TELKOM NIKA , Vol.9, No.3, Decembe r   2011, pp. 40 1 ~ 40 2   ISSN: 1693-6 930   accredited by D G HE (DIKTI ), Decree No: 51/Dikti/Kep/2010       401       FPGA for Ro botic Appli c at ions: from  Android/ Hum a noid Robots  to Artific i al Men (Tole Sutik n o)  FPGA for Robotic Applications: from  Android/Humanoid Robots to Artificial Men      Tole Sutikno   Found er of Ro botics Dev e lo p m ent Commu ni t y  (RDC)   Dep a rtment of Electrical E ngi neer ing, Un iv er sitas Ahmad D ahl an, Yog y a k arta, Indon esia   E-mail: tole@ e e.uad.ac.i d       Wel c ome  to  the  end  issue  of Vol u me 9   an d t o  the  first  year of the   new-loo k  TELKOMNIK A  in fully English. In thi s  y ear,  th e TEL K OMNIKA co ntinue s to  provide a  ra pid  and   c o mpetitive forum for the lates t, s i gnific ant re sea r ch advan ce s.  A first sp eci a l edition  on  AI  appli c ation s   has ju st bee n issu ed  whi c h i s   c ontin u ed  a nd  e qui pped   with sp ecial edition  on  roboti c s in thi s  i s sue. Thi s  i s  o n ly a c hiev able  th an ks  t o   the hard wo rk of  the co ntributo r s  an d we   woul d like to  expre s s ou r  sin c ere g r atitude a nd a p p r eciatio n  to th e autho rs, the edito rs  and , of  cou r se, the reviewe r s  who  play such a  cru c ial ro le fo r cont ributing  to the high standards of the  journ a l.  Re sea r che s   on ho me  ro bots h a ve b een in crea si ng en orm o u s ly. There  ha s al ways  existed a  con t inuou s resea r ch  effort o n   probl em s of a n throp o mo rp hic  rob o ts  whi c h i s  n o w call ed  human oid ro bots. Cu rrent ly, robot ics h a s evolved to the point  that different bran ch es h a v e   rea c he d a  re markabl e lev e l of maturity, that neu ral  n e twork a nd fu zzy lo gic  are t he main  artifi cial  intelligence as intelligent  control on the robotics . Despite  all thi s  prog ress, while aiming  at  accompli shi n g wo rk-ta s ks  origin ally ch a r ged  onl y  to human s,  rob o tic  scie nce has perhap s quite   naturally tu rn ed into th e at tempt to cre a t e artificial  m en. It is true  that artificial   men o r  a n d r oid   human oid  rob o ts op en  cert ainly very bro ad prospe cts.  This  “ro bot”  may be viewe d  as  a pe rson al  helpe r, an d it  will  be  calle d a  home - ro bot, or  pe rso nal robot. T h i s  i s  mai n   rea s on  why the  two   spe c ial  se ctio ns are issue d  in  the TELKOMNIKA se q uentially.  Personal rob o ts as devi c e s  pro perly de fined in  terms of their ability to replace  a human   being  in  a n u m ber of eve r yday file job s . Hum anoi d  robotics to day  ha s a  b r oa d e r  scop e: it d oes  not incl ude   only the h u m anoid  a s  a r tificial ma n,  but al so  so me hyb r id  configuration s  that  techn o logy m a ke s p o ssibl e  today. The  integratio n of  artificial p a rt s into h u man  bodie s , a s  well  as the control  of paralyze d  natural  lim bs  by electri c al stimulation,  is investigate d  b y  the resea r ch  comm unity wi th increa sin g   su ccess.  Ho me robot s  ha ve different  structu r e s  to  serve h u man s  in  many asp e ct s. Mobility is a necessa ry ability fo r the home robot s to move arou nd. Manipul ation   of home ro bo ts is al so imp o rtant, but rel a tively  less d e velope d due  to the difficulty of making the   robot smalle r.   Since the  si ze a nd weig ht of home robots  are li mited, cont ro l hard w a r e  should b e   embed ded to  make m o re rooms fo r oth e r ne ce ssa r y hard w a r e. Th e other  difficu lty comes  wh en   comm ercial pro c e s sors a r e  u s e d   to control ro b o t  arm s  d ue to  the limitatio n of outp u t  port.  Hardware technolo g ies  su ch a s  DSP s   or mi cro p ro cessors all o w  us to have  real-time  cont rol.  Ho wever, si n c e the DSP h a s limited out put ports,  co n t rol of human oid rob o ts is  not suitabl e. The  most  possibl e solution for the humanoi d  robots  is field programm able  gate  array (FPGA ) . It will  redu ce  their  size an d  wei ght, and th erefore th eir  cost. In ad dition, a maj o r  revolution  in  the  desi gn of int egrate d  ci rcu i t has b een  possibl e  efficiently integra t es emb edd e d  pro c e s so rs  intellectu a l propertie s  (IP s ) into a FPGA. With t he rev o lution, the hi ghly sop h isti cated algo rith ms   with he avy computation s   can  be  re alized by  softwa r e in  FPGA.  Some FPGA -based  solutio n s  have bee n reporte d in th e field of ro botics. A  fuzzy logic  co ntrolle r for rob o tics h a s  be en   impleme n ted  usin g an FP GA in [1]; a neural  network controller  on  FPGA for a  human oid ro bot  arm h a s  bee n co ndu cted i n  [2]; an emb edde d ro bu st adaptive  con t roller  usi ng F P GA for mo bil e   roboti cs  ha s  prop osed in [ 3 ] and [4]; an d a fuzzy logi c an d ne ural  netwo rk  ba se d co ntrolle r h a s  been  appli ed  in [5]. The researche s   have  prove d  that  the FPGA i s  a  best  solutio n  as  sati sfacto ry  perfo rman ce  of robotic a p p lication s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                           ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 9, No. 3, Dece mbe r  2011 :  401 –  402     402 No w, at the given the cu rre nt le vel of technolo g y, it is very reali s tic t o  pose the qu estion:   Is the develo p ment of hu manoid s   still a chall eng e for hum an cre a tivity and a demon stratio n  of  sci entific u n d e rsta ndin g  a nd adva n ced  tech nology?  Are  we  rea d y to move t o wa rd s p e rsonal   roboti cs, wh en and what  is the most  possible to  be the first step? Is it the most soci ally  accepta b le?  Answers to t he qu estio n s ca nnot b e   g i ven witho u t  taking  into a c count  all su ch   implicatio ns: t here  are cultural b a rrie rs i n  the  introdu ction of huma n oids i n  the h u man  soci ety, a   prop er  pa radi gm of the  hu man-rob o t rel a tionshi p h a s to be id entified, a p r op er  balan ce  betwee n   human oid s  a s pe ct and fun c tionality nee ds to be de si gned an d an  ethics for hu manoid  resea r ch  and fo r  hum anoid s   sh oul d be  defin ed.  It is  believe d that the  first ste p  in  a   coo r din a ted  effort  toward h o me  rob o ts  sh oul d be  an  a s sessment  proj ect that  eval uates the i d e a  an d p r om o t es   techn o logi cal  initiatives in spe c ific a s p e c ts of hum an oid rob o ts an d man-machi ne anal ogy. The  ultimate obj e c tive is that  the creatin g  a ro bot  sho u l d con s ide r   resem b le s h u m an b ehavio r   rega rdi ng mo tion, intellige n t, and co m m unication.  The spe c ial  se ction h a s  pre s ente d  pa per  about be havi o r lea r nin g  to improve  ro bot perfo rma n ce in  handli ng un ce rtaint y [6], and other  pape r [7] pre s ent ab out motion tr ackin g  base d  on im age processi ng.  From th e hu man-li ke m o tion poi nt of view, a hum an ro bot sho u ld be  kin e m atically   redu nda nt. Howeve r, red u ndan cy incre a se s the m a t hematically complexity  of the ro bot cont rol  probl em. Se con d  feature ,  human -like  intelligen ce  is an  absol ute pre r e qui site to de sig n ing   person a l and  servi c e robot s. The u s e of  neural n e two r ks and fu zzy logics pro m i s e to offer m o re  adaptive and  more co mpe t ent obsta cle avoiding sch e mes in real  situation s . O ne of the pap ers  in the sp eci a l  se ction presents a n o vel pattern  recog n ition usi ng n eural  network [8] and othe r  pape r [9] pro posed multipl e  moving ob stacle s avoi da nce u s in g ste r eo visi on for servi c e robot s.   Third featu r e,  human -like communi catio n  is that  a hu man ro bot m u st have ea sy to use natu r al,  human -li k e, and  commu n i cation inte rf ace s . The  speci a l se ctio n in this i s su e will presen t an   extensio n for the SimVis3D frame w o r k that allo ws the simul a tion  of human-ro bot intera ctio n  [10]. A promi s ing a p p r oa ch is syn e rgy  the  three  ab ove feature  utilizing FPG A  hard w a r e  and  artific i al intelligent.  Con s id er the  major adva n c e s  of artifici al  intelligent, roboti cs a nd  FPGA techn o logy; it  seem s rea s o nable to expe ct that a dire ct  coope ration betwe en  the human wo rke r   and  the rob o t  whi c h “ rep r e s ent Man  a nd the co ncept of his Mind ”  will b e  possibl e in the near f u ture.  Comfo r table  workin g con d i tions  fo r  th e human   an d  t he  robot  are  essential  si nce they m a y h a ve   a si gnifica nt i m pact  on  pro ductivity. Ho w far a w ay i s  "artificial  Men" ,   a pe rfe c t  person a l rob o t - a  real hu man, cloned a nd ge netically en gineered?       Referen ces   [1]  Sanch e z-Sol a n o  S, Ca brer a  AJ, Baturon e   I, Mo reno-V e lo  F J , Brox M.  F P GA Implementatio n  o f   Embed de d F u zz y  Co ntrol l ers for Rob o tic App licatio ns.  IEEE Transc. on IE .  200 7; 54(4): 19 37-1 945.   [2]  Kim JS, Jung  S.  Hardw a re Imp l e m e n tatio n  of a Neura l  N e tw ork Controll er on F P GA for a Hu ma noi d   Rob o t Arm . Procee din g  of IEEE ICAI M. X i 'an; 2008: 1 164- 116 9.  [3]  Hua ng  HC, T s ai C C . F P GA Impleme n tat i on  of  a n  Em bed de d R obu st Adaptiv e C ontrol l er fo r   Autonom ous O m nidir e ctio nal  Mobil e  Platfor m .  IEEE  Transc. on IE . 2009; 56(5): 16 04: 16 16.   [4]  Vachh ani L, M ahi ndrak ar AD, Sridhara n  K. Mobi l e  Ro botic  Navigati on thr oug h a Hard ware-Efficie n t  Impleme n tatio n  for  Co ntrol-L a w - Bas ed  Co n s truction  of G ener aliz ed  vor ono i D i a g ram.   IEEE/ASME  T r ansc. on Me chatron i cs . 201 1; 16(6): 10 83- 109 4.  [5]  T s ui W, Karray F, Song I, Masmou di M. Soft-co mputin g- base d  Embe d ded D e sig n  of  An Intellig ent  W a ll/lan e -fol lo w i ng V ehic l e.  IEEE/ASME Tr ansc. on Mechatronics . 20 08;  13(1): 125- 13 5.  [6]  W i cakson o  H, Khos w a nto  H, Kus w ad i S .   ehavi o rs Co ordi natio n an d  Learn i n g  on  Autonom ou s   N a vi ga ti on  o f   Phy s ical Robot.  TEL K OMNIKA . 2011; 9(3): 4 7 3 -48 2 .  [7]  Perman a  GT , Abduro h ma n  M, Khairudi n  M,  Lutfi M.  Automated N a vigati on S y ste m  based o n   W eapo n-T a rget Assignment.  TEL K OMNIKA . 2011; 9(3): 4 4 5 -45 2 .  [8]  Nurmaini S, Tu tuko B.  A N e w   Cl assific a tio n  T e chniq u e  in  Mob ile  Ro bot  Navig a tio n .  TEL K OMNIKA .  201 1; 9(3): 453 -464.   [9]  Budi harto W ,  Santoso A, Pu r w a n to D, Jaz i die  A. Multi p le  Moving Obsta c les Avoi da nc e of Servi c e   Rob o t usin g Stereo Vis i on.  TEL K OMNIKA . 201 1; 9(3): 433 -444.   [10]  Hirth J, Mehdi  SA, Schmitz N,  Berns K. Develo pment of a Simulat ed Envi ronme n t for Human-Ro bo t   Interaction.  TEL K OMNIKA . 2011; 9(3): 4 65- 472.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.