T E L KO M NIK A , V ol . 17 No. 4,  A ug us t   20 1 9,  p p.2 0 58 ~ 2 0 69   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0 accr ed ited   F irst  Gr ad e b y K em en r istekdikti,  Decr ee  No: 2 1/E/ K P T /20 18   DOI:   10.12928/TE LK OM N IK A .v 1 7 i 4 . 11822   â—¼    20 58       Rec ei v ed   Nov e mb er  20 20 1 8 ; R ev i s ed   F eb r ua r y  2 1 , 2 01 9 A c c ep te Ma r c h 1 2 , 2 01 9   Multi - f u nct i on  i nt elli gen t rob ot i c in    met als  de tect i o n ap plicati on s       Nabeel  S a lih  A li * 1 , H ak im  A d il  Kadh im 2 ,  Dh e ya a M o h amm ed  A b d u ls ahib 3   1 I n fo r m a ti o n   T e c h n o l o g y   R e s e a rc h   a n d   D e v e l o p m e n C e n te r ,  Un i v e rs i ty  o Ku fa Ira q   2 ,3 ECE  Dep a rt m e n t,  F a c u l ty  o f  En g i n e e ri n g Un i v e rs i ty  o Ku f a ,   Ira q   *C o rre s p o n d i n g  a u th o r,   e - m a i l Nab e e l @ u o k u fa . e d u . i q       Ab strac t     Rec e n te c h n o l o g i e s   fo r o b o ti c s   h a v e   b e e n   o f fe re d   a n   e ff e c ti v e   a n d   e ff i c i e n s o l u t i o n   t o   s a fe g u a rd   wor k e rs   fro m   r i s k s   i n   th e i w o rk   e n v i ro n m e n ts .   Th e s e   ri s k s   i n v o l v e   ra d i o a c t i v e ,   t o x i c e x p l o s i v e   a n d   m i n e s .   In   th i s   p a p e r,  d e s i g n   a n d   i m p l e m e n t   c o m p u te ro b o b a s e d   o n   m e ta l   d e te c ti o n   a s   we l l   a s   a v o i d i n g   o b s ta c l e s   a u to m a t i c a l l y .   Th e   p ro p o s e d   w i re l e s s   c o n tro l l e d   r o b o t i c   v e h i c l e   c a n   b e   u s e d   i n   m e t a l   d e te c ti o n   a p p l i c a t i o n s   s u c h   a s   l a n d m i n e   d e t e c t i o n ,   o b s ta c l e s   a v o i d a n c e s e l e c ti n g   b e s ro u ti n g   wit h o u t   i m p o s i n g   h u m a n ' s   h a rm s   a n d   work f o rc e   a s p e c ts Th e   r o b o ti c   whe e l   c a n   s e n s e   th e   o b s t a c l e s   th a t   p o s i ti o n i n g   a a h e a d  o i ts  p a th a n d  a l s o  a v o i d s  t h e  o b s ta c l e s  f o rward l e ft  a n d  ri g h o i ts  r o u te s Th e  ro b o t   i s   c o n tr o l l e d   b y   u s i n g   B l u e t o o th   w i re l e s s   c o m m u n i c a t i o n   to   i n te rfa c e   b e twe e n   th e   c o n tro l l e a n d     th e   i m p l e m e n te d   ro b o t.   Fu r th e rm o re s e n s o IR  (FC - 0 3 fo t h e   m e ta l   d e te c to r   a n d   u s e d   u l tra s o n i c   s e n s o r     (HC - SR04 fo o b j e c t s   o o b s t a c l e s   s e n s i n g Th e   p re s e n t e d   c o n tr o l l e d   r o b o t i c   d e s i g n e d   fo r   d e s e rt  a n d   d r y   s o i l   t h a t   c a n   r e p l a c e   th e   h u m a n   ro l e   i n   a v o i d i n g   o b s ta c l e s   a n d   m e ta l   d e te c ti o n   c a p a b i l i t i e s Th e   p r o d u c e d   ro b o was   u s e fu l   d u e   to   i c a n   d e te c m e ta l s   a n d   a v o i d i n g   o b s ta c l e s   c o n s e c u ti v e l y   b e s i d e s   i was   e ff e c ti v e   to   s e l e c t   th e   b e s t   ro u te   b a s e d   o n   t h e   i n t e l l i g e n t e c h n i q u e   th a a d o p t e d ,   th e   p r e d e f i n e d   m e ta l s   b y   u s i n g   a n   i n te l l i g e n d e c i s i o n  m a k e r f o r  r o u te  f i n d e r i n   a  f l a s u rfa c e   e n v i ro n m e n t.       Key w ords A rd u i n o ,  e m b e d d e d  s y s te m l a n d m i n e  d e te c to r,  m e ta l  d e t e c t o r,  ro b o ti c s e n s o r s u l tra s o n i c       Copy righ ©  2 0 1 9   Uni v e rsi t a s  Ahm a D a hl a n.  All  rig ht s  r e s e rve d .       1.  Int r o d u ctio n   In  th di g i t al   era,   s ev eral   tec hn ol og i es   h av b ee n   i nn ov ate d   to   s erv m os of   ou r   ev er y da y   ac ti v i t i es R e c en tl y d i f f erent  term s   of   tec hn ol og i es   s uc h   as   r ob ot i c s ,   T el ec om m un i c ati o ns em be dd ed   s y s tem s Int erne of   T hi ng s   ( IoT ) etc .   [1 - 4 ].   T he s e   tec hn o l og i es   are  i nn o v ate d   to  m aj or  s ol v e i s s ue s   t s av hu m an i ti es   l i f an d   ef f orts   i di v ers e   do m ai ns   [5 - 8 ].  Ma n y   c o un tr i es   s uf f er  fr o m   the   l eg ac y   of   ex pl os i v es   a nd   m i ne s   i po s t war   s c en ario   f or  m i l i t ar y   s ec urit y   pu r p os es   [ 9 - 11] A   h um a ni tar i an   de m i ni ng   proc es s   i s   c r uc i al   an m o s da ng er ou s   m i s s i on   tha c an   be   pe r f or m ed   b y   pe r s on n el   an an t i - pe r s o nn e l   ( r ob ot i c s )   ap pro ac he s   [ 1 2,  1 3 ].  T he   tr ad i t i o na l   de m i ni ng   pr oc es s   ( ha n d he l m eta l   d ete c tor)   i s   em pl o y ed   to  de tec a nd   d e - ac ti v at i o o f   bu r i ed   l an dm i ne s T he s proc es s   i m po s ed   ha z ard ou s   tas k s   f or   hu m an   de m i ne r s   du e   to   i ha h i g s en s i ti v i t y   to   m ea g er   qu an ti t i es   of   m et al   an d   i s s ue en orm ou s   f al s al arm   r ate s s thi s   m ec ha ni s m   i s   v er y   da ng ero us   an pu ts   t he   de m i ne r   at    the   to c ha l l e ng an r i s k   [1 4 - 16 ].  Rob oti c s   i s   on of   the   c on v en i e nt  s ol u ti o ns   f or  s av i ng   l ot  of  i nn oc en p eo p l f r om   k i l l i ng   an po ten t i a l   i nj ur y   b y   m i ne s   an ex p l os i v es   th at  i m po s ten ac i ou s   threats   to   hu m an k i nd   [1 7 18 ].   Us i n r o bo t i c s   tec h no l og y   to   p erf or m   s ev eral   c r u c i al   tas k s   l i k to   de tec t,   d e - ac ti v at i on ex tr ac t,  de m i ni n i s   c o ntri b ute   to  r e du c i n hu m an i t y   c a us al i ti es   as   wel l   el i m i na t thre at  t he   hu m an 's   f r o m   the   da ng erous   are [1 9 - 21 ].  A u tom ate l an d m i ne   de tec ti on   us i ng   c om pu ter  r ob oti c s   or   m ob i l r ob oti c s   s c an ni ng   pl atf orm s   i s   an   e m be dd ed   s y s tem s   an d   ap p l i c at i on s  f i e l d [ 22 - 24 ].   Di f f erent  att em pts   b y   au tho r s   ha v e   be en   m ad f or  r es ea r c an de v e l o pm en t   pe r s pe c ti v es   c on c er as s i s or  au t om ate   hu m an   d e m i ne r s   i the   hu m an i tar i a de m i ni n a nd   s c an ni n proc es s   to  r ed uc ef f orts ti m e,  c os t,  hu m an   r i s k s   an da ng er ou s   i s s ue s   b y   propos i ng   di v ers ef f i c i en t   an s ui tab l r ob o ti c s   l an dm i ne   de t ec ti on   wi th   s ev eral   s en s ors   de s i gn .   [ 25 ,   26 ].  Rec en t   r ob o ti c s   r es e arc i nv ol v es   v ar i ou s   tr en ds   s uc h   as   s en s or   tec h no l og y   G r ou nd - pe ne tr a ti n r ad ar  ( G P R) E l ec tr om ag ne ti c   Ind uc t i on   ( E MI),  Nuc l e ar  Q ua dru po l e   Res on a nc ( NQ R)   a nd   s on   to   pe r f orm   m ul ti - f u nc ti on s   s uc h   as   de tec t i o n,  d ea c ti v at i n g,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0   â—¼     Mu l t i - fu nc ti o n i nte l l i ge nt  r ob oti c  i n m eta l s  de t ec ti o a pp l i c at i on s .. .( Nab ee l  S a l i A l i )   2059   ex tr ac ti ng ,   an de m i ni ng   f or  ex p l os i v de v i c es c l us t er  m un i ti on s l an dm i ne s   a s   w e l l   a v oi di ng   ob s tac l es .   T he s tr en ds   c an   d ep l o y   i d i v ers s o i l   k i nd s   s uc h   as   f ol i ag e dr y   an de s ert  s o i l   ba s ed   on   A eri al   an d   w he el   tec hn i qu es  f or l an dm i ne  d e tec ti o n [ 27 - 2 9 ].   Ac c ordi n to   J arada et   al [30 ] d es i gn ed   h ol o no m i c   m ob i l r ob o ba s ed   o tha t   r ep l ac e   th hu m an   r es ou r c es   r ol i n   th de m i ni ng   pr oc es s   an d   a pp l i c at i on s   f or  r ou g terr ai n.  B og i m ec ha ni s m   i s   us e to  o v erc om r ug ge t err i tori es an t he   d ete c ti on   r ob o ha s     the   s tab i l i t y   m argi ns   f or  d i ffe r en r oa c on d i ti on s   to  predi c th po ten t i a l   of   ti p pi ng - ov er  be f ore   an y   m an eu v er  [ 30 ].  I   G av i l an es   et  al [ 31 ] pro po s e an   i ns tr um en ted   r ob oti c   arm   to  r ep l ac the   hu m an   r ol i t he   de m i ni n ap p l i c at i o ns   [ 31 ].  W hi l e,  P r ad et  al c on du c te a   s en s o r   f us i on   m od el   to  c l as s i f y   l an dm i ne s   i s c an ne f l oo r   are a.   T he   pres en te B a y es i a de c i s i o l ev el   f us i on   en ha nc e th P r ob a bi l i t y   of   Det ec ti n ( P oD)   l a nd m i ne s   an de c r ea s the   r ate   of   F al s e   A l arm s   Rate s   ( F A R)   [ 32 ].   A l s o,  a ef f i c i en r em ote - c on tr ol l ed   r o b oti c   v eh i c l e   pr od uc ed   b y   A l a ud di n   et  al [33]   to  de t ec l a nd m i ne   an m eta l s T he   r ob ot  c on tr ol l ed   v i A nd r oi p l atf or m   ap p l i c at i on   b as ed   us i n B l ue to oth   w i r e l es s   c om m un i c ati on   [ 33 ].  A s   al o ng s i de ,   F arooq   et   al . de s i g ne d   an f ab r i c a ted   a ef f i c i en t   w i r e l es s   c on tr ol l ed   r o bo t   to   de tec l an dm i ne   i n   de f en c f i el ds   as   w el l   a v o i d i ng   t he   ob s tac l es   r ob us tl y H - B r i dg m od ul us ed   t c on tr o l l e r ob ot  whee l s   an wi r el es s   c a m era  ad de to  c ap t ures   an l oc at e of f   the   r ob ot  de s ti n ati on   [ 34 ].  A s   w e l l F att ah   et  al .   [35 ] pro po s ed   prec i s e   c on tr o l   m i ne   d et ec tor  w i t a eria l   m oti on   pl a nn i ng   f ea t ure.  T he   pres en ted   ae r i al   l a nd m i ne   de t ec ti o s y s te m   ab l to  pro v i de   the   m ap pi ng   of     the   po i nts   of   m eta l   s i g na t u r es   wi th ou t   ef f ec r ou gh   t e r r ai or   i nc l i n ed   s urf ac e.  T he   i ntro du c ed   f r a m ew ork   ev al ua ted   r e s pe c to  r el i ab i l i t y   an d   c os t - eff ec ti v en es s   [ 35 ].   F urtherm ore,     A m bruÅ¡   et  al [1 4] pr es en t ed   m eth od   t es ti m ate   th s ha pe   of   m ag ne ti c   m eta l   targets   us i ng   two  d i f f erent  s en s or  pl atf orm s   c on tr ol l e b y   m ob i l r ob ot   ba s e d.  T he   pro p os ed   m eth od   ev a l u ate d   b y   s i m ul ati on s   an ex pe r i m en ts   an d   the   r es ul ts   of   the   target   s ha p e   ex pl i c i tl y   [ 36 ].  B es i d es Z i et  al ( 20 16 ) de v el op e m ob i l r o bo b as ed   to   de t ec m eta l s   an av o i ob s tac l es   ah ea of   i ts   pa th  a uto m ati c al l y   i bo th  ho us es   an on   f l at  s urf ac es Me tho ds   i n v ol v us i ng   A r du i no   Un R3     t c on tr ol   the   m ob i l r ob ot U l tr as on i c   s en s or  to  av oi t he   ob s ta c l es i nd uc t i v prox i m i t y   s e ns or  to  d ete c m eta l s   w i t a l arm i ng   i s s ue s   w h en   d ete c te m eta l   [ 37 ].  Li k ewi s e,  a   pa thf i n de r   r ob ot  i s   p r op os ed   b y   A g r a wal   et  a l [3 8] the   v eh i c l r ob o f i nd s   o wn  r ou te  w i tho ut   hu m an   i nt erf erenc es   to   e l i m i na te  th i ns tr uc ti on   an d   hu m an   ef f ort.  T he   s y s t e m   us ed   m ul ti - s en s or  f or  s ev era l   o bj ec ti v es   s uc as   i us i ng   an   ul tr as on i c   s e ns or  to  de t ec th pa t a l s m eta l  s en s or   t o m eta l  de te c ti on  an A r du i n o f or c on tr ol  r ob ot  t o m ak e s y s tem  de tec ti o ef f ec ti v an ef f i c i en c on s ec u ti v e l y   [3 8 ].   A l s o,  G h aree et   a l [ 39 ] pres en t ed   an   au t om ate d ete c tor   an ex tr ac tor  f or  l an dm i ne   w i t c on c ern  to   an   ac ti v e   an l o w - c os s y s t em T r an s m i an r ec e i v th de tec te d ata   b y   s erv er  wi r el es s l y Inf orm ati on   i nc l u de s   the   l oc a ti on   of   th m eta l   ob j ec a nd   c ap tured  i m ag es   of  the   l a nd   [3 9 ].   F i na l l y ,   i ntrod uc e an   au t on om ou s ef f i c i en an l o w - c os s y s t em   to  m ap pi ng   r ea l - t i m an y   s urf ac w i th  de pt v a l ue   f or  l an dm i ne   de te c ti on   pu r po s es Mi c r oc on tr o l l er,  MA T LA B an u l tr as on i c   s en s or  are  us ed   to  de s i gn   t he   au ton o m ou s   Mi ne r B ot  de tec tor [ 40 ].   T hi s   r es ea r c f oc us es   on   m eta l   de tec ti o i s s ue s A l s o,  the   c ap a bi l i t y   to  d ete c m i ne s ,   av o i d   ob s t ac l es an d   f i n di n t he   f as tes an d   b es r ou t i r e al - t i m e   en v i r o nm en t.    T he   propos i ng   s y s tem   us i ng   t he   c on c ep of   m eta l   de tec t i on   s en s or  an u l tr a s on i c   s en s or,   di m en s i on s   of   the   m eta l   s ha pe wi r el es s   c o m m un i c ati on   v i c on tr ol l ed   r o bo t i c s   v eh i c l r em ote l y   f or  f l at  s u r f ac es   an dr y ,   de s ert  s oi l s   to  d es i gn   a nd   f ab r i c ate   a i nt el l i ge nt   tec hn i qu f or  pa thf i n de r   wi tho ut  h um an  ha r m .   T he  m ai c on tr i bu t i on s   of   t hi s   r es ea r c are ( 1)  Des i g an i m pl em en c om pu ter  r ob ot  ba s ed   on   l a nd m i ne   d ete c t i on   p urpos e   b y   us i ng   m eta l   de t ec ti o s en s or.   ( 2)  Det e c ts   an av oi ds   ob s tac l es   b y   th prop os e r ob ot  v eh i c l t ha c a pa bl of   di s c o v ered  ob s tac l e s   b y   us i n an   ul tr as on i c   s en s or   w i th  on l i ne   s tr uc ture q ue r y   l an gu a ge s   da tab as r e gi s tr y .   ( 3)  Cond uc ted   an   i nte l l i g en d ec i s i o n - m a k i ng   tec hn i q ue   f or  s el ec ti ng   th be s pa t hf i nd er  c on c ern i ng   m eta l s   an ob s tac l es   d i s tan c es ( 4)  Robo d ete c tor  c an   es ti m ate   the   di m en s i on s   of   the   m e tal   s ha p tha t   un de r groun or   i t he   f l a t   grou nd   tha t   d ete c te f r om   c al c ul ati n l en gth   an wi dt t he   target   m eta l   s ha pe   b y   r ob ot  whe el T he   r em ai nd er  of   th i s   p ap er  i s   orga ni z e as   f ol l o w s In  s ec ti on   2,  de s c r i be s   ha r d war a nd   s of tw are  t ha r e qu i r ed   to  d es i gn   an f ab r i c a te  th pr op os ed   r o bo de tec tor.  S ec ti on   i ntrod u c es   al l   s tep s   an proc es s es   to  i m pl em en the   l an d m i ne   de tec t i o r ob ot.   B es i de s an   i nt el l i g e nt  a l go r i thm   f or  f i nd   b es r o ute   i s   pres en ts   an d   h i gh l i g hts In  ad d i t i on r es ul ts   an di s c us s i o w i l l   b i nc l ud ed   i s ec ti on   4.  W he r ea s s ec ti on   c on c erns   wi th   c on c l us i o ns  an d f utu r e d i r e c ti on s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
             â—¼                IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A   V ol 17 No.   4 A ug us t   20 1 9 :   20 58 - 20 69   2060   2.  A r chit ec t u r e of  t h e P r o p o sing  M u lt i Fu n ctio n  Ro b o t ic  W h ee l in M etal Dete ctio n  Do main   T he   de tec tor  ai m s   to  de tec an   un d ergr ou nd   m eta l   s ur f ac e,  c al c ul a te  t he   di m en s i on s   of   the   m eta l   ex po s e d,  a v o i ob s tac l es   t ha p os i t i on ed   i the   f r on t,  l ef t,  an r i gh i t s   pa th,   as   w e l l   f i nd   be tt er  an f as tes r ou t e   f or  pa r ti c ul ar  na v i g ati on   area.  T hi s   s ec ti on   de s c r i be s   the   m ate r i al s   an m eth od   of   the   m eta l   d ete c tor  r o bo arc hi t ec ture.   Har d w are   an s of t w are  c o m p on en ts   are   r eq ui r e to   i m pl em en the   r ob ot  de t ec tor.  T he s e l em en ts   w ere  s e l ec te b a s ed   on   s ev eral   c r i teri n am el y   c os t - ef f ec ti v en es s us ab i l i t y a v a i l ab i l i t y   i t he   f ab r i c ate r eg i on an ea s of  progr am m i ng T he   ha r d w ar c om po ne nts   ha v ne e de f or  f ab r i c ati ng   an d   tes ti ng   the   c om pu ter  ap p l i c at i on   ba s ed   o c on tr ol l i n the   d ete c tor.  W hi l A r du i no   UNO   m i c r oc on tr ol l er  bo ar ds   as     the   brai of   th s y s t em   de tec t i on .   Di v ers s en s or s   f or  de tec ti ng   m i ne s   or   m eta l av oi di n ob s tac l es ,   an f i n di ng   f a s tes an b ett er   pa th  i n   r e al - ti m s ett i ng s   s uc h   as   m eta l   d ete c ti on   s en s or  an ul tr as o ni c   s en s or,  d i m en s i on s   of   th m eta l   s h ap e   s en s or   th at  wi l l   b ex p l a i ne i S ec ti on  3 . Fi gu r 1 p r es en t s  th e b l oc k  di ag r am  of  th e p r op os i ng  m eta l  d ete c t i on  s y s t em .           F i gu r 1 .   B l oc k   di a gram  of  t he  pro po s ed  m eta l  de t ec ti o n s y s tem       3.  Imp lem ent atio n  of  t h P r o p o se d  S ys t em D etect i o n   T hi s   S ec ti on   i nc l ud es   m ul ti - ph as es   to   i m pl em en a nd   f ab r i c a te   the   pro po s e d   r ob o v eh i c l e T he   f i r s ph as i ntrodu c es   brie f   ex pl a na ti on   de tec t i o m ec ha ni s m   of   the   r ob ot i c   whee l W he r ea s   the   s ec on ph as e c ha r ac teri z e s   an   i nte l l i g en tec hn i q u to  c ho os   t he   p ath f i n de r   of   th s ui t ab l r ou t e.  F i na l l y t he   th i r p ha s d i s c us s es   the   s ha pi ng   m eta l   m e c ha ni s m  th at  de t ec ted   i n   the  m ap pi n g a r e a.     3.1 .   P h as e On e (Ro b o t  De t ec t o r  M etals a n d  O b stacl es )   Com pu ter  ap pl i c ati on   b as ed   i s   de s i gn e v i us i ng   V i s u al   C#  progr am T c on tr ol     the   r ob ot  a nd   m ov i to  th c urr en pl ac f or  de tec ti n the   m eta l s   an ob s tac l es   c on s ec uti v el y .   O the   oth er  ha nd s a   m i c r oc on tr ol l er  A r du i no   UNO   bo ard  ( A T m eg a3 28 P )   us e as   brai to   gi v i ns tr uc ti o ns   an a na l y s i s   th r es ul ts A r d ui n m i c r oc on tr ol l er  i n v o l v es   ph y s i c al   progr am m ab l c i r c ui b oa r a nd   a   pi ec of   s of tw are   tha i r un s   on   c om pu ter  to  b us ed   f or  w r i ti n an up l oa di ng   c om pu ter  c od t the   p h y s i c al   bo ard) Un proc es s es   the   r ec ei v e da t f r o m   the   c om pu ter,  r un   the   s en s ors r ec ei v th ei r   r es ul ts   an a na l y s i s   i to  s en i t   the   c om pu ter,  r un   t he   m oto r s   an m ov th r ob o to   the   tar ge te p l ac a nd   s t op   th r ob o i c as of   m eta l   or  o bs tac l es   di s c l os ed   a nd   s en an   a l ert  t th c om p ute r B es i d es ,     the   m i dd l e w are  be t ween   t he   c om pu ter  an r ob oti c   c i r c ui i s   B l ue to oth   tec hn ol o g y   whi c h   i s   ad ap ted   to   b the   tr an s m i s s i on   c h an n el   be t w e en   s y s tem   pe r i ph era l s   wi r e l es s l y .   T ha t   m ea ns   s o m r ob ot   j ob s   c an   b e   do ne   au t om ati c al l y   a nd   oth ers   b as ed   on   c om pu ter  i ns tr uc t i on s B l u eto oth   i s   a   s ho r t - r an g wi r el es s   c on ne c t i on   be t w e en   c om pu ters   an d   pe r i ph e r al s T m ov e   the   r ob ot i m us r ec ei v e   an   ord er  f r om   the   c om pu ter,  the t he   m i c r oc on tr ol l er  a na l y s es     the   i nf orm ati on   an d   wi l l   gi v a e l ec tr i c   c urr en t   i ns tr uc ti on   to   t he   m oto r   to  m ov e   t he   r o bo t i c   i nto   the   s e l ec te n av i g ati ng   are a.  F i gu r pr es en ts   a   f l o wc ha r tha c l arif i es   s en di n an r ec ei v i ng   the  i nf orm ati on  m ec ha ni s m .   T he   ps eu do - c od w h i c i s   ex pl a i ne i F i gu r 3,   pres en t ed   t he   ps e u do   c od of    the   c om pu ter - ba s ed   ord eri ng   to  c om m an the   r ob o t be   r un   an i nc l ud es   s e v e r al   i ns tr uc t i on s   s uc as   1)  W r i te  th CO p ort  n um be r   to  ac ti v at e   an c o nn ec t   the   B l u eto ot tec h no l og y   of  de tec tor  r o bo wi th  c om pu ter  en d.  2)  If   the   c on ne c t i on   ha s   do n s uc c es s f ul l y th e   s tat us   m on i tor  wi th  t he   s ho the   i ns ta nta ne ou s   s tat of   the   r ob ot,   a nd   th at  m ea ns   the   r ob o i s   r ea d y   to  us e.     3)  T m ov i n th r ob ot,   t h c om pu ter  wi l l   s e nd   an   or de r   to  the   r ob o v i a   B l ue t o oth W he r ea s ,     the   prim ar y   f un c ti o of   th e   r ob o t   wi l l   r ec o gn i z e   th r ec ei v ed   r eq ue s an d   r un   t he   f un c ti on   of    the  m ov em en t o f  th e rob ot.     C o m p u ter -   C o n tr o l B ased   R o b o tic  Veh icle   Sen s o r s   Mo to r s   A r d u i n o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0   â—¼     Mu l t i - fu nc ti o n i nte l l i ge nt  r ob oti c  i n m eta l s  de t ec ti o a pp l i c at i on s .. .( Nab ee l  S a l i A l i )   2061       F i gu r 2 F l o w c ha r of  th m e c ha ni s m  of  s en di ng  a nd   r ec ei v i n g i nf or m ati on           F i gu r 3 .   P s eu d o - c od of   c om m un i c ati on  b et w e en  c o m pu ter and  r ob ot       O the   oth er  ha n ds the   r ob ot  us ed   u l tr as o ni c   s e ns or  ( HC - S R04)  w h i c r a di at ed   ul tr as ou nd   to  de tec an a v o i o bs tac l es F i g ure  4   i l l us tr ate s   th r ob ot  s c en ar i o s   of   m eta l s   an d   ob s tac l es   r e v ea l ed T he   ul t r as on i c   s en s or  ( HC - S R0 4)  i s   us ed   to  f i nd   ou t he   d i s tan c be t wee the   r ob ot  an ob s t ac l es   t ha are  po s i t i on i n i f r on of   i ts   r ou te  th at  c on tr o l l e v i A r d ui no O bs tac l es   di s ta nc ha v e   c al c ul at ed   b as ed   o th di f f erenc be t w e en   t i m s en di ng   a nd   r ec ei v i n the   r ad i ate ul t r as ou nd   b y   t he   u l tr as o ni c   s en s or  when   p arti c ul a r   ob s tac l i s   di s c ov ered.  T he   m ec ha ni s m   o f   di s c l os i ng   ob s tac l es   are  us ef ul   t d ec i de   o n   th be s r o ute   i the r are   m an y   r ou t es   i t he   m ap pi ng   are a.  T he   s y s tem   w i l l   an a l y s t he   r ec e i v ed   da ta  an c on c l ud e t h e b es wa y  v i a c ha r ts  as   w di s c us s  i de t ai l s   i ph as e  t w o r es pe c ti v e l y .   F i gu r d i s c us s   the   Ul tr a s on i c   s en s or  tha c al c u l at e s   the   di s tan c b et w e en   th r ob ot  an di s c ov ered  ob s tac l es T hi s   f un c ti on   i s   do n b y   s e v era l   s tep s   of   i ns tr uc ti on s   whi c h   i m pl em en ts   b y   th f ol l o wi ng   s tep s 1)  the   c om pu ter  wi l l   s en th order   to   the   r ob ot  b y     the   B l ue too t h,  the   m ai f un c ti on   i th r ob ot  wi l l   r ec og n i z the   ord er  an r un   t he   f un c ti on   of   ge tt i ng   t he   u l tr as on i c   r un .   2)  T he   ul tr as on i c   wi l l   s e nd   the   ul tr as o un an wa i to  r ec e i v i t.    3)  T he   f un c ti on   of   c al c ul ati ng   th d i s ta nc wi l l   c al c u l a te  th t i m be t w ee t he   s e nd   a nd   r ec e i v e     the   s ou n d,  an d   s ho t he   d i s tan c e.   4)   T he   c al c u l at ed   di s ta nc wi l l   s en f r om   the   r ob o t o     the   c om pu ter  to  ex p l a i i t.  5)  If   the   c a l c u l ate d i s tan c l es s   th an   30 c m   t he   r ob ot  wi l l   au tom ati c al l y  s t op an d  s en d t ha t to  t he  r o bo wi t h a l ar m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
             â—¼                IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A   V ol 17 No.   4 A ug us t   20 1 9 :   20 58 - 20 69   2062       F i gu r 4 .   G e ne r a l   f l o w c ha r t  of  th e m eta l s  an d  ob s t ac l e s  de tec tor r o bo t           F i gu r 5 .   P s eu d o - c od of  c al c ul ati ng  t he   di s ta nc e b et ween  r o bo an d o bs t ac l es       3.2 .   P h as e T w o  ( A v o idan ce  O b stac les   Ro b o t ic  V e h icl e )   T he   de tec tor  r ob ot  c on s i s ts   of   f ou r   ti r es   tha c arr y   th m eta l   s en s ors T he   i nte l l i ge nc of  the   pr op os e s y s tem   i s   c on c en tr at ed   i the   ab i l i t y   to  d ete c t he   ob s tac l es   an an a l y s i ng     the   r es ul ts   to  d ete r m i ne   the   pe r c en t ag of   the   r ob o arr i v a l   f or  the   r eq ui r e r eg i on   [ 41 42 ].     T he   r ob ot  s top s   a uto m ati c al l y   i c as of   the   ob s ta c l i s   p os i t i on ed   i th f r on of   i ts   r ou prec i s el y T he   arti f i c i a l   i nte l l i g en c t ec hn o l og y   c an   be   k no w as   th c ap a bi l i t y   of   c om pu t er  or   oth er  de v i c e   to   pe r f orm   ac ti on s   t hroug an   i nt el l i ge nc s ett i ng a l s o,  the   a bi l i t y   t m ak a   de c i s i o n b as ed  o n p as t e x p erti s e o r   da ta , a n d t h e a bi l i t y   to  un de r s tan d s po k en  l a n gu ag e.   F r o m   the   ob s tac l es   de t ec ti on   po i nt th ere  are  t wo  s c en ari os   to  d ete c o bs tac l e s   an d   c al c ul a te  the   d i s tan c e.  T he   f i r s s c en ario   when   ob s tac l es   are  po s i ti on e i th f r on of   the   r ob ot  pa th   ( on l y   on wa y )   an d   the   de tec t or  w o ul s en an   a l ert   i f   th r ob ot  di s c l os ed   a   m eta l B es i d es th r ob oti c   de tec tor  w i l l   s e l f - s top s   an th e gi v es   an   a l ert  to  t he   c o m pu ter - ba s ed   de pe nd   o the   s tat us   f un c ti on T he r i s   t w b eh a v i ou r   tha r o bo tr i gg ers   an   al arm f i r s t   be ha v i ou r   when   the   r ob ot   m ov es   f orw ard  to  l o ok   f or  m eta l   or  di s c l os an   o bs tac l e.  W hi l s ec on b eh a v i ou r   when   th m ob i l ob s tac l es   are  m ov i ng   i f r on of   the   r ob ot.   T he the   r o bo t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0   â—¼     Mu l t i - fu nc ti o n i nte l l i ge nt  r ob oti c  i n m eta l s  de t ec ti o a pp l i c at i on s .. .( Nab ee l  S a l i A l i )   2063   wi l l  s to ps  a uto m ati c al l y   wh en  t he  d i s tan c e  be t w ee n r o bo an d  o bs tac l es  i s  l es s  t h an  ( 3 0 c m )  th at   be   m ea s ured. W hi l s t,  the   s ec on s c en ar i i f   the r i s   m ore  tha on w a y   to  r e ac c ertai po i nt   or  m ap p i ng   area.   Ins te ad   of   tha i s   e nte r e i nto   p er  w a y   a nd   s e i f   an y   ob s tac l es   or  n ot.     T he   c o m pu ter  w i l l   s en t h order   to  t he   r ob ot,   a nd   t ha w i l l   r u f un c ti o i t he   r ob o t,  an d     the   d ete c tor  wi l l   r u th thr ee   U l tr as on i c   s en s ors   s tep   b y   s te r es pe c t i v el y ,   a nd   s en t he   r es u l ts   to  the   c om pu ter,  an t he   c om pu ter  w i l l   s h o w   w h i c t he   be s w a y   to  na v i ga te s ho r tl y   i s T hi s   m e c ha ni s m   i s   us ed   to  di s c ov er  e ac ob s tac l i m ul ti - w a y   as   w e l l s pe nt  s ho r t   ti m to  de c i de   the   f as tes wa y   t m ap   i di r ec tl y A l l   the   r e s u l ts   an al y s an pres e nt  i c h arts   v i the   c om pu ter   s c r ee n.  F i gu r i ntro du c e s   the   al go r i t hm   of   an   au t om ati c   ob s tac l es   av oi di ng .   F urtherm ore,     the   r ob ot  i s   r es po ns i bl f or  de term i ni n th d i m en s i on s   of   th m eta l s   tha are  de t ec ted   at     the   s urf ac or   em be dd ed   un d er  t he   groun t r ec ord  th de ta i l s   an p erc e nta g es   of   the i r   s ha pe s   an am ou nts T hi s   proc ed ure  i s   m os i m po r tan f or  de tec t i on de ac ti v at i ng ex tr ac ti n g,  an de m i ni ng  pu r p os es . A s  we d i s c us s  i n m ore i nf or m ati o n i n p ha s e t hree.   T he   de tec tor  c an   de t erm i ne   the   be s r ou te  i f   the r i s   m ore  tha o ne   pa th   i th m ap p i ng   area  a nd   s en r es ul ts   to  t he   c om pu ter - ba s ed   a nd   di s pl a y ed   t m a k the   be s t   de c i s i on   i a   pa r ti c u l ar  w a y T he   i nt el l i g en tec h ni q ue   i l l us tr ate s   th s el ec ti ng   of   the   b es r ou te  i term   o   h na v i ga t i o area  t ha n ee ds   m ap pi ng   an s k i m mi ng   r es p ec to  m eta l s   de t ec ti on   as   w el l     the   s y s tem   c ho os es   the   r ou te  tha ha s   the   l arges am ou nt  of   the   m eta l s   i f   f ou nd   m eta l s   i m an y   pl ac es   ( i f   w e   l oo k   at  t he   m os ab un da nt   m i ne r al s ) W he th er,  t he   i nf orm ati o tha t   i s   di s p l a y e i n   c o m pu ter - ba s ed   an c am f r o m   the   d ete c tor,   i t   c ol l e c ts   as   d ata   i a   r ep ort,  an up l oa t   the   da t ab as e   t de term i ne   the   b es r e po r t   b y   t he   M an ag er  i n   c ha r ge   of   t he   d i s c l os ure.   F or  ex am pl e,  i f  th ere  are t hree   pa ths  pr op ort i on  of  ea c i s   ( 20 %) , (40%)   an d  ( 70 %) w he r e ri gh pa t h   ac c ou nte ( 20 %)   b ec au s l i ttl of   the   o bs tac l es   fou nd   i thi s   r o ute I th ne x p ha s e,     the  m ea s urem en t o f  th e m e tal   di m en s i on   i s  di s c us s ed   i n d et ai l .   T he   de tec tor  s y s t em   w i l l   a na l y s e   the   r es u l ts   an d   d i s p l a y   t he   da ta   i n   c ha r ts   v i a   s ev era l   s tep s   th at  are:  1)  a l l   c al c u l ate d   v al ue s   are  s e nt  t t he   c om pu ter - ba s ed 2)  T he   r ec ei v ed   v al ue s   are  s tored   f or  s ho r t i m i t ex f i l e,   al l   t he   da t i s   an a l y s e d.  3)  T he   v a l ue s   of   the   d i s tan c e   of   ob s tac l es   wi l l   an a l y s t di s pl a y   th b es w a y .   4)  V al ue s   of   the   di m en s i on s   of   m eta l s   wi l l   an a l y s t s ho w   th l arge s m eta l 5)  A l l   t he   an al y s ed   da t w i l l   pres en ts   i c ha r ts F i gu r di s pl a y   the  ps eu do - c od e  of  th e R es ul ts  a na l y s i s   an d  v i s ua l i z a ti o n.           F i gu r 6 .   F l o w c ha r of  au to m ati c al l y   break i ng   i f  th e o b s tac l es  di s t an c i s  l es s  th a n (30 c m )           F i gu r 7 .   P s eu d o - c od of   r es ul ts  a na l y s i s  a nd   v i s i ua l i z ti on   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
             â—¼                IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A   V ol 17 No.   4 A ug us t   20 1 9 :   20 58 - 20 69   2064   3.3 .   P h as e T h r ee  ( Cal cula t e th e Dimens ion s of  a  M etal Dete ctio n )   T he   i nte l l i ge nc of   the   p r op os ed   s y s tem   i s   c on c en tr ate i the   ab i l i t y   to  de tec   the   ob s tac l es   a nd   an a l y s i ng   t he   r es ul ts   to  de t erm i ne   th pe r c en t ag e   of   th r ob ot   arr i v a l   f or     the   r e qu i r ed   r eg i on T he   r ob ot   s top s   au t om ati c al l y   w he n   i t   d i s c l os es   a   m eta l   a nd   s h ap es   an d   am ou nts   of   the   nu m be r   of   m i ne r al s W he the   de t ec tor  s tarts   s k i m m i ng   i n   th s ea r c hi n area,   the   r ob o wi l l   r un   th s en s ors   of   the   m eta l   de tec tor.  If   the   de tec t or  di s c ov ers   m eta l the   r ob ot   wi l l   s to i n   p l ac e   an s e nd s   a al ert   to   t he   c om pu ter - en d t he n   th c om pu t er  w i l l   d i s pl a y     the   r ec ei v e m eta l   de tec t i on   a l ert  th at  the r e T he   r ob ot  c an   m ea s ure  the   d i m en s i on s   o   the   de t ec ted   m eta l   b y   us i n the   IR  ( F C - 03 )   to  c a l c ul a t the   turn's   nu m be r   of   the   de tec tor  t i r es   to  f i nd   the   d i s tan c t ha t   the   r ob ot  ha s   b ee n   w a l k ed .Hen c e,  the   di s ta nc es   m ea s urin ha s   d on b y   r un ni ng   f un c ti on   i n   the   r ob ot  whi c i us ed   th m et al   s en s or  an the   s en s or  of   the   turns   of    the   t i r e   tog eth er  to   ge th m eta l   di m en s i on s   ( L en g th  an W i dth ) If   the   f un c ti o i s   r un t he   r ob ot   wi l l   m ov to  t he   f r on of   i ts   pa th  whe the   m eta l   s e ns o r   i s   de tec t i ng   the   m eta l whi l s t,  the   s en s or  di d n't  de tec t  a  m eta l   tha t  m ea ns   the r e  i s  no  a  m eta l  i n   the  s k i m m i ng  r ou t,  an d  t he   r ob ot   w i l l  s top T he  s en s or  m ea s ures  th e n um be r  of  tu r ns  of  th e t i r e b y  us i ng  th e  m ath em ati c al  f orm ul a:     [No.  of  tu r n's × ( 2× 3.14 × r a di us  of  th e t i r e) ]     ( 1)     T he   pres en t ed   f orm ul c an   be   c al c u l at ed   to   f i nd   th m ea s urem en of   m eta l   d ete c t i on   i on di m en s i on   ba s ed   on   the   r ob ot  wal k i ng   i a   m eta l   as   w s h o w i F i g ure  8 H en c e,     the   m ea s ure m en op erat i o i s   r eq ui r e to  r ep e at  al l   r ob ot  w a l k ed   bu on   th d i ff erent  s i de   to  m ea s ure  the   s ec on di m en s i on T he th r es ul ts   w i l l   s en to  th c om pu ter - ba s ed   to  pres en da ta   i n   c ha r ts   v i e w T he   s y s t em   w i l l   an al y s the   r es ul ts   a nd   s ho w   the   m os ex ten s i v m eta l   i f   the r i s   m ore  tha on i the   m ap pi ng   are a.   If   the   m eta l   s en s or  d ete c ts   m eta l the   r ob ot  wi l l   c al c ul a te  th di m en s i on s   of   di s c ov ered  m eta l   ba s e on   s ev eral   s te ps   c an   b i l l us tr ate as   f ol l o w s 1)  t he   m eta l   de tec t or  s en s th m eta l 2)  T he   r ob ot  wi l l   s to p.  3)  T he   r ob ot  w i l l   s en an   al arm   to  the   c o m pu ter.  4)  T he   c o m pu ter  w i l l   s en an   order   to  the   r ob ot  to  c al c ul at the   m eta l   l en gth .   5)  T he   r ob o wi l l   m ov e   on   th m eta l   w i l l   th m eta l   s e ns or  d ete c t   th m eta l ,   the   s e ns or  o the   ti r e   of   th r ob ot   wi l l   c a l c ul ate   t he   nu m be r   of   ti r r o tat i on .   6)  If   the   m eta l   en ds ,   the   r o bo t   w i l l   s top   an s en an   a l arm   to  the   c om pu ter  an s e nd   t he   di s tan c tha c a l c u l ate d.  F i gu r 9   s ho w s   the  ps e ud o  c od of  th e a l g orit hm  of   m eta l  di m en s i on s   c al c ul a ti o n.           ( a )   ( b )     F i gu r 8 .   C al c u l ate  th e   d i m en s i o ns  of  a  m eta l  de t ec ti o n   ( a)   S e ns or of  th turns  of     the  t i r e c al c u l a ti o n   ( b)  S i d v i e w  of  th e  m eta l  de t ec tor s ha p i ng           F i gu r 9 .   P s eu d o - c od of  th e m eta l  d i m en s i on s  c al c u l ati o n a l go r i thm   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0   â—¼     Mu l t i - fu nc ti o n i nte l l i ge nt  r ob oti c  i n m eta l s  de t ec ti o a pp l i c at i on s .. .( Nab ee l  S a l i A l i )   2065   4.  Re sult s a n d  D isc u s sio n   A   c om pu ter  r ob ot - ba s e whi c i s   i ntrod uc ed   i th i s   s tud y   t a v o i o bs tac l es de t ec ti on   l an dm i ne s P ath f i nd er,  an s ha pi n m eta l   d i m en s i on s   to   a v ert  hu m an s   r i s k s   i n   th m i ni n en v i r on m en t.  W he r ea s th r ob ot  c ap ab l of   de tec t i ng   t he   ob s tac l es   th at  be h i nd   i t s   p ath   an de tec t i ng   th m eta l s   un d ergr ou n ( i nc l u de   l an dm i ne s )   b y   us i n an   i nte l l i g en tec hn i q ue .     T he   r ob ot  i s   c on tr o l l ed   v i c om pu ter  w h i c i s   c o n ne c ted   w i r e l es s l y   t i m pl em en order s .     T he   i nf or m ati on   tha i s   ex c ha ng ed   be t wee r ob ot  a nd   c om pu ter  are  tr an s m i tte v i B l u eto oth   tec hn o l og y A nd   s om of   t he   r el a ted   f un c ti on s   c an   th de tec tor  p erf or m   au to m ati c al l y   wi th ou ge a ord er  f r o m   the  c om pu ter  s i de   ( wi nd o w s   c l i en t   ap p l i c at i on )   an d   s en d   an   a c k no wl ed gm en t   to  t he   c om pu ter.  T he   r ob ot   s en ds   r es ul ts   b y   W i - F i   E t he r ne t - s h i el whi c h   i s   c on ne c ted   i nc l u de   the   A r du i no   m i c r oc on tr ol l e r T he   s y s t em   an al y s e g ott en   the   da ta  an d   di s p l a y   r es ul ts   b y   an   i nte l l i g en t  a l go r i thm . T he  te s ti ng   w a y  f un c t i on  i s  us ed  i f  th e  r ob ot  de t ec ts  a n o bs ta c l e t ex am i ne   the   b es r ou te  whe n   th ere  i s   m ul ti - pa t th ere  to  s e l ec t.   T he   s y s tem   ha s   dra w s e v era l   c ha r ts   to   di s pl a y   al l   w a y s   an c h oo s the   be s wa y   on e.  A s   al o ng s i d e,  i f   the   r o bo d et ec ts   m eta l   the   s y s tem   wi l l   c a l c ul ate   th d i m en s i on s   of   t he   ex po s ed   m eta l   an dra pri nto u t   s ev eral   c ha r ts   to  d i s pl a y   whi c ha s  th l ar ge s t m eta l .   T he   ex pe r i m en r es ul ts   of   the   pro po s ed   m eta l   d ete c tor  r ob ot   pres e nt  t he   de t ec tor  i s   c ap ab l of   de t ec ti n m ore  tha on m eta l s   k i nd s   s uc as   i r on s i l v er,  a nd   c o pp er  ef f i c i en tl y   i the   n av i g ati on   area.  B as e on   tab l 1,  t he r are  f i v wa y s   di s c ov ered  b y   th de t ec tor  i n     the   m ap pi ng   f i e l d.   T he   r e s ul ts   f ou nd   b y   th u l tr as o ni c   s en s ors   th at  c o nn ec t e w i th  de tec t or   r ob ot  to  di s c l os e   th ob s ta c l es T he   r es u l ts   th at  are  o bta i ne d   f r om   s en s i ng   pa ths   are  s h o w n   i c ha r ts   t pres en th d i s tan c of   the   di s c o v ered   o bs tac l es   th at  p os i ti on i ng   at  the   f r on of    the  r ob ot  a nd  t o m a k e a  be t ter dec i s i on  f or  w h i c h rou te  i s  be tt er an d f as t to  n av i g at e i t s h ortl y .       T ab l 1 .   F i v W a y s  are d i s c ov ered  i n t h e T es ti ng   P r oc es s   W a y   N o .   L e f t   P a t h   Fr o n t   P a t h   R igh t   P a t h   1   10   300   70   2   100   500   100   3   60   50   10   4   20   20   20   5   300   300   300       B as ed   on   F i gu r e   10 th s y s t em   an al y s ed   the   r es u l ts   a nd   di s p l a y ed   i m ul ti - c ha r t.  W h ereas c ha r l i s ts   ob s t ac l es   d i s tan c es   at   the   l ef p os i ti on i ng   of   the   f r on of   the   r ob ot  de tec t or  pa th.   S o,  th ere  i s   an   o bs t ac l w h i c i d i s tan c ( 10   c m )   fr o m   the   r ob ot  i th wa y   No an the r i s   a ob s tac l a d i s t an c ( 1 00   c m )   f r o m   the   r ob ot  i t he   w a y   N o.  an d   th e   r es o bs tac l es   di s tan c es   i r em i nd er  f i v wa y s   as   f ol l o w s   r es pe c t i v el y   ( 60   c m 20   c m 30 c m ) A s   l on s i de ,   c ha r pres en ts   the   di s ta nc es   of   the   de t e c ted   ob s t ac l es   v i U l tr as on i c   s en s o r   i the   f r on of    the  d ete c t or pos i ti o ni ng  m ap pi ng   area.  W he r ea s , c ha r t  2  c on t ai ns  ob s tac l es  d i s ta nc es  of  th e f i v wa y s   v al ue s   as   f ol l o w s   c on s ec uti v el y   ( 30 c m 30 c m ,   50   c m 20   c m ,   an 30 0   c m ) Li k ew i s e,   c ha r v i e w s   the   d i s tan c e s   of   the   ob s tac l es   at  the   r i gh of   the   f r on of   the   r ob ot  na v i ga t or.     T he  f i v w a y s  v al ue s   w ere  ( 70 , 1 0 0,  1 0,  2 0,  3 00 )  c m .   Depe nd   on   th r es u l ts   i n   c ha r 2,  the r e   i s   an   ob s tac l e   on   d i s tan c e   ( 30 0c m )   f r o m     the   r ob ot  i the   wa y   No.  an the r i s   an   ob s tac l at  d i s tan c ( 3 00 c m )   f r o m   the   r ob ot  i n     the   w a y   N o.  a nd   t he r i s   an   ob s tac l at  di s ta nc ( 30 0c m )   f r o m   the   r ob ot  i t he   w a y   No 5.   W hi l s t,  i c ha r on l y   wa y   ha s   an   o bs tac l d i s tan c i s   ( 30 c m )   al s i c ha r 3,  wa y   n o.  ha s   an  o bs tac l di s ta nc e (30 0 c m ) .   W hi l s t,  c ha r 1   i n   F i gu r e   1 1 i l l us tr ate s   al l   the   pre v i ou s   thre c h arts   r es ul ts   i on e   c ha r ( 1,  2,  an 3)  i F i g ure  to   pres en th f i v wa y s   wi th   the i r   o bs tac l es   d i s tan c es   v a l ue s   th at  are   de tec te v i v eh i c l r ob oti c Res pe c to  c h art  1   i F i gu r 10 c an   be   c o nc l u de i s   the   be tte r   r ou te  i s   No. d ue   t th d i s tan c of   the   de tec t i ng   ob s tac l es   i s   h i g v al ue   ( 3 00   c m )   F i na l l y ,   c ha r 2   i F i gu r e   1 pr ov i de s   the   ac c es s   r ati of   the   pa ths   ba s e on   the   r es u l ts   th at  d i s pl a y e d   i n   c ha r i s uc F i gu r e.  T he   i nte l l i g en s y s t em   w i l l   a na l y s es   al l   th r es ul ts   i c h art   2,  an d ec i de   the   be s wa y   whi c i s   the   wa y   n um be r   du to  t he   wa y   No .5  h as   the   h i gh   pe r c e nta g w h i c i s   ( 46 %)   of   the   proport i on   of   ac c es s i ng   an t ha i s   r i gh be c au s th ob s tac l es   are  f ar  aw a y   f r o m   the  r ob ot  i wa y   5.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
             â—¼                IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A   V ol 17 No.   4 A ug us t   20 1 9 :   20 58 - 20 69   2066     Chart 1.  Le f t rout e     Chart 2.  Fr on t ro ute       Chart 3.  Ri gh t ro ute     F i gu r 10 .   Charts   of  th e f i v w a y s  ob s tac l es  d i s tan c es  th at  de t ec ted   i   three d i r ec ti on  ( l ef t, f r on t, a nd  r i g ht )         Chart 1.  Di s ta nc e o f  th de t ec ted  o bs tac l es  f or  the  f i v w a y s     Chart 2.  Fi v wa y s   wi th     r ati ac c es s i ng     F i gu r 11 .   Int e l l i g en t T ec hn i qu e o f  Ma k i ng  D ec i s i o n f or    B ett er Pa thf i nd er v i a C ha r t s  of  th e Fi v W a y s       In  the   ex pe r i m en an t e s ti ng   e nd t hree  m eta l s   a r di s c ov ered  c an   be   s h o w i n     T ab l 2.  T he   r es u l ts   th at  ob ta i ne b y   us i ng   m eta l s   s en s ors   v i th pro po s ed   r ob ot  d ete c tor   pres en ts   as   c ha r ts   as   we   de m on s tr ate i F i gu r 1 2.  T he   s y s tem   an al y s ed   t he   r es u l ts   a n d   di s pl a y e i m ul ti - c h arts F i gu r e   12   i nc l ud es   t w c h art s on f or  th pres e nt  t he   di m en s i on s   of   the   d ete c t i on   m eta l s   a nd   t he   s ec on c ha r t v i e w   t he   m eta l   d i m en s i on s   i n   r at i p erc en ta ge B as ed   on   c ha r r es u l ts   i F i gu r 12 t he   d i s c ov er e m eta l   No.1   th at  ha s   ( 20   c m )   l en gth   an ( 30   c m )   w i dth m eta l   N o.2   ha s   ( 30   c m )   l en gth   a nd   ( 4 c m )   w i d th,   an t he   t hi r de tec te m eta l   tha No. ha s   ( 10   c m )   l en gth   an ( 2 c m )   w i dt h.  W hi l s t,  s ec on c ha r i s uc F i gu r di s p l a y e the   pe r c e nta g area  of   the   m eta l s   w h i c h a v d ete c ted Henc e c an   be   i l l us tr ate t ha m eta l     No.  h as   a   b i area   ( l e ng th = 3 a nd   w i dth = 4 0)  a m on oth er  m eta l s .   B es i d es c ha r i n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0   â—¼     Mu l t i - fu nc ti o n i nte l l i ge nt  r ob oti c  i n m eta l s  de t ec ti o a pp l i c at i on s .. .( Nab ee l  S a l i A l i )   2067   F i gu r 12 ,   Me t al   No. h as   ( 60 %)   of   the   prop orti on   of   the   m eta l   di m en s i on   area   b y   c om pa r i ng   wi th   ot he r   de t ec ted   m eta l s   l i k No .1   tha h ad   ( 30 %)   of   the   pro po r t i on   of   a r ea   a nd   No. 3     whi c ha d ( 10 %) .       T ab l 2 .   T hree  Me ta l s  Det e c ti on  D i m en s i on s  i n t h e e x p erim en t   M e t a N o .   L e n g t h   W i d t h                 1             20           30                 2             30           40                 3             10           20         Chart 1.   Le ng t h a n wi dth   di m en s i on s  of     the  t hree m eta l s     Chart 2.  Rat i di m en s i on s   of   the  t hree m eta l s     F i gu r 1 2 .   Charts  of   m eta l s  di m en s i on s  a nd  m eta l s  d i s c ov ered  r ate s   i n e x p erie nc e       5.  Co n clus ion s a n d  Fu t u r e W o r ks   T hi s   r es ea r c f oc us es   on   the   an a l y s i s   an r es o l ut i on   of   the   i s s ue s   i m eta l   de t ec ti on   c ap ab i l i t y   to  d ete c m i ne s ,   av o i ob s tac l es an to   f i nd   f as tes an d   be s r o ute   i r ea l - t i m e   en v i r on m en t.  T he s f un c ti on s   are  do ne   v i the   c on c e p of   m eta l   de tec ti o s en s or  an u l tr as on i c   s en s or,  d i m en s i on s   of   th e   m eta l   s ha p e,  wi r e l es s   c o m m un i c ati on   v i a   c on tr ol l i n th r o bo t i c s   v eh i c l e   r em ote l y   f or   f l at  s urf ac es   be s i de s   dr y   an de s ert  s o i l s   t de s i g an f ab r i c ate   a i nte l l i g en t ec hn i qu f or   pa t hf i nd er  wi th ou hu m an   ha r m F ou r   c on tr i bu ti on s   i t hi s   r es ea r c are:  1)  Des i gn   an i m pl em en c om pu ter  r ob o b as ed   f or  l a nd m i ne   de tec t i on   p urpos es   b y   us i n m eta l   de t ec ti o s e ns or.  2)  Det ec ts   an av oi ds   o bs ta c l es   b y   the   pro po s ed   r ob o v eh i c l e   th at  c ap a b l of   di s c o v ere ob s tac l es   b y   us i ng   a u l tr as o ni c   s en s or  w i th  o nl i ne   s tr uc tured  q ue r y   l an gu a ge s   da t ab as r e gi s tr y 3)  Cond uc ted   an   i nte l l i ge n de c i s i on - m a k i ng   tec hn i qu f or  s el ec ti ng   th be s pa thf i nd e r   c on c erni ng   m eta l s   a nd   o b s tac l es   di s ta nc es 4)  S ha p i ng   th m eta l s   tha are  d ete c te b y   t he   propos ed   r ob o ti c   whee l   d ete c tor  ba s ed   on   an   es ti m ate   the   d i m en s i on s   of   the   m eta l   s ha pe   tha u nd ergr o un d   or   i n   t he   f l at  g r ou nd   thro ug h   c a l c ul a ti n t he   l e ng th   a nd   wi dt h t h e o f  th target  m eta l  s ha p e.   Des i gn i n th i nte grate s y s t em   w hi c c o ns i s ts   of   s i m pl r ob o pro v i de d   wi th    the   m eta l   de t ec tor  an us i n B l ue t oo th  t ec hn o l o g y   t c om m un i c ate   w i th  i ts   o w s of tw are  i ns i de   the   c om pu ter.    In  t he   i nt el l i ge nt   al go r i thm   en d,  t he   r o b ot  c an   de t ec th o bs tac l es   i n   the   f r on t   of   i ts   pa th,   s i f   the r i s   m ul t i - wa y   i th na v i ga t i o or  s ea r c hi ng   ar ea th r ob ot  c an   i d en t i f y     the   be s w a y   th at  ha s   th l o w es ob s tac l es A l s o,  w he the   r ob ot  de t ec ts   pa r ti c ul ar  m eta l b y   an   i nte l l i ge nt  m eth od   t he   r ob ot  wi l l   di s c ov er  the   di m en s i o ns   of   s uc m eta l   an a na l y s   the   r es ul ts   to  pres en th l arges area  of   the   ex p os e m eta l s T he   r ob ot  w i l l   s e nd   the   d ata   t   the   c om pu ter,  s the   s y s te m   w i l l   d i s pl a y   t he   r ec ei v ed   da ta  f r om   the   r ob ot  a nd   a na l y s ed   t he m   i m m ed i ate l y T he   s c op of   the   d ete c ti o of   m eta l s   de p en ds   on   the   s e ns i t i v i t y   of   th s en s or  t y p e   us ed S o,  i th prop os ed   de tec t i on   r o bo t i c   v e hi c l e,  t he   m eta l   s en s or  c an   de tec f r o m   up   to     c m   un de r grou nd   f l at  s urf ac e.  T he   s e ns or  us e c an   de t ec m eta l s   l i k a l um i ni um i r on a nd   c op pe r T he   prod uc ed   r ob o ti c   i s   tes te f or  m ore  tha on t y p of   the   m eta l s an the   s e ns of    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.