xpl o ra t i o n,   t h e s e   x - y   po s i t i o n s   e n a b l e   t h e   s y s t e m   t o   a dj us t   t h e   r o b o t   po s i t i o n   t o   t h e   y e l l ow   l a m n o t   t o o   f r e que n t l y .   A t   f i r s t   t h e   v a l ue   o f   w a s   150  > =   x   < = 170  pi xe l .   T h e t h e   x   v a l ue   w a s   e n l a r ge t o   50  pi xe l s   ( 135  >   =   < = 185)  a s   m e nt i o n e b e fo r e .   T h e   y   v a l ue   w a s   s e t   t o   <   130  p i xe l s   s o   a s   n o t   t o   de t e c t   t h e   s h a do w   of   t h e   y e l l ow   l a m o n   t h e   f l o o r .     F i gu r e   s h o w s   t h e   de c i s i o n   o f   t h e   s y s t e m   t o   pr e s e r v e   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   r o bo t .   T h e   s y s t e m   w i l l   de c i de   t t urn   t h e   r o bo t   t o   t h e   r i g ht ,   o r   t h e   l e f t   o n e   de gr e e   w h e n   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   y e l l ow   l a m i s   > =   135   a n po s i t i o n   o f   t h e   y e l l ow   l a m i s   < =   185  h o r i z o n t a l l y .   T u rn   t h e   r o bo t   o n e   de gr e e   t o   t h e   l e f t   o r   t h e   r i g ht   m o ve s   t h e   r o bo t   m o r e   s m o o t h l y .     F i gu r e   s h o w s   t h e   f i r s t   c o n di t i o n   w h e n   t h e   r o bo t   i s   t oo   c l o s e   t t h e   ob s t a c l e .   T h e   s t a t e   i s     t h e   c o n t i nua t i o o f   F i gur e   4 .   If   t h e   M f o un a n   o b s t a c l e   a n d   t h e   d i s t a n c e   t o   t h e   r o bo t   i s   l e s s   t ha n   65  c m   a t     t h e   l e f t   f r o n t   o f   i t   (gr i d_3_2  <   65  c m   a n g ri d_3_3  <   65  c m w h i l e   t h e   di s t a n c e   t o   t h e   y e l l o w   l a m i s   m o r e   t h a n   65  c m ,   t h e n   M w i l l   c o m m a n t h e   S t o   m ov e   t h e   r o bo t   t o   t h e   r i g ht   a b o ut   12  c m   (i n   2. s e c o n ds ).   If    t h e   di s t a n c e   of   t h e   y e l l ow   l a m i s   l e s s   t ha n   65  c m ,   i t   m e a n s   t h e   r o b o t   r e a c h e t h e   go a l ,   a nd  t h e   M w i l l   c o m m a n t o   t h e   S C   t o   s t o t h e   r o bo t .   F i gu r e   s h o w s   t h e   c o n di t i o n   w h e n   t h e   r o bo t   i s   n o t   t o c l os e   t t h e   ob s t a c l e   (t h e   di s t a n c e   i s   m o r e   t h a 65  c m ).   T h e   s t a t e   i s   t h e   c o n t i nua t i o o f   F i gur e   6 .   W h e t h e   M C   o f   t h e   r o b o t   de t e c t s   t h e   o b s t a c l e   t o   t h e   l e f t   f r o n t   o f   i t   (gri d_3_ <   6 c m ,   g r i d_ 3 _3  >   65  c m ,   g ri d _3_4  >   6 c m   a nd  g ri d_3_5  >   65  c m ),   t h e n   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   v i s i o n - bas e r e al - t i m e   obs t ac l e   av oi da nc e ’s   r ul e s   ut i l i s i ng  G r i d - e dg e - d e pt h   m ap   ( B udi   R ahm ani )   517   s y s t e m   c h e c ks   t h e   di s t a n c e   t o   t h e   y e l l ow   l a m p.   If   t h e   di s t a nc e   f r o m   t h e   y e l l ow   l a m t o   t h e   r o b o t   i s   <   65  c m ,   t h e n   t h e   M c o m m a n ds   t h e   S t o   s t o o r   b r a ke   t h e   r o b o t ;   b ut   i t h e   di s t a n c e   f r o m   t h e   y e l l ow   l a m t o   t h e   r o b o t   i s   >   65  c m ,   t h e n   t h e   M c o m m a n ds   t h e   S t o   45  de gr e e s   ri g h t   f o r w a r a b o ut   c m   (i n   o n e   s e c o n d).     If   t h e   s y s t e m   f i n ds   a n o t h e r   c o n di t i o n   o t h e   ob s t a c l e ’s   di s t a nc e   a n r e l a t i v e   po s i t i o n ,   t h e   de c i s i o n   w i l l   s h o w   i F i gu r e   8 .   F i gu r e   s h ow s   t h e   s e c o n c o n di t i o n   w h e n   t h e   r o b o t   i s   t oo   c l o s e   t t h e   ob s t a c l e .   W h e n   t h e   ob s t a c l e   fo un i n   t h e   l e f t   f r o n t   o f   t h e   r o bo t   (gr i d_3_ <   65  c m ,   g r i d_ 3_2  <   65  c m ,   g r i d_3 _3  < 65  c m ,   a n g r i d_ 3_4  >   65  c m a nd  t h e   di s t a n c e   of   t h e   y e l l ow   l a m i s   m o r e   t ha n   65  c m ,   t h e   M c o m m a n ds   t h e   S t o   s h i f t   t t h e   ri g h t   c m   (i n   s e c o n d);   b ut   i f   t h e   di s t a n c e   of   t h e   y e l l ow   l a m i s   l e s s   t h a n   65  c m ,   t h e   M c o m m a n ds   t h e   S t s t o o r   b r e a t h e   r o b o t .   W h e t h e   o b s t a c l e   i s   fo un t o   t h e   ri g h t   f r o n t   o f   t h e   r o b o t   w h i l e   t h e   d i s t a n c e   of   t h e   y e l l ow   l a m i s   m o r e   t ha n   65  c m ,   t h e   M c o m m a n ds   t h e   S t o   s h i f t   t o   t h e   l e f t   c m   (i n   s e c o n d),   o r   t h e   M c o m m a n ds   t h e   S t o   s t o t h e   r o bo t   i t h e   di s t a n c e   of   t h e   y e l l o w   l a m i s   l e s s   t h a n   65  c m .   T h e   e n o f   e ve r y   de c i s i o n   w i l l   b e   b a c t o   t e rm i na l   B   t o   l o o t h e   p r o c e s s   of   de t e c t i n g   t h e   go a l   o f   na v i ga t i o ( t h e   y e l l ow   l a m p).     A s   m e nt i o n e b e f o r e ,   G E D - m a i n f o r m s   a b o ut   t h e   di s t a n c e   a n t h e   po s i t i o o f   t h e   o b s t a c l e s .   I n   t hi s   c a s e ,   w e   ut i l i z e   s o m e   of  t h e   g r i i n f o rm a t i o n   t o   de c i de   t h e   di r e c t i o n   o t h e   r o b o t   w h e n   m o v i n i n     t h e   e n v i r o nm e nt .   T h e   e v a l ua t i o n   o f   de c i s i o n   r u l e s   i n   s o m e   s c e n a r i o s   b a s e o n   t h e   e xpe ri m e nt   de s c r i b e i n     t h e   n e xt   c ha pt e r.           F i gu r e   3 .   F l o w c h a r t   o f   de s t i na t i o n   de t e c t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     51 3   -   5 25   518       F i gu r e   4 .   F l o w c h a r t   o f   t h e   de c i s i o n   w h e n   f i n d i n g   n o   o b s t a c l e           F i gu r e   5 .   C h e c ki n g   a n d   p r e s e r v a t i o n   po s i t i o o f   t h e   r o b o t   t ow a r t h e   y e l l ow   l a m p   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   v i s i o n - bas e r e al - t i m e   obs t ac l e   av oi da nc e ’s   r ul e s   ut i l i s i ng  G r i d - e dg e - d e pt h   m ap   ( B udi   R ahm ani )   519       F i gu r e   6 .   T h e   de c i s i o w h e t h e   r o bo t   i s   t o o   c l os e   t o   t h e   o b s t a c l e   (1)           F i gu r e   7 .   T h e   de c i s i o w h e t h e   r o bo t   i s   n o t   t o o   c l o s e   t o   t h e   ob s t a c l e   a n d   i t s   i l l us t ra t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     51 3   -   5 25   520       F i gu r e   8 .   T h e   de c i s i o w h e t h e   r o bo t   i s   t o o   c l os e   t o   t h e   o b s t a c l e   (2)       2. 4 .   Th e   e v al u ati o n   s c e n ar i o s   In   o r de r   o f   e v a l ua t i o n   o f   t h e   p r o po s e m e t h o d,   t h e   e xpe ri m e n t   c o n duc t e i n   s c e na r i o s .   T h e   f i r s t ,     t h e   s e c o n d,   a n d   t h e   t hi r s c e na r i o s ,   w i l l   e xa m i n e   t h e   c o n s i s t e n c y   of   r ul e - b a s e de c i s i o n   o f   di r e c t i o n s .     F i gu r e   s h o w s   t h e   f i r s t   s c e n a ri o   i n   a v o i di n a n   o b s t a c l e   a t   210  c m   d i s t a n c e .   T h e   o b s t a c l e   i s   a   b o 37  12  33  c m   i n   s i z e .   T h e   di s t a n c e   o f   t h e   r o bo t   t o   t h e   go a l   i s   a b o ut   390  c m .   T h e   go a l   i s   a   y e l l ow   l a m o n   t h e   30  c m   h e i g ht   o f   t h e   t a b l e .   F i gu r e   10  s h o w s   t h e   s e c o n s c e n a r i o   i n   a v o i di n a   pa i r   o f   ob s t a c l e s   a t   130  c m   di s t a n c e .   T h e   o bs t a c l e s   a r e   a   pa i r   o f   25  25  c m   c h a i r s .   T h e   ga b e t w e e n   t h e   c h a i r s   i s   60  c m .   F i gu r e   11  s h o w s   t h e   t h i rd  s c e n a r i o .   T h e   r o b o t   m us t   go   t o   t h e   de s t i na t i o n   w h i l e   a v o i di n t hr e e   o bs t a c l e s .   T h e   ob s t a c l e s   i n   t h e   f i r s t   a n d   s e c o n s c e n a r i o s   w i l l   c o m b i n e   i n   t h e   t h i rd  s c e n a ri o .   F o r   a l l   t h e   s c e n a ri o s ,   t h e   r o b o t   s h o ul a c h i e v e   t h e   go a l   w h i l e   t h e   d i s t a n c e   t o w a r t h e   go a l   i s   < =   50  c m .   A f t e t ha t ,   t h e   t ra v e l i n t i m e   o f   t h e   r o b o t   w i l l   b e   e qua l   s i n c e   i t s   v e l o c i t y   i s   c m / s e c o n d.           F i gu r e   9 .   S c e na r i o   1       F i gu r e   10 .   S c e na r i o   2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   v i s i o n - bas e r e al - t i m e   obs t ac l e   av oi da nc e ’s   r ul e s   ut i l i s i ng  G r i d - e dg e - d e pt h   m ap   ( B udi   R ahm ani )   521       F i gu r e   11 .   S c e na r i o   3       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   T h e   p r o po s e m e t h o i s   a ppl i e t o   b ui l d   a   c o l l i s i o n - a v o i da n c e   s y s t e m   ut i l i z i n g   t h e   G E D - m a a n d   s t e r e o   v i s i o n   s y s t e m .   T h e   f o l l ow i n p a r a g ra p h s   de s c ri b e   t h e   r e s ul t s   o f   e xpe r i m e nt s   o f   t h i s   s t udy .     T h e   de s c r i pt i o n   o f   G E D - m a p’s   ge n e r a t i o n   p r o c e s s   c o ul fo u n d   i [2 8,   29] .     3. 1 .   R e al - t i m e   in - b u i l d i n c o l l i s i o n   av o i d an c e   e v al u ati o n   Ta b l e   1,   T a b l e   2,   a n T a b l e   3,   r e s pe c t i v e l y ,   s h ow   t h e   e xpe r i m e nt a l   r e s ul t   o f   e a c h   s c e n a ri o .     E v e r y   s c e n a ri o   ha f i f t e e n - t i m e   t r i a l s .   T h e   d i s t a n c e   of   t h e   r o b o t ’s   s t a rt   po s i t i o n   a n t h e   go a l   ( t h e   y e l l ow   l a m p)  i s   a b o ut   390  c m .   T h e   di s t a n c e   w h e n   t h e   r o bo t   r e a c h e s   t h e   t a r ge t   i s   < = 55  c m   a s   t h e   p r e v i o us   r e s e a r c ha s   do n e .   A f t e r w a r ds ,   i f   t h e   m i n i m u m   di s t a n c e   t o   t h e   go a l   a c h i e v e a n t h e r e   i s   n o   c o l l i s i o n   w i t h   t h e   ob s t a c l e s ,   t h e n   t h e   s t a t us   o f   t h e   t ri a l   i s   ‘O K ’.   W h e n   i t   f o un a n y   c o l l i s i o n   a n o r   t h e   di s t a n c e   i s   m o r e   t ha n   55   c m ,   t h e   t r i a l   s t a t us   w i l l   b e   ‘F A I L E D ’.   T h e   do c um e n t a t i o n   w h e n   t h e   r o b o t   w a s   a vo i di n a n   o b s t a c l e   de pi c t e d   i n   F i gu r e   1 a s   s c e na r i o   1 .   F i gu r e   1 s h o w e t h e   c o n d i t i o n   w h e t h e   r o b o t   w a s   a vo i di n t w o   ob s t a c l e s   (s c e n a r i o   2) .   F i gu r e   1 s h o w e t h e   do c um e nt a t i o n   w h e n   t h e   rob o t   w a s   a v o i di ng  t hr e e   o b s t a c l e s   (s c e n a r i o   3 ).       T a b l e   1 .   T h e   r e s ul t   o f   s c e n a ri o   1   T ri a l   n u m b e r   G ro u n d   T ru t h   (c m )   T ra v e l e d   d i s t a n c e   (c m )   Ro b o t s   d i s t a n c e   t o   t h e   g o a l   ( c m )   T i m e   t ra v e l e d   (s e c o n d )   T ri a l   s t a t u s   1   390   350   40   48   OK   2   390   355   35   49   OK   3   390   355   35   56   OK   4   390   354   36   54   OK   5   390   354   36   46   OK   6   390   345   45   58   OK   7   390   344   46   57   OK   8   390   337   53   49   OK   9   390   354   36   53   OK   10   390   351   39   50   OK   11   390   350   40   49   OK   12   390   350   40   43   OK   13   390   331   59   50   F A IL E D   14   390   335   55   50   OK   15   390   340   50   47   OK       T a b l e   2 .   T h e   r e s ul t   o f   s c e n a ri o   2   T ri a l   n u m b e r   G ro u n d   T ru t h   (c m )   T ra v e l e d   d i s t a n c e   (c m )   Ro b o t s   d i s t a n c e   t o   t h e   g o a l   ( c m )   T i m e   t ra v e l e d   (s e c o n d )   T ri a l   s t a t u s   1   390   351   39   43   OK   2   390   351   39   49   OK   3   390   349   41   45   OK   4   390   353   37   43   OK   5   390   350   40   58   OK   6   390   331   59   40   F A IL E D   7   390   352   38   43   OK   8   390   340   50   47   OK   9   390   340   50   46   OK   10   390   349   41   47   OK   11   390   347   43   46   OK   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     51 3   -   5 25   522   T ri a l   n u m b e r   G ro u n d   T ru t h   (c m )   T ra v e l e d   d i s t a n c e   (c m )   Ro b o t s   d i s t a n c e   t o   t h e   g o a l   ( c m )   T i m e   t ra v e l e (s e c o n d )   T ri a l   s t a t u s   12   390   348   42   43   OK   13   390   335   55   40   OK   14   390   352   38   44   OK   15   390   348   42   43   OK       T a b l e   3 .   T h e   r e s ul t   o f   s c e n a ri o   3   T ri a l   n u m b e r   G ro u n d   T ru t h   (c m )   T ra v e l e d   d i s t a n c e   (c m )   Ro b o t s   d i s t a n c e   t o   t h e   g o a l   ( c m )   T i m e   t ra v e l e d   (s e c o n d )   T ri a l   s t a t u s   1   390   340   50   43   OK   2   390   340   50   49   OK   3   390   350   40   45   OK   4   390   348   42   43   OK   5   390   345   45   48   OK   6   390   331   59   40   F A IL E D   7   390   350   40   43   OK   8   390   350   40   47   OK   9   390   348   42   46   OK   10   390   356   34   47   OK   11   390   346   44   46   OK   12   390   352   38   43   OK   13   390   345   45   45   OK   14   390   340   50   48   OK   15   390   345   45   48   OK           F i gu r e   12 .   Co l l i s i o n   a v o i da n c e   i s c e na r i o   1     (o n e   o b s t a c l e )           F i gu r e   13 .   Co l l i s i o n   a v o i da n c e   i s c e na r i o   2     (t w o   o bs t a c l e s )           F i gu r e   14 .   Co l l i s i o n   a v o i da n c e   i s c e na r i o   3   (t hr e e   o b s t a c l e s )       3. 2 .   D i s c u s s i on   G r i d - E d ge - D e pt h   m a b ui l t - i n   0 . 09 - 0. 1 s e c o n a n e n a b l e t h e   r e a l - t i m e   de c i s i o n .   T h e   s y s t e m   de c i de s   w h i l e   t h e   r o b o t   i s   m o v i n t o w a r i t s   go a l   po s i t i o n.   A s   i n pu t s   o f   de c i s i o n ,   t h e   s y s t e m   us e s     t h e   i n f o r m a t i o n   o f   obj e c t ’s   di s t a n c e   f r o m   g r i d_ 3_1 ,   g ri d_3_2 ,   g ri d_3_3 ,   g r i d_ 3_4  a n g r i d _3_5 .   I t hi s   s t udy ,   w e   fo un t h e   i de a l   di s t a n c e   t o   de t e c t   t h e   pr e s e n c e   o f   ob j e c t   o r   o bs t a c l e   a nd  f i e l o f   v i e w   p o s i t i o n i n o   t h e   r o b o t ’s   v i s i o n   t o   t h e   y e l l ow   l a m a s   a   go a l .   T h e   i de a l   d i s t a n c e   t o   de t e c t   t h e   pr e s e n c e   of   t h e   ob s t a c l e   i s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.