Intern ati o n a l Jo urn a o f  R o botics   a nd Au tom a tion   (I JR A)   Vol .   3 ,  No . 2,  J une   2 0 1 4 ,  pp . 13 1~ 13 8   I S SN : 208 9-4 8 5 6           1 31     Jo urn a l  h o me pa ge : h ttp ://iaesjo u r na l.com/ o n lin e/ind e x.ph p / IJRA  Multisen sor Dat a  Fusion and Integrati o n f o r M o bile  Robots: A Review      KS Na gl a * ,   M o i n  Uddi n * *, and   Di l b ag   Si ngh *   *Facult of Instr u m e ntation  and   Control  Engine e r ing, Dr  BR Am bedkar N a tion a Institute   of Technolog y  J a landh ar-India  **Facult of  Ele c tri cal  Eng i neer i ng, Delh Tec h n o logic a l Univ ersit y  De lhi-Indi a       Article Info    A B STRAC T Article histo r y:  Received Aug 4, 2013  Rev i sed   Ap r 2, 20 14  Accepted Apr 18, 2014      One of the most important and us eful  feature of  autonomous mobi le robots is  their ab ility   to adopt themselves to  operate in  unstructured environment.  Today  robo ts are performing autonomously  in  industrial oor , o ce  environments, as well as in cro w ded pub lic p l aces.Th e  basic requirement o f   an intellig ent  m obile robot is  to de velop  an d m a intain lo calization and   mapping parameters to  complete the  co mplex  missions. In such situations s e veral  dicu lti es  aris e  due  to th e in accur a c i es  a nd uncer tain ties  in s e ns o r   m eas urem ents . Various  techniq u es  are ther e to  handle s u ch nois e s  where the   m u ltisensor dat a  fusion is no t  the  exc e ption a l one . During  t h e last  two  decad es, m u ltisensor data fusions in  m obile robots becom e  a dom inant   paradigm due to its potential  adva ntages lik e reduction in  uncertain ty increase in accu racy and redu ction of  cost.This paper presents  the detail  review of m u ltisenosr data fusion a nd its applications for autonom ous  m obile. Keyword:  Aut o n o m ous M obi l e   R o b o t s   Mu ltisen sor Data  Fu si o n   Mu ltisen sor In t e g r ation   Copyright ©  201 4 Institut e  o f   Ad vanced  Engin eer ing and S c i e nce.  All rights re se rve d Co rresp ond i ng  Autho r KS Na gla  A liatio n : Dr B R  A m b e d k a Natio n a l In stitu t e  of Tech no logy, Jaland h a r-Ind i Ad dr ess: De par t m e nt  of  In st ru m e nt at i on a n d   C ont r o l   E n gi ne eri n g, R o b o t i c s  Lab .   Dr B R   A m bedkar  Nat i o nal   In stitu te o f   Tech no log y , Jaland h a r-In d i Pho n e :+9 1 -1 81 -27 903 02  Em ail: n a g l ak s@nitj .ac.in       1.   INTRODUCTION  Ro bo tics is an  ex trem ely challenging resea r ch ar ea which  deals with va rious iss u es like  structural  d e sign , m o b ilit y, con t ro l, lo calizatio n  and   map p i ng , etc.   In th e last t w o d ecad e s, sev e ral n e w tech nolo g i es  have  bee n  e xpl ore d  t o  i m pro v e  t h e ab o v e i s s u es. T o day  r o b o t s  are a b l e  t o   navi gat e  aut o n o m ousl y  i n  di f f ere n t   envi ro nm ent s  such as  dy nam i c or st at i c , i n d o o r  o r  o u t d oor, etc. But still there ar e se ve ra l  open c h al l e n g e s t h at  n eed to   b e  con s id ered fo fu rt h e d e v e lopmen ts. Mu ltis en sor  d a ta sen s o r   fusion  techn i qu e is an  essen tial   p r o cess to  im p r ov e th e au tono m o u s  cap ab ilities o f  th e m o dern   robo ts. Th ere is a con s id erab le con t ribu tio n  i n   this resea r ch area that shows  how m easurem e n ts from  di ffe r e nt  sen s o r s ca n  be c o m b i n ed t oget h er t o  m a ke t h syste m   m o re reliab l e and  accu rate.In th e view  o f  th is,  the literatu re surv ey i n  t h is  pap e r is  d i v i d e d  i n t o   d i fferen t  sectio n s . Th e in itial sectio n d e als with   an overv iew  o f  au t o no m o u s  m o bile rob o t s and ro le  of  m u l tisen o s d a ta fu sion . In  this sectio n ,  m u lt isen o s r d a t a  f u si on an d i n t e gr at i on i s  di ffe re nt i a t e d and  rev i ewed  in  d e tail. secon d   p a rt  o f  t h e p a p e r deals wi th  th e literatu re sh owing   v a ri o u s  adv a n t ag es o f  m u ltisen osr d a ta  fusi on  i n  m obi l e  r o b o t s The  l a st  sect i on  o f  t h pape r e x pl o d es  vari ou s se n s or  f u si o n  al go ri t h m s     2.   AUTONOMOUS MOBILE ROBOTS  AN OVERVIEW  To day  R o bot i c  t echn o l o gy  ha s m oved f r o m   t h e i n dust r i a l  m a nufact uri ng  pl ant s  t o  t h u n p r e d i c t a bl e   com p l e x envi r onm ent .  Due t o  hi g h  dem a nd of se rvi ce r o b o t s , t h e t r a d i t i onal  i ndu st ri al  rob o t s  are bei n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 089 -48 56  IJR A    V o l .  3,  No . 2,  J u ne 2 0 14:    1 3 1  – 13 8   13 2 rep l aced   b y  the em erg i n g  auto no m o u s  in tel lig en t m o b ile ro bo ts. Su ch intellig en t robo ts h a v e  t h e ab ility to   adjust their  be havi or a u tonom ously , according to the environm ent. High  degree of a u tonom y is de sired i n   vari ous m obile  robot applications s u c h  as: s p ace expl or ation, fl oors clea ning, m o wing  lawns ,  and m a terial  trans p ortation, etc.  In  these  applications, the  workplaces a r e  high ly challenging a n d often contain  untidy  a nd  u npr ed icted   p hysical en v i r onmen t. I n  su ch   u npr ed icte d e n vi r onm ent ,  t h e necessary  processes that  m u st be  coo r di nat e d  t o  pe rf orm  t h desi re d t a s k are se ns or -bas ed e xpl orat i o n ,  m o t i on pl a n ni n g , l o cal i zat i o n  an d   map p i ng  [1 , 2, 3 ,  4 ,   5 ,  6, 7 ] Th e literatu re  sh ows th at in t e llig en t au ton o m o u s  ro bo ts are cap ab le of dealin g   wi t h  u n cert a i n t i es enco unt e r e d  i n  i t s  envi ro nm ent  i n  an i ndepe n d ent  fa sh i on [ 8 9,  10 , 1 1 , 1 2 1 3 , 1 4 4, 1 5 ] .   A  fu lly au tonom o u s  r obo t h a s th p o w e r to g a in in for m at io n  abo u t  t h en v i r o n m en t th at can wo rk   f o r  an   ex tend ed p e riod  with ou t hu man   in terv en tion  [1 6, 1 7 , 1 8 , 19 , 20 ].  Su ch  m o b ile  ro bo ts act  au tono m o u s ly  in  di ffe re nt  way s   suc h  as an a u t o n o m ous r o bot  `UR M A D '  pr o v i d es assi st a n c e  t o  t h e pat i e nt s i n  h o s p i t a l s  and a n   aut o nom ous m obi l e  r o b o t  `M OV AI D'  i s  i n  servi ce t o  assi st  t h e di sabl ed a nd el de rl y  peo p l e  [2 1]  . R o b o t s l i k `AB I O'  are ca pabl o f  sel f   doc ki n g  t o  c h arge  t h ei bat t eri e s [ 2 2] . T h e r o b o t  l i k ` K he pe ra'  i s  pe rf orm i ng   aut o nom ous se rvi ces i n  case  of a pa rt i a l l y  kno w n  en vi r o n m ent  where  hy bri d  m e t hod i s  used t o  e x pl o r e t h e   adva nt age s  o f  gl o b al  an d l o c a l  navi gat i o n t a sks. T h e c o o r di nat i o n o f  t h e s e st rat e gi es ar e based  o n  a f u zzy   i n fere nce sy st e m  t h at  i nvol ve s on -l i n e com p ari s o n  bet w een  t h e real  scene  and a  pri o r m e m o ri zed one [ 2 , 23] .   Th `Seek u r' an d `M DARS' ro bo ts  d e m o n s trate th eir au ton o m o u s   n a v i gatio n  an d security cap ab ilities at an  ai rbase  [ 24] .  P r ot ot y p ur ba n  r o b o t   has  bee n   devel o p e d  f o r  u r ba n  rec o n n ai ssance  m i ssi on  scena r i o  at  Fo rt   Sam  Ho u s ton ,  with  au tono mo u s   n a v i g a tion cap ab ilities li k e  stereo  v i sion -b ased  ob stacle av o i d a n ce,  v i su al   serv oi n g  t o   use r - d esi g nat e g o al s, a nd a u t o n o m ous st ai r cl i m bi ng [1 9] . T o day  aut o n o m ous r o bot s a r e o n  hi gh   dem a nd f o r  l a bo ri o u j o b s  l i k dom est i c  cho r es,  l a u n d r y  ha ndl i n g,  cl ea ni n g  a n d  at t e n d i n g el de rl y  p e rso n s,   et c. [ 1 5 ,   25 2 6 2 7 ,  2 8 ,  2 9 ,   30] .  I n t e rest i n gl y ,  t h e  m o st  dem a ndi ng  m obi l e  r o b o t s  a r e  re qui r e d  f o r  i n d o o r   appl i cat i o ns.  I n   or der  t o  see   t h e hi gh  dem a nd  o f  se rvi ce  r o b o t s  t h e  re vi e w  i s  i n t e nde d t o  e xpl ore m o r e  st at e- o f -th e -art techn o l o g y   on  m o bile rob o t s em ph asizing   o n  th e em erg i n g  area of m u ltisen so r d a ta  fu si o n .       3.   M U LTI SENSOR  DA TA  FU SION  AN D IN TEGRA TION  To ex pl o r e t h e u n k n o w n   or  part i a l l y  kno w n  en vi r o n m ent ,   m obi l e  ro bot  nee d s  t o   m a p t h e   en v i ron m en t an d  t o  m a in tai n  th e lo calizatio n   p a ram e ters. For m o b ile robo m a p p i ng, th e rst sign i f ican t   assignm ent is to access the ra nge inform ation and second  leading assignment is to  convert the ra nge readi n in to  in tern al  rep r esen tatio n. Th robo t req u i res th e i n tern al  in fo rm atio n  to   u p d a te its state as it m o v e s aro und It h e l p s th e mo b ile  robo t to   attain  fu ll au ton o m y so  th at i t   m a y o p e rate  with ou h u m an  in terv en e. It  is an  ex trem ely d i fa u lt task  fo r mo b ile ro bo t to tak e  th e d eci sio n   with ou t up d a ting  th p r ev iou s  statu s   o f  t h envi ro nm ent  as t h e en vi r o n m ent   m a y  be hi g h l y  dy na m i c. In suc h   si t u at i ons, t h e   m obi l e  ro b o t  sy st em   accum u lates the local e nvironmental inform a tion a n u p dat e  r e cu r s i v ely by f u si o n  pro cess.    3. 1.   M u l t i s en sor F u si o n   During the las t  decade ,  signifi cant resea r c h  has m a de to solve t h e proble m s concerni ng  how t o   com b i n e or f u se dat a  fr om   m u lt i p l e  sourc e s i n  or der t o  sup p o rt  deci s i on -m aki ng [1 , 31 , 3 2 ] .  The  t e r m   `in f orm a t i o n  fu sion ' b e co mes well establish e d   for eng i n e ering ,  m e d i cal and  m i litary an d   rob o tics  appl i cat i o ns, et c. we  ha ve  p r e s ent e d  he re s o m e  im port a nt   defi ni t i ons  o f   m u lt i s ensor  da t a  fusi on  avai l a bl e i n   th e literatu re as g i ven b e l o w:  Jo in t  Direct o r s of Labo rato ri es (1 987 ), defi n e d d a ta  fu sion  as a pro cess  d ealin with  th e asso ciatio n ,  co rrelatio n ,  co m b in atio n   of d a ta and in fo rm atio n  fro m  sin g l e an m u ltip le so urces to  ach iev e   refi n e d  po sition  and id en tity estimates, an d  com p le te an d  timely assess men t s of situ ati o n s  and   threats, and their significa nc e. The  process  is characterized  by  co nt i n u ous  refi nem e nts of i t s  est i m a tes and   assessm en ts, an d  ev alu a tion   o f  th n eed   fo r ad d ition a l so urces,  o r  m o d i ficatio n   o f  t h e pro cess itself, to   achi e ve i m pro v ed  resul t s  [ 1 6] . In  (1 9 8 7 ) Du rra nt - W hy t e  defi ne d f u si o n  as “The  bas i c pro b l e m  i n   m u lt i - sens or sy st em s i s  t o  i n t e grat e  a seque nce  of  obse r vat i o n s  f r om  a num ber of  di ffe re nt  sens ors i n t o  a s i ngl e   b e st-estim ate o f  th e state of t h e env i ro n m en t" [3 3 ] Luo  i n   (199 0),  d e fin e d  “M u ltisen sor fu sion refers  to  an stage in a n  integration proc ess where t h ere is an act ual  com b i n at i on  (o r f u si o n )  o f  di ffe re nt  so ur ces o f   sens ory  i n f o r m at i on i n t o  o n e re prese n t a t i onal  f o rm at " [34] Hal l  et  al., ( 1 9 9 7 ),  defi ned t h e “ D at a  fusi o n   tech n i qu es com b in e d a ta fro m   m u ltip le s e n s o r s, and  related  in form at io n  fro m  asso ciated  d a tab a ses, to  achieve im proved accuracy a n d m o re speci fic infere nces t h an could  be a c hiev e d  by  the use of  a   single sens or  al one"  [3 5] . l a t e r St ei n b er g ( 1 99 9 ) defi ned t h at “Data fusi on is the  proces o f  co m b in ing  d a ta  to  refin e  state   est i m a t e s and pre d i c t i ons"  [ 36] In  ( 2 0 0 1 ) ,  Dasa rat h y   d e fi ne d t h e “ I n f o r m a ti on f u si on  enc o m p asses t h e   t h eo ry , t ech ni q u es, a n d t o ol concei ved  an em pl oy ed  fo r e xpl oi t i ng t h e s y ner g y  i n  t h e i n f o rm at i on acq ui r e d   fro m   m u ltip le  so u r ces (sen so r, d a tab a ses, in fo rm ati o n  g a th ered  b y  h u man s  etc.) Such  th at th e resu lting  d ecision   o r  actio n  is so m e  sen s b e tter  (qu a litativ ely  an d  qu an titativ ely, in  term s o f  accu r acy, ro bu st ness and  et c.) t h a n   wo ul be p o ssi bl e, i f  t h ese  so urce s  were  use d  i ndi vi d u al l y  wi t h o u t  suc h  sy ner g y  expl oi t a t i on”  [3 7] Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J RA I S SN 208 9-4 8 5 6     Mu ltisen so Da ta   Fu si o n  and In teg r a tio n for Mob ile Ro bo t s : A Review (KS  N a g l a )   13 3 Das ( 2 0 0 8 ),  de fi ne d t h e sens or f u si o n  i n  t o  di ffere nt  l e vel s  such as ` h i g h l e vel  fusi on' .  “hi gh l e vel  f u si on i s   t h e st udy   of rel a t i ons hi ps am ong  o b ject s a nd  event s   of i n t e r e st  wi t h i n  a dy nam i c envi ro n m ent  [38] . Ll i n as i n   2 009  m o d i fied th e d e fin itio o f  i n fo rm atio n  g i v e n  as “Info r m a tio n  fu sion  is an  i n fo rm atio n  pro cess  d ealin with  th e asso ci atio n ,  correlatio n, an d co m b in atio n of  d a ta  an d inform atio n   fro m  sin g l an d m u ltip le sen s o r or so u r ces t o  achi e ve re fi ne d est i m a t e s of param e t e rs, charact eri s t i c s,  event s , and  be havi ou rs f o r o b ser v e d   en tities in  an  o b s erv e d   field o f  v i ew. It is so m e t i m es  i m p l e m en ted  as a Fu lly Au t o m a t i c p r o cess o r  as a  H u m a n - A i d i ng pr o cess for   A n alysis an d / or   Decisio n   Supp ort” [ 1 6 ] Fo r m o b ile rob o t  app licatio ns, fu si o n  refers to  an y stage i n  the  inte grati o n process  where a n  actual  com b i n at i on o f  di f f ere n t  so u r ces o f  i n f o rm at i on t a kes pl a ce. The com b i n at i on  de pen d s  up o n  t h e nat u re  of   i n f o rm at i on t o  be f u se at  di ffere nt  l e vel s  of  hi er archi cal  m odel  as show i n  Fi gu re 1  t h e di   eren lev e ls o f  in fo rm atio n   fusion are classi fied as:     Si gn al -L evel  Fusi on I t  in clu d e s sign al enh a n cem en t tech n i q u e   su ch  as b eam  f o r m in g  u s ing  m i cr o phone  arrays. Th resu ltin g sign al fro m   m u ltip le sen s ors is  u s u a ll y o f  th e sam e  form  as th o r i g in al si g n a l  but   with   a greater q u a lity.    Pi xel - L e vel  F u si on :  It  re fers  t o  fusi on  of t h e i n fo rm at i on i n  t h e f o rm  of p i xel s . The se ns ors  pr o duce s u ch   inform ation in CMOS or CC D cam eras. The fuse d im ag e can be create d  either by the fusion of pi xel-by- pi xel   or  by  t h fusi on  o f  as soc i at ed l o cal   nei g hb o r h o ods  o f   p i xel s  i n  eac o f  t h e i m ages.    Feat ure-L e vel  Fusi o n : It is ap p licab le in   d i fferen t areas such  as  m obi l e  r o b o t  m a ppi n g ,   pers o n  t r ac ki n g   an d  au to m a tic  sp eech  recogn itio n .  In  th is pro cess, th features a r e extrac ted from  scene and fuse d with  ot he r se ns ory  i n f o rm at i on s u c h  as  m i croph o n es,  et c.     Symbol-Le v el  Fusion : T h statistical inference can  be  used fo r sym b ol level fusion  whe r e fusion  of  sy m b o l s is represen ted in  t h fo rm  o f  con d iti o n a prob ab ilit y.          Fig u re 1 .   Fu n c t i o n a l Diagram   o f   Mu ltisen so r In te g r ation  and Fu si o n  (Figu r e red r awn from  [3 9 ])      3. 2.   M u l t i s en sor I n te gr ati o   Mu ltisen so r i n tegratio n  is t h e syn e rg istic u s e of th e i n form at io n  prov id ed  b y  m u lt ip le sen s ing   devices t o  assist in the accomplishm en t of a  task by a system . The distin ction  betwee n integration and fusi on  serv es to  sep a rate g e n e ral issu es invo lv ed in  th i n t e gr at i on o f  m u l t i pl e sens o r y  d e vi ces at  t h sy st em   architecture [40,  41]. Hiera r chical struct ures of inte gration are  use f ul  for a n  efficient re prese n tat i on  of  di ffe re nt  l e vel s  an d f u si o n   n ode s i n  t h e ar chi t ect ur e. Exa m ples are Na tional Bu r eau  o f  Stand a rd s (N BS)  sens ory  an d c ont rol  hi e r arc h y  [42] . Fi gu re  1 re prese n t s   m u lt i s ensor i n t e grat i o n as a  com posi t e  of  basi fun c tion s Elemen ts o f  m u lti sen s o r  i n tegratio n are exp l ain e d  as fo llo ws:    Sensor s :  A g r o u p  of se ns o r s (H om oge ne ous  or  Het e r o gene o u s)  pr o v i di ng i n p u t  t o  t h e i n t e grat i o p r o cess. Raw data filterin g  and  si g n a l enh a nce m en t can   b e   p a rt  o f  sen s ors.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 089 -48 56  IJR A    V o l .  3,  No . 2,  J u ne 2 0 14:    1 3 1  – 13 8   13 4   Sensor  Model : Th e fun c tio n o f  sen s o r  m o d e l is to  conver t  th e r a ng e in fo r m atio n  fr om th e sen s o r   of  d i fferen t   m o d a lities  in to  co mm o n  rep r esen t a tio n .  Th e ran g e in form atio n  p r ov id ed  b y  the sen s or can   b e  in   t h e f o rm  of  v o l t age, c u r r ent ,   p u l s wi dt h  m odul at ed  si g n al   or  si g n al  i n  t h e  f o rm  of a n  i m age  [4 3] .     Sensor Re gi st rati on :  It  i s  si gni fi cant  t o  p r op o r t i onat e  t h e uni que a nd t e m poral  di m e nsi o ns o f  se ns or   i n f o rm at i on be fo re t h e  act ual   fusi on  p r ocess.     Sensor Proces sing :  Fusi o n  i s  do ne at  t h e sy m bol , feat ure,  pi xel  l e vel ,  a n d si g n al  l e vel .   If t h dat a  fr o m   t h e se nso r  i s   si gni fi cant l y  di f f e rent   fr om  ot h e r se ns ors,  i t  c a be se parat e fr om  t h e fusi on  p r ocess.     World Model :  Duri n g  na vi gat i o n ,  a  m o b i l e  robot  ext r act s t h e i n for m at i on from  the sens or s an gene rates the  local  m a p with res p ect to t h e curre nt  po sitio n .  Th e info rm atio n  is up d a ted  with   prior  i n f o rm at i on t h at  gene rat e s t h e w o rl d  m odel .  The  w o rl d m odel  i s   us ual l y  defi ned  i n  t e r m s of hi g h  l e v e l   represen tatio n   for m u ltisen so r fu sion  in m o b ile robo t n a v i g a tio n .     Sensor Selec t ion : It en ab les th m u ltisen so r system to  s e lect th m o st  ap p r op riate co nfigu r ation   of  sens or  [4 4] . T h e se nso r  sel e c t i on ca n be cl a ssi fi ed as:  a)  P re-Selecti o n : It is th e p r im ary step  to ward s a  gene ral  m e t hodol ogy  t o  sel e ct  a sui t a bl e sens or i n   res p e c t  t o  envi ro n m ent a l  condi t i ons . P r e-sel ect i o n   d e p e nd s upo n   g e o m etric lo catio n  of sen s ors an d  sta tic/d yna m i c co n d itio ns o f  m o b ile rob o t  (Ho v l an d   et   al., 19 97) b )   Real Time :  [ 4 5]  pres ent e d t h e app r oach  of  sens or sel ect i o n i n  r eal  t i m e   by  eval uat i n g t h e   per f o r m a nce v a l u e o f  eac h  s e ns or  [ 45] If  t h per f o r m a nce val u of a   p a rt i c ul ar se ns o r  i s  l o w,  t h e n  t h alg o rith m  rej e cts th at sensor t o   p a rticip ate  for in teg r ation .     Sys t em Contr o ller : Syste m  co n t r o ller  execu tes th e comman d s  to  the  m o b ile r obot actu a to r s Th alg o rith m   lik e p a th  p l ann i ng , co llisio n  avo i d a n ce, and   n a v i g a tio n   rely u p o n  th e feed b a ck  sign al  o f   sens ors .     3 . 3 .  A d va ntages  of  M u lt isenso r D a ta   Fusio n   For  m obi l e  ro b o t  ap pl i cat i ons   Pot e nt i a l  a dva nt ages  o f  m u l t i sens or  dat a   fu s i on a r gi ve n a s :     Reduc tio n  o f  Uncer tain ty :  Sens or s p r o v i de o n l y  t h e e s t i m a ti on o f  r a nge  w h i c h m a y  be u n cert a i n .   Mu ltisen sor  d a ta fu si o n   red u ces th u n c ertain ty as th e fusio n   p r o cess is redun d a n t Hen ce, it in creases  the accuracy  which t h e syste m  percei ves from  the envi ronment [41, 43].  a.   Unce rt ai nt y  i n  Sens ory   In fo rm ati on:  U n ce rt ai nt y  i n  t h sens ory  i n fo r m at i on can  be  cause d by   l i m i t e d resol u t i on  of t h e se nso r ran d o m   m easurem ent   of  noi se , sy st em at i c  errors  and  d u e t o   in co m p leten e ss o f  t h e in formatio n  e.g .   Sin g l fix e d  camera can no t sen s e th e en tire in fo rm atio n  of  th e env i ro n m en t du e to  limit ed  v i ew. To  co m p lete th e in form at io n  m u ltip le v i ews are n eed ed  to  form  the com p lete local view  [46].  b.   Un certain t y in th e Env i ro n m en t: Th e m o b ile ro bo t  e nvi ro nm ent  becom e s u n certai n when no prior  i n f o rm at i on i s  avai l a bl e or t h e envi r o nm ent   i s  hi ghl y  dy na m i c. The ro bot s ope rat e  i n  u n d er wat e r a n d   space e x plorati ons  are  hi ghly  unce r tain a b out the environment  [28, 47, 48,  49].  c.   Unce rtainty in Robot L o c a lization: For accura te m a ppi ng  robot needs accurate localization  p a ram e ters su ch  as, m o b ile ro bo t `po s itio n '  an d   `o rien tati o n ' . Odo m etric  erro rs  du e to   wh eel slip,  in clin atio n of  ro bo t can  cau s p o s ition  and   o r ien t atio n  erro rs [5 0 ]   Com p lementary : Mu ltisen sor d a ta fu si o n  is a co m p le m e n t ary p r o cess  b e cau se it allo ws p e rcei v i ng  the  i n f o rm at i on o f   di ffe re nt  pa rt of  t h e e n vi ro n m ent  by  di ffe r e nt  se nso r [ 7 ] .     Well-Timed : Mu ltisen sor  d a ta fu si o n  i n creases th p r o c essin g  sp eed   due to  th pro cess of p a rallelism  [3 7] .     Less Cos t ly :  Si ngl e sen s or  needs se v e ral  el ect roni m odul es t o  pr ocess t h e  si gnal ,  w h e r eas  com m onproces sing m o dule of m u ltisenso r data  fusion process reduces th e overall c o s t  of the  system   [5 1] .     Increase Confidence and Reduce d   Am biguity : If sev e ral sen s ors con t ribu te to  a m e a s u r em en t resu l t t h e l e vel   of  co nfi d ence  o f  t h e  f u sed  val u be com e  hi ghe r [ 5 2]     Increase d Reliability :   A sy st em  rel y i ng  on   di ffe re nt  se nso r s i s  l e ss  s u sce p t i b l e  t o  di st ur bance  ca used  b y   hum an act i o ns  or  nat u ral   phe n o m e na [5 3] .     Enhanc ed S p a ti al Res o lu tion : M u ltip le sen s o r s d a ta  fusio n  en ab les  th e syste m  to  enhan ce an d in crease  t h e m a p resol u t i on  [5 4] .     3. 4. Mul t i   Sen s or Da t a   F u si on Al g o ri t h ms   In  th is sectio n o u r  rev i ew is in ten d e d  to  fin d   v a riou s m e th od s u s ed  to  fu se th e informatio n  for  m a ppi n g  a n d l o cal i zat i on.T h e dat a   f u si o n   m e t hods  can   b e  cl assi fi ed  as  Est i m at i on M e t h o d   (t hat  i n c l udes  recu rsive  an n o n -rec u rsive m e tho d ) ,  Classifi cati on M e t h o d ,  I n fe rence  M e t h o d , and   Artificial Meth o d Wei g h t ed A v erage  Me th od  of m u ltisensor data fusion i s  th e res p onsi ve and sim p le  m e thod in  whi c h a  wei g ht ed a v era g of  r e du n d ant  i n f o r m at i on pr o v i d e d   by  a g r o u p   o f  se nso r s i s   use d  as t h e f u se val u e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J RA I S SN 208 9-4 8 5 6     Mu ltisen so Da ta   Fu si o n  and In teg r a tio n for Mob ile Ro bo t s : A Review (KS  N a g l a )   13 5 [1 6] . A wei g ht ed aver age i s  u s ed i n  va ri o u s m obi l e  robot suc h  as “HIL A R E" i n  whi c h t h e i n f o rm at i on from   m u lt i p l e  sens o r s i s   fu sed  by   usi n wei g ht e d  a v era g e m e tho d   [ 52] Thi s  m e t hod  i s   not  sui t a bl f o d y n am i c   envi ronm ent as com p ared to t h e static environm ents.  Ka lma n  Filter  is a set of  m a them atical equations that pr ovi d es an e fficient com putational  m eans to  estim a te  the state of a  proces s in a  way, th at, it  min i m i zes  th e m ean  o f  the sq uared  error [55 ] . Jetto  (199 9) in  hi s resea r c h  u s ed a n  e x t e n d e Kal m an fi l t er t o   fu se i n fo rm ati on o f  e n code rs a n d s o nar  sens o r s [ 5 6] . A n   ex tend ed  Kalman   filter is  u s ed  to so lv e t h co n c urre n t  m a p p i n g  and lo calizatio n  (CML)  o f  th e m o b ile ro bo t   [57]. Recently , exte nde Ka l m an filter is use d  to c o m b ine ultrasonic and  stere o  ca mera inform at ion t o   increase the robust n ess of the   m a p [58].  'Extended Ka lman  Filter'  (EKF) served as the  prim ary approach to  m a p dy nam i envi ro nm ent  for t h e l a st  seve ral  y ears but  i t  suf f ers  fr om  two  wel l  kn o w n sh ort c om i ngs. These   two   p r o b l em are th e qu ad rat i c co m p lex ity,  an d  t h e sen s iti v ity to  failu res in  d a ta asso ci atio n  [5 1 ] . Th e EKF  has  bec o m e  wi del y  kn o w n  i n  t e rm s of  g r owt h   of  com p l e xi t y  due t o  t h up dat e  st e p  t h at  re q u i r es  l a rge   com put at i on t i m e  pr op ort i o na l  t o  t h sq uar e   of  t h n u m b er of  l a n d m a rks i n  t h e  en vi r o nm ent .   Demps t er-Shafer (DS) t h eory of m u ltisen so r d a ta  fusion is u s ed  t o  redu ce th e un certain t y in  th gri d  cau sed  d u e  t o  t h e se ns or y  i n fo rm at i on whe r e t h e  wei ght   of  co nfl i c t  m e t r i c  and t h e enl a r g em ent  of t h fram e  of di scernm ent  are t h e t w o c o m pone nt s use d  t o  m easure t h e am ount  o f  cons ens u s bet w een di   erent sens ors. Lack of  c ons e n sus  lead s th robo t to  eit h er  co m p en sate wi th in  certain  li mits o r  inv e sti g ate th p r ob lem  fu rth e r; with th is it  help s in add i ng   ro b u st ness  t o  t h ro b o t ' s ope r a t i on  [2 7,  5 9 ] .   Artificial Neu r al  Ne tw ork s   use d  t o  m a p t h e occ upa ncy  g r i d  has  p r o v e n  t o  b e  r o bust  a n d  ada p t i v e t o   t h e en vi r onm ent a l  chan ges  [ 6 0 ,  6 1 6 2 , 6 3 64] [6 5]  p r o p o sed  bac k - p r o pagat i o n t r ai ni ng  o f  m u l t i - l a y e perce p t i o n [6 5 ] . The neu r al  n e t w o r k i s  t r ai n e d t o  pe rf orm   t h e cor r ect  con v ersi on  of ra n g e i n f o rm at i on i n  t o   occu pa ncy  gri d . I n  t h e w o r k  of T h r u n, t h e ro b o t  obt ai ns t h e t r ai ni n g  sam p l e s by dri v i ng ar o u nd i n   a   cal i b rat i on e n vi r onm ent  [2 8 ] . Dam  (199 6)  i n  hi s pa per  pr o pose d  a ne ural  net w o r k m e t hod t o  l e a r n t h e   p r ob ab ilistic so n a r sen s or mo d e l. Th co nversion  of th e sen s o r   d a ta remain s ad ap tiv e to  ch ang e  in  eith er the  sen s o r   o r  its en v i r o n m en t [ 6 6 ] . K a m  ( 1 997)  pr esen ts a h i er ar ch ical n e u r al n e tw ork  fo r   m o b ile r o bo t co n t r o l .   The  network receives input  from  the sens ors  and tr a n s m its on/off commands to the m o tors. B u t  m a jor  d r awb ack is t h at larg e tim e  is requ ired  to train th net w o r k  [ 6 7]  Lat e r l a r g w o r k   i s  d one   on  N N   by   di   erent researche r [68, 69, 64].  H i s t og ra m m i c in  Mot i o n   M a p p i ng ( H I M M )  al g o ri t h m  devel ope by  B o ren s t e i n  an Ko re n i n   19 9 1  at  t h Un i v ersi t y  of M i c h i g a n  w h i c h  p r ovi des a  di ffe r e nt  ap pr oac h  t o  sc ore  whet he r a pa rt i c ul ar el em ent   in  an   o ccup a n c y g r id  is  o ccupied  or  em p t y [ 7 0, 43 ]. T h e main objecti v e of  H I M M  was t o  i m prove  o b st acl avoi dance  f o r   m obi l e  rob o t .   Bayesian  Meth od  allows m u ltisen sory info rm atio n  to   be co m b in ed  acco rd ing  t o  th e ru les  o f   p r ob ab ility th eo ry. Bayes' ru l e  of co m b in ati o n allo ws  th co m b in in g of  a prio ri  prob abilit y o f  a  h ypoth e sis  wi t h  t h e co ndi t i onal  pr o b abi l i t y  of gi ven h y pot he si s [7 1,  72 , 7 3 , 7 4 ] .  M o ra vec ( 1 9 8 5 at  C a rnegi e  M e l l o n   Un i v ersity p i on eered  th p r ob ab ilistic ap pro ach. Later M o ra v ec turn ed  i n to  a form  o f  Bayes'  Ru le wh ich   u s es  p r ob ab ilities ex pressed  as likelih o o d s  and   od d s  [57 ] Fu zzy Log i c based  sen s or fu sio n  relates to  t h e artificial in tellig en ce class o f  m u ltisen so d a ta fusion Th is m e th o d  can  also   b e  consid ered  as a  possib ilistic ap pro ach in th e sen s e t h at th e meth od   do es  no t assign   p r ob ab ilities to  th p r op ositio n s   b u t  it assig n s  th e m e m b ersh ip   v a lues to  pro p o s itio n   [39 ] . Th ere is  trem endous  fle x ibility to perform  fusion  of  m u ltisensory i n form ation under  t h e special  rule  of c o m b ination of  fuzzy values     4.   CO NCL USI O N   In m o b ile robo ts th ere are ch allen g e s to  dev e lop   b e tter an d effien syste m  to  to wo rk in  co m p lex  envi ro nm ent s . Li t e rat u re  sh ows  t h at  t h er e i s  am pl e scope  f o r  de vi si ng i m pl em ent a t i ons  i n  e x i s t i n g   m u lt i s ensor  da t a  fusi o n   fram e wo r k s. B a y e s i an i s  t h e ol de st  app r oac h  a n d o n wi t h  st r o n g est  f o un dat i on.   Bayesian  and   DS m e th o d hav e  so m e  fund am en tal p r oble m s lik e in form at io n   u n c ert a in ty, con f licts and   in co m p leten e ss. Sen s or  fu sio n   u s ing   N N  r e qu ir es long ti m e  to  tr ain  th m o b ile ro bo t fo r  a  p a r ticu l ar  envi ro nm ent  and i t  i s  co nsi d ered as  di f f i c ul t  for c o m p lex  en v i ron m en t with  larg e v a riatio n s  ex ists. HIMM is   li mited  to  son a r, bu t it h a s si gn ifican t co m p u t atio n a l ad vant age. In practic Bayesi an   m e th od  of informatio n   fusi on  i s  f o u n d  t o   be m o re  st rai g ht fo r w a r d t o  a d o p t  f o r i n do o r  an out do o r  en vi r onm ent . To m a ke t h e   m a ppi n g  a n d  l o cal i zat i on  ro b u st  t h ere i s  nee d  o f   pr epr o cessi ng a nd  p o st  p r o c e ssi ng  o f  t h sens ory   in fo rm atio n  and   resu ltan t  i n tern al  represen tatio n  in th fo rm  o f  m a p .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 089 -48 56  IJR A    V o l .  3,  No . 2,  J u ne 2 0 14:    1 3 1  – 13 8   13 6 REFERE NC ES   [1]   M Asada, Y Fukui,  and S Tsuji.  “Rep resenting g l obal world of  a  mobile  robot with relation a l lo cal maps”.  Sy ste m s,   Man and Cyb e rn etics, I EEE Transactions on . 199 0; 20(6): 1456-1 461.  [2]   W Yaonan, Y  Yimin, Y Xiao f a ng,  Z Yi, Z Yuanli, Y Feng,  and T Lei.  “Autonomous mobil e   robot navig a tion   s y stem designed  in dy n a mic env i ronment  based on transferable belief model”.  Measurement . 2 011; 44(8): 1389- 1405.  [3]   J Andrade-Cetto  and A Sanf eliu . “Concurren t  map build i ng  and  localization on  indoor  d y n a mic env i ronments”.  International  Jo urnal of  Patt ern  R ecogn ition  and  Artif icial In telli gence . 2002 ; 16( 03): 361-374.  [4]   S Garrido, L Moreno, and D Blanco. “Explor ati on and mapping using the vfm  motion planner”.  Instrume ntation  and Measurement, I E EE Transactions on . 2009 58(8) 2880-2892 [5]   S Blavzivc. “A novel trajector y -tr ack ing c ontr o l law for wheeled mobile rob o ts”.  Robotics and Autonomous  Systems . 2011; 5 9 (11): 1001-100 7.  [6]   M Knudson and  K Tumer. “Adap tive  navig a tion  f o r autonomous r obots”.  Robotics and Au tonomous Systems . 2011;  59(6): 410-420 [7]   K Hou, H Sun, Q Jia, and Y  Zhang. “ An aut onomous positioning and navigation  system for spherical mobile  robot ”. Procedia Engin eering .  20 12; 29: 2556-25 61.  [8]   O Bozma and R Kuc. “Buildin g a sonar map in a sp ecular en vironment using a  single mobile sensor”.  Pat t er n   Analysis and  Ma chine  Inte llig enc e , I E E E  Transactions on . 1991; 1 3 (12): 1260-126 9.  [9]   P Gaudiano,  Zalama, and  JL Corona do. “An unsupervised n e ural n e twork f o r low-lev e l co ntrol of  a wheeled   mobile robot: noise resistance,  stab ili t y , and ha rdware im plem entation Systems, Man, and Cybe rnetics, Part B:   Cybernetics, IEEE Transactions  on . 1996; 26(3) : 485-496.  [10]   G Anousaki an d K K y riakopo ulos. “Sim ultan e ous localizatio n and map build ing for mobile robot nav i gatio n”.  Robotics   &  Auto mation Magazin e, I E EE . 1999; 6 ( 3): 42-53.  [11]   D Schulz and  W Burgard. “Probabilisti c state  esti m a ti on of d y nam i c objects with  a m oving m obil e  robot ”.  Robotics   and Autonomous  Systems . 2001;  34(2): 107-115 [12]   P Goel and GS Sukhatme. “ Sonar-based featu r e recognition a nd robot  navigation using a neural network ”. i n   Intell igen t Robots and Sy st em s, 2000. (IROS 20 00).  Proceedin gs. 2000 IEEE/ RSJ Internationa l Conferenc e  on 2000; 1: 109-11 4.  [13]   S Atiy a and GD  Hager. “Rea l-time vision-based  robot lo cal ization”. Robotics an d Auto mation, I EEE  Transactio ns  on. 1993; 9(6): 7 85-800.  [14]   H Durrant-W hyte and T Bail e y . “ S im ulta neo u s localization and mapping: part-I”.  Robotics &   Automation  Magazine, I E EE . 2006; 13(2): 99 -110.  [15]   B Lau, C Sprunk, and W Burgard. “Efficient gr id-based  spatial representations  f o robot navigation in d y n a mic  environments”.  Robotics  and Au tonomous Systems . 2012.  [16]   J Llin as, DL  Hal l and ME  Ligg i n s. Handbook of  Multisenso r Dat a  Fusion:  Theor y   and Pract i ce.  CRC Press, 200 9.  [17]   HC Lai,  R Yang,  and GW Ng.  “ Enhanced self-organizing map  for passive  son a r tracking to improve situatio awareness ”. in  I n formation Fusion, 2007  10th In tern ational Conf erence on . I EEE. 2007: 1-7 .   [18]   A Birk, N Vaskevicius, K Path ak, S Schwertf eger, J  Poppinga, and H Bulow.  “3-d  perception  and modeling”.  Robotics   &  Auto mation Magazin e, I E EE . 2009; 1 6 (4): 53-60.  [19]   L Matth ies, Y X i ong, R Hogg, D  Zhu, A  Rank in, B Kenned y , M  Hebert, R Maclac hlan , C Won, T Frost, et  al. “A  portable, autono mous, urba n reconnaissance rob o t”.  Robotics an d Autonomous S y stems . 2002; 40 (2): 163-172 [20]   RC Luo and C C  Lai .  “Enrich e d indoor m a p construction  b a sed on m u ltisensor fusion approach for int e ll igen service robot”.  I ndustrial Elec tronics, I E EE Transactions on . 201 2; 59(8): 3135-3 145.  [21]   P Dario, E Guglielmelli, V Genove se, and M Toro. “Robot assi stants : Applications and evolutio n”.  Robotics and  Autonomous Sys t ems . 1996; 18(1 ) : 225-234.  [22]   SK Chalup, CL Murch, and MJ  Quinlan.  “Machine learn i ng with  aibo robots in the fourlegged league of robocup ”.  Systems, Man ,  a nd Cybernetics ,   Part C:  A pplications and Review s,  IEEE Transactions on . 2007; 3 7 (3): 297-310 [23]   H Maaref  and C  Barret. “Sensor-based fuzzy  nav i gation of   an  auto nomous mobile robot  in  an indoo r environment”.  Control Engin e ering Practice . 20 00; 8(7): 757-76 8.  [24]   D Bogdan, F Adrian, M Viorel,  V Alina, and  M Eugenia. “ Di screte-t ime slidi ng-mode  control of four driving - steering wh eels   autonomous vehicle ”. in Con t rol  Conference (CC C ),  2011  30th C h inese. IEEE. 20 11: 3620-3625.  [25]   H Moravec and A Elfes. “ High resolution maps from wide angle sonar ”. in Robotics and Auto mation. Proceeding s .   1985 IEEE In ter n ation a l Conf erence on . 1985 ; 2 :   116-121.  [26]   A Elfes. “Using  occupan c y  gr ids  for m obile  robot percep tion and  n a vigation”.  Com puter . 1989 ; 22( 6): 46-57.  [27]   R Araujo  and  AT de Almeid a. “Learning  sensor-based  nav i gation of a real m obile robo t in  u nknown worlds”.  Sy ste m s,  Man,  and Cy be rnetic s ,   Part  B: Cy be rnetic s,  IEEE Transactions on . 1999 ; 29(2): 164-178.  [28]   S Thrun. “Learn i ng occup a ncy   gr id ma ps with  for w ard  sensor models”.  Au tonomous robots . 2003;  15(2): 111-127 [29]   RR Murph y . “Dempster-shafer  theor y  for sens or  fusion in  auton o mous mobile robots”.  Robotics and Au tomation IEEE Transactio ns on . 1998; 14( 2): 197-206.  [30]   R Siegwart and  I R  Nourbakhsh. I n troduction  to  Au tonomous Mob ile Robotos. The MIT pr ess. 201 1.  [31]   D Blanco, B Boada, L M o ren o , and M  S a lichs . “ Local map p ing from online laser Voronoi extraction ”. in  Intelligen t Robo ts and S y stems,  2000.(IROS 20 00). Proceeding s . 2000 I EEE/R SJ International Conferen ce on.  2000; 1: 103-10 8.  [32]   JJ Leonard, HF Durrant-Wh y te, and IJ  Cox. “D y n amic map building fo r an  autonomous  mobile robot”.  The  International Jo urnal of  Robotics Research . 199 2; 11(4): 286-29 8.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J RA I S SN 208 9-4 8 5 6     Mu ltisen so Da ta   Fu si o n  and In teg r a tio n for Mob ile Ro bo t s : A Review (KS  N a g l a )   13 7 [33]   HF Durrant-Wh y t e.  Integr ation ,  coor dination  and control  of  m u lti-sensor  robot s y st em s. Kluwer Acad em ic  Publishers, 1987 [34]   RC Luo and MG Kay .  “ A tu torial on multisens o r integration a nd fusion ”. in In dustrial E l e c tron ics Societ y,  199 0.   IECON' 90., 16 th  Annual Conf eren ce of  IEEE. I E EE.  1990: 707-7 22.  [35]   DL Hall and J Llinas.  “ An  introd uction  to mul tise n sor data fusion ”. Proceed ings o f  the IEEE. 1997 ; 85(1): 6-23.  [36]   AN Steinberg, CL Bowman, and FE White. “Revisions  to the jdl data fus i on m odel”. in  AeroSense'99.  International So ciety  for Optics  and Photon ics.  1 999: 430-441.  [37]   BV Dasarath y .  “ I nformation fusion-wh at, wh ere ,   wh y ,  when,  and   how ? " .   Information Fusion . 2001 ; 2(2): 75-76.  [38]   S Das. High-lev e l d a ta fusion. A r tech  House, 200 8.  [39]   A Plascencia. Sensor fusion for autonomous mobile robot  nav i gation .  Videnbasen for Aalborg UniversitetVB N Aalborg Univer sitet Aalborg Universit y , De t T e knisk-Nat urvid e nskabelige Fak u ltet Th e Faculty  of Engineerin and Science, Automation & Cont rolAutomation  & Control, 2007 [40]   B A y rulu , B  B a rshan, I  Erkm en,  and A  Erk e n. “ E vid e nt ial  logic a l  sensin g using m u ltipl e  sonars for  th e   identif ication  of  targ et pr im itives in a m obil e  r obot' s   environm ent”.  in  Multisensor Fusion and Integration  fo r   Intelligen t Systems, 1996. I E EE/SICE/ RS J International Con f eren ce on . I E EE . 199 6: 365-372.  [41]   RC Luo, CC Yih, and KL Su. “Multisensor fusion and integr a t i on: approach es,  appli cat ions, an d future resear c h   directions”.  Sens ors Journal, I E EE . 2002 ; 2(2) : 1 07-119.  [42]   DDL Hall  and S AH McMullen.  Mathemat ical techniques  in multisensor da ta fusion. Artech Hous e. 2004 [43]   R Murph y . An  introduction  to  AI robotics.  The  MIT press. 2004 [44]   T Koshizen . “Improved sensor selection  techn i que b y   in tegr ating sensor fusio n  in  robot p o sition estimation”.  Journal of Intelligent and  Robotic Systems . 2000; 29(1): 79-9 2 [45]   O Cohen and  Y Edan. “A sensor fusion framework  for online sensor and  algorithm selection”.  Robotics and   Autonomous Sys t ems . 2008; 56(9 ) : 762-776.  [46]   SJ Henkind and MC Harrison. “An analy s is of  four uncer ta int y  c a lcu li” . S y st em s, Man and C y bern et ics, IE EE  Transactions on . 1988; 18(5) : 70 0-714.  [47]   A Elfes. “Sonar-based real-w orld  mapping and navigation Robo t i cs and Automati on, IEEE Journa l of.  1987; 3(3):  249-265.  [48]   RC Luo and  MG Ka y. “ M ultise n sor integr ation  and fusion in  int e llig ent s y stem s”.  S y stems, Man  and Cybernetics ,   IEEE Transactio ns on . 1989; 19( 5): 901-931.  [49]   G Brooker  and  AT Brooker .  “In t roduction  to  sen s ors for ra nging   and imaging . `SciTech Pub .  In co rporated , 2009 [50]   G Lawitzk y , W Feiten ,  and M Moller. “Sona r sensing for low-cost indoor m obilit y Robo tics and  Autonomous  Systems . 1995; 1 4 (2): 149-157 [51]   J Bi j k e r  a nd W  St ey n.  “Ka l ma fol t e r c onfigur ations for a  low-co st loosely   in t e gr ated  iner tia l n a vi gation  s y st em  on  an airship”.  Control Engin eering  Practice . 2008;  16(12): 1509-15 18.  [52]   M Khatib and T Simeon. “ Senso r -based motion planning and co ntrol for the hilare mobile robot ”. in Int e l ligen Robots and S y st em s, 1997. IROS' 97., Proceed in gs of the  1997 IEEE/RSJ Intern a tional Conf eren c e  on. 1997; 3: V 8 - V9.   [53]   HM Choset. Prin ciples of robo t motion:  theor y algorithms, and  implemen tations.  MIT press, 2005 [54]   D Macii, A B oni, M De Ce cco,  and D Pe tri.  “ T utor ia l 1 4 : Multisensor  data fusion ”.  Instrume ntatio n  &   Measurement M agazine, I E EE . 2 008; 11(3): 24-3 3 [55]   LC Bento ,  U Nunes, F Moita, an d A Surrecio. “ S e nsor fusion for precise autonom ous  vehicle na vigation in ou tdoo semi-structured environments .  i n  Intell igent  Tra n sportation S y st em s, 2005. Proceedings. 2005 I EEE . IEE E . 200 5:   245-250.  [56]   L Jetto, S Longhi, and D Vitali. “Localization o f  a wheeled  mobile robot b y  sensor data fusion based on a fuzzy   logic  adap ted  ka lm an fil t er ”.   Control Engin eering  Practice . 1999 7(6): 763-771 [57]   HP Moravec. “Sensor fusion in  cert ainty  gr ids for  mobile robo ts”.  AI magazine . 19 88; 9(2): 61.  [58]   S Ahn, J Choi,  NL Doh,  and  WK Chung.  “A practical appro ach for  ekf-sla m in  an indoor  en vironment: fusin g   ultras oni c s e ns or s  and s t er eo  cam era” Autonomou s robots . 2008; 2 4 (3): 315-335 [59]   JA Ma lpic a,  MC Alonso,  a nd  MA Sanz. “Dempster-shafer th eor y  in g e ograp hic information  s y stems: A survey ”.  Ex pe rt Sy ste m with Applic ations . 2007; 32 (1): 4 7 -55.  [60]   IL Davis and A  Stentz. “ Sensor fusion for auto nomous outdoor  navigation usin g neural networks ”. in  Inte llig e n t   Robots and S y stem s 95.' H um an Robot Intera ction  and Coo p erat ive Robots ' , Proc eed ings.  1995 IEEE/RSJ  International Co nference on . 199 5; 3: 338-343.  [61]   N Ghosh, Y Ravi, A Patra, S Mukhopadh y a y ,  S P a ul, A Mohanty ,  and A Chattop a dh y a y .  “Estimation of tool wear   during CNC m illing using neural  network-based  sensor fu sion”. Mechani cal S y s t em s and Signal Processing. 2007;  21(1): 466-479 [62]   M Mucientes, D L  Moreno, A Bugarin,  a nd S Barro. “Design of a fuzzy  contro ll er in mobile robotics using genetic  algorithm s ”.   Ap plied  Soft Computing . 2007; 7(2) : 540-546.  [63]   B Moshiri, M Reza Asharif ,  and  R Hosein Nezhad. “ P seudo  inform ation m easure :  A new concep t  for extension of   bay e sian  fusion  in robotic map bu ilding”.  In formation Fusion . 2002 ; 3(1): 51-68.  [64]   K Nagla, M Uddin,  D  Singh and  R Kumar. “ Obj ect  iden tif icat ion  in d y namic  environment using s e nsor fusion ”.  i n   IEEE  39th  Workshop on Applied  Im ager y  Pattern  R ecogn ition  Workshop (AIPR), 2010. IEE E . 20 10: 1-4.  [65]   DE Rum e lhart ,   GE Hinton,  and  RJ W illiam s . “ L earn i ng repr esenta tions b y  ba c k -propagat i ng er rors”.  Cognitive  modeling . 2002;  1: 213.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 089 -48 56  IJR A    V o l .  3,  No . 2,  J u ne 2 0 14:    1 3 1  – 13 8   13 8 [66]   JW van Dam,  BJ Krose, and FC Gr oen. “Ad a ptiv e sensor models”.  in Multisensor Fusion a nd Integration for   Intelligen t Systems, 1996. I E EE/SICE/ RS J International Con f eren ce on . I E EE . 199 6: 705-712.  [67]   M Kam,  X Zhu, and P  Kalata. “ Sensor fusion fo r mobile robot n a vigation ”. Proceedings of the IEEE. 1997; 85(1):  108-119.  [68]   YF Zheng. “Integration of multiple sensors into a robo tic s y stem and its performan ce evaluatio n ”. Robotics an Automation, I E EE  Transactions  on. 1989; 5(5) 658-669.  [69]   N Yadaiah, L Singh, RS Bapi,  VS Rao,  BL Deekshatu l u, and  A Negi. “Mul t i sensor data fusion using neural  networks”.  in N e ural Networks, 2 006. IJCNN'06 In ternational Jo int C onference o n . IEEE . 2006 : 8 75-881.  [70]   J Borenstein  an d Y Koren. “Histogram ic in-mo tion mapping  fo r mobile r obo t o b stacle avo i dan c e”. Robotics an d   Automation, I E EE  Transactions  on. 1991; 7(4) 535-539.  [71]   M Dekhil and TC Henderson. “ I n strume nte d  logic a l se nsor systems-practice ”. in Robotics and Automation, 1998 Proceedings. 19 98 IEE E  In terna t ional  Confere n c e  on. 1998;  4:  31 03-3108.  [72]   H Alex,  M Kumar,   and B Shirazi.  “Midfu sion: An adaptive midd leware fo r in for m ation fusion in  sensor network  applications”.  In formation Fusio n . 2008; 9(3): 33 2-343.  [73]   J Gonzale z ,  JL  Blanco , C Ga lin do, A Orti z-de   Galisteo ,   J A  F e r n andez-M a dr iga l , F A   Moreno, and JL Martinez.  “Mobile robot lo calization b a sed  on ultra-wid e -b and ranging: A particle f ilter appro ach”.  Robo tics and autonomou s   sy ste m s . 2009; 5 7 (5): 496-507 [74]   F Ferreira, I  Amorim, R Roch a,  and  J Dias.  “T-slam: Registering  topologi cal and  geometr i c maps for robo localization  in l a rge environm ent s ”. in Mult isensor Fu sion and Integration for In telligen t S y st em s, 2008. MFI 2008 IEEE Internation a l Conf eren ce o n . IEEE. 2008 : 3 92-398.      BIOGRAP HI ES OF  AUTH ORS       KS  Nagla is  P h .D. r e s earch  s c holar  in  the  Department of  Instru mentatio n and Control  Engineering, at  Dr. B.R. Am bedkar Nat i onal   Institute of T echnolog y  Jalandhar. He h a s   com p leted his  B.Te ch. (Degre e) in elec troni c  and ins t rum e ntation from  P u njabi Univers i t y   Patial a  and his  M.Tech in  instru mentation and  control engin eer i ng (special iz atio n robotics) from  Dr. B.R. Am bedkar Nation a l I n stitute of  Tec hnolog y  Jaland har. He, with  his team , has  develop e d sever a l robots  and new mechanisms during  the p a st ten  y e ars. He is  an inven t or of   three inv e ntions  (Indian patents)  and man y  more  inventions ar e in  the process of being granted.  His current  ar ea  or research  is ar t i ci al  intellig ence in m obil e  robo ts and  industri a autom a tion.           Dr. Moin Uddin  completed his  Ph.D. from the  I ndian Institute  of Technolog y  ( IIT) Roorkee,  India in  y e ar 1 993. His area  of research  is  robotics,  computer network i ng, AI and Soft   Computing. He is a member  of various n a ti onal and  in tern ation a l techn i c a l   professiona bodies/societies. He is recip i ent  of the Dr . Radh a Krishnan Memorial Award-96 .   At present h e   is  working as  P r o- Vice-Chan cel lor  at  Delh i T echno logic a l Univ ers i t y  D e lhi-Ind i a .              Dr. Dilbag Sin gh received  the B.E. (Hons.)  de gree  in  ele c tr ica l  engin eer ing  from  P unjab  Engineering College, Chandig a r h  in 1991, and the M.E. deg r ee  in  control and gu idance from the   Universit y  of R oorkee in 1993,  and the Ph.D. degr ee in engin eer ing from  the Ind i an Institut e  of  Techno log y  Roo r kee, in 2004. H e  is presently  se r v ing as Associate Professor of In strumentation  and Control  Eng i neer ing at Dr B.R. Am bedkar  National Institu t e  of Technolog y Jalandhar .  His  res earch  in teres t s  are  in s i gn al  pr oces s i ng, sensors and biomed ical applications.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.