I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   6 ,   No .   6 Decem b er   201 6 ,   p p .   28 6 3 ~ 2 8 6 9   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 6i 6 . 1 0 7 6 6           2863       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   Pursuit   A lg o rith m   for  R o bo t   T ra sh  C an   B a sed o F uzz y - Cell   Deco m po sitio n       T a t iy a   P a da ng   T un g g a l 1 Andi   Su pr iy a nto 2 ,   Nur  M uk ha mm a Z a ida t ur  R 3 ,   I bn u F a is ha l 4   I m a m   P a m bu di 5 ,   I s w a nto 6 , 7   1, 7 De p a rtm e n o f   El e c tro - M e d ica En g in e e rin g   P o ly tec h n ic Un iv e rsitas   M u h a m m a d i y a h   Yo g y a k a rta ,   In d o n e sia   2, 3, 4, 5 , 6 De p a rtm e n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsitas   M u h a m m a d iy a h   Yo g y a k a rta,  Yo g y a k a rta,  In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   2 5 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Oct   2 8 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   Sep   1 7 ,   2 0 1 6     S c o o b y   S m a rt  T ra sh   c a n   is  a   tra sh   c a n   e q u i p p e d   w it h   a rti f icia in telli g e n c e   a lg o rit h m th a is  a b le  to   c a p tu r e   a n d   c lea n   u p   g a rb a g e s   th ro w n   b y   p e o p le   w h o   d o   n o c a re   a b o u th e   e n v ir o n m e n t.   T h e   c a n   is  c a ll e d   s m a rt   b e c a u se   it   a c ts  li k e   sc o o b y d o o   in   a   c h il d re n ' c a rto o n   i n   t h a th e   c a n   w il re a c if   th e re   is   g a rb a g e   th ro w n   a n d   it   c a tch e a n d   c lea n th e m   u p .   T h is  p a p e p re se n ts  p u rsu i a lg o rit h m   th a u se c e ll   d e c o m p o siti o n   a lg o rit h m   in   w h ich   a lg o rit h m s   a re   u se d   to   c re a te  a   m a p   o th e   ro b o t' p a th   a n d   f u z z y   a lg o rit h m   a o n e   o f   th e   a rti f icia in telli g e n c e   a lg o rit h m   f o ro b o p a th   p lan n in g .   By   u sin g   t h e   c o m b in e d   a lg o rit h m s,  th e   ro b o t   is  a b le  to   p u rs u it   a n d   c h a se s   th e   tras h   c a re les sl y   d isc a rd e d ,   b u it   h a n o b e e n   a b le  to   f in d   t h e   sh o rte st  d istan c e .   T h e re f o re ,   th is  p a p e c o n sid e rs  a   se c o n d   m o d if ica ti o n   o f   th e   a l g o rit h m   b y   a d d in g   a   p o ten ti a f ield   a lg o rit h m   u se d   to   a d d   w e ig h v a lu e o n   th e   m a p ,   so   th a th e   ro b o c a n   p u rs u e   tras h   b y   f in d in g   th e   sh o rtes p a th .   T h e   p ro p o se d   a lg o rit h m   sh o w th a th e   ro b o c a n   a v o id   o b sta c les   a n d   f in d   t h e   sh o rtes p a th   so   th a t h e   ti m e   re q u ired   t o   g e to   th e   d e stin a ti o n   p o in is  f a st.   K ey w o r d :   C ell  d ec o m p o s itio n   Fu zz y   alg o r it h m   P o ten tial f ield   P u r s u it a l g o r ith m   S m ar t tr as h   ca n   Co p y rig h ©   2 0 1 6   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   I s w a n to ,   Dep ar t e m en t o f   E lectr ical  E n g in ee r in g ,   Un i v er s ita s   Mu h a m m ad i y a h   Yo g y a k ar ta   Yo g y a k ar ta,   I n d o n esia.   E m ail:  i s w an to _ te@ u m y . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   Hu m an s   ar l iv i n g   b ei n g s   wh o   w a n e v er y t h i n g   lo o k s   cl ea n   a n d   b ea u ti f u in cl u d i n g   h ea lt h y   en v ir o n m e n t.  Ma n y   p eo p le  ar co n ce r n ed   ab o u th c lean l i n es s   o f   th e   s u r r o u n d i n g   en v ir o n m e n b u m a n y   o th er s   ar n o t.  I is   s h o w n   t h at   th er ar m u c h   g ar b ag e   clu t te r in g   ar o u n d   h o u s e s ,   s tr ee ts   an d   in   th e   cit y   p ar k s .   T h s itu atio n   i s   ce r tain l y   tr o u b lin g   th e m s elv e s   an d   u s er s   o f   p u b lic  f ac i liti es.   Hav i n g   v ar io u s   r ea s o n s ,   m a n y   o f   u s   ar laz y   to   d is p o s o f   tr ash   b y   w a lk i n g   to w ar d   th tr ash   ca n   lo ca ted .   T h r o w in g   r u b b is h es  i n   th b in   t h e n   b ec o m es  o n o f   th w a y s   to   d is p o s th e m .   S o m e ti m es  it  w o r k s ,   b u f r eq u e n tl y   t h g ar b ag t h r o w n   o n   d o   n o g o   in to   th tr ash   ca n   a n d   it  m ak e s   th en v ir o n m e n lo o k   m e s s y   an d   d ir t y .   T h er ef o r e,   s o m p r ev io u s   r ese ar ch er s   h av e   d ev elo p ed   s m a r r o b o to   d is p o s tr ash   as   p r ac ticed   b y   Ko y ac h i   et  al. ,   [ 1 ]   d ev elo p i n g   r o b o litt er   b o x   s h ap ed   He x ap o d w h ic h   is   co n tr o lled   r em o tel y   b y   ca m er a   s en s o r   an d   an   ar m   t h at  is   u s ed   to   tak o u th tr ash .   T h e   o th er   r esear ch er   n a m ed   Si m o es  et  al. ,   [ 2 ]   h as  d ev elo p ed   m ed ical  r o b o to   tak o u t h tr ash .   T h is   w h ee l e d   r o b o is   eq u ip p ed   w it h   ca m er an d   r o b o t   ar m   u s ed   to   r etr iev e   m ed ical  g ar b ag e.   W h ile   Ni s h id et   al. ,   [ 3 ]   d ev elo p ed   s en s o r   u s ed   f o r   r o b o tr ash   ca n .   Sen s o r s   s u c h   as  ca m er an d   laser   r an g e f i n d er   ar u s ed   to   d etec tr ash   an d   t h r o b o au to n o m o u s l y   m o v e to w ar d   an d   tak e s   th tr as h   o u an d   th e n   th r o w   t h e m   i n   t h ca n   th at  h as b ee n   p r o v id ed .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Decem b er   201 6   :   28 6 3     2 8 6 9   2864   I n   ad d itio n   s o m o t h er   r esear ch er s   h av e   d ev elo p ed   r o b o ts   tr ash   ca n   s u c h   as   Ya m aj et  al  [ 4 ]   w h o   d ev elo p ed   r o b o as  tr ash   c an   eq u ip p ed   w ith   s e n s o r s   s u c h   as  p r o x i m it y ,   p y r o elec tr ic  i n f r ar ed ,   in f r ar ed   an d   ca m er s e n s o r s .   P r o x i m it y ,   p y r o elec tr ic  i n f r ar ed ,   an d   ca m er s en s o r s   ar u s ed   to   d etec p eo p le  w h o   th r o g ar b ag e.   W h ile   th e   in f r ar ed   s en s o r   is   u s ed   to   d etec th e   tr ash   t h at  g o es  in to   t h ca n .   Y an g   et  al.   [ 5 ]   h a s   co n d u c ted   r esear ch   o n   r o b o tr ash   ca n   eq u ip p ed   w ith   ca m er as  t h at  e n ab les   r o b o to   m o v a u to n o m o u s l y   in d o o r s .   T h o th er   r esear ch er   s u ch   as  C h ia n g   [ 6 ]   h a s   e m b ed d ed   v i s io n   ca m er o n   t h r o b o tr as h   ca n   u s e d   f o r   n av i g atio n   u s i n g   t w o   al g o r ith m s   n a m el y   n a v i g atio n   al g o r ith m   u s i n g   g e n etic  alg o r it h m s   w it h   Si m p le - R u l e   an d   p ath   p lan n er   al g o r ith m   u s in g   B o u s tr o p h ed o n   alg o r ith m .   Ku lk ar n &   J u n g h ar [ 7 ]   h av d ev elo p ed   t r ash   d etec tio n   al g o r ith m   b y   u s i n g   t w o   u ltra s o n ic  s en s o r s   e m b ed d ed   o n   th e   r o b o t.  B y   u s in g   s er v o   m o to r s ,   t h e   r o b o t   ca n   d etec t ta s h   in   d is ta n ce   r an g o f   2 . 5   m eter s   w it h   9 0   d eg r ee   an g le.   On o f   th alg o r it h m s   u s ed   b y   r o b o ts   to   p u r s u tr ash   w h ich   h as  b ee n   in v es tig ated   b y   s ev er a l   r esear ch er s   i s   ce ll  d ec o m p o s i tio n   al g o r ith m   i m p le m e n ted   b y   th e   d iag r a m   Fo d er ar o   et  al.   [ 8 ]   f o r   p ac - m a n   g a m e.   T h alg o r ith m   u s ed   to   s p lit  th m ap   in   t h g a m P ac - Ma n   i n to   th g r id .   T h p u r s u it  al g o r ith m   w as   ap p lied   to   th g h o s t to   ch a s p ac - m an .   C ell  d ec o m p o s itio n   al g o r it h m   w as  f ir s in v es tig a ted   b y   Z h u   &   L a to m b [ 9 ]   u s ed   f o r   n e h eu r i s ti p ath   p lan n in g   al g o r ith m .   C ell   d ec o m p o s itio n   al g o r ith m   d iv id es  th m ap   in to   s i m ilar   s ize   g r id s .   T h m ap   i s   co n f i g u r ed   u s i n g   c - o b s tacle   a lg o r ith m   to   cr ea te  t h r ee - d i m e n s io n al  o b s tacle s   b ef o r it  i s   d ev id ed   in to   g r id s .   On ce   m ap   is   cr ea ted ,   Sear ch   o f   C o n n ec ti v it y   Gr ap h   i s   u s ed   to   co n n ec t h m ap   p at h s   t h at  h a v b ee n   cr ea ted   w i th   ce ll  d ec o m p o s iti o n   f r o m   th s tar ti n g   p o in to   th d esti n at io n   p o in t.  T h is   alg o r ith m   m er el y   s ee k s   an d   f i n d s   t h p ath ,   b u t d o es n o t f i n d   th s h o r test   p ath .   T h o th er   r esear ch er s   s u c h   as   J an ch i v   et  al  [ 1 0 ]   h a s   ex a m i n ed   ce ll  d ec o m p o s i tio n   al g o r ith m   u s ed   to   d iv id th m ap   in to   s e v er al  ce lls   as  co v er ag s ea r ch   ar ea s .   I n   ad d itio n ,   co v er ag alg o r ith m   w as  u s ed   to   s ea r ch   in   ar ea s   t h at  h av b ee n   m ap p e d .   B y   co m b i n i n g   t h t w o   al g o r ith m s ,   r o b o ts   ca n   av o id   o b s ta cles  an d   co n d u ct  s ea r ch   in   t h ar ea .   P ath   p lan n i n g   al g o r ith m s   s u c h   a s   A*   al g o r ith m   co m b i n ed   w it h   ce ll   d ec o m p o s itio n   al g o r ith m   th a is   u s ed   b y   Nasc i m e n to   et  al  [ 1 1 ]   f o r   m u lt ip le  m o b ile  r o b o ts .   C ell  d ec o m p o s itio n   al g o r ith m   is   u s ed   to   cr ea t m ap   o f   th n ei g h b o r h o o d   an d   th A*   a lg o r it h m   u s ed   to   tr ac k   p ath   s o   th at  th r o b o ca n   av o id   o b s tacle s   an d   m o v to w ar d s   t h g o al.   I n   ad d itio n ,   Qu r es h a n d   Ay az   [ 1 2 ]   h av o p ti m ized   ce ll  d ec o m p o s itio n   al g o r ith m   b y   co m b i n i n g   it  w it h   p o ten tial  f i eld   alg o r it h m .   T h ce ll  d ec o m p o s itio n   a lg o r it h m   w as  u s e d   to   cr ea te  m ap   b y   d iv id in g   th e n v ir o n m en t in to   s i m ilar   s ize  g r id s   a n d   th p o te n tial  f ield   alg o r it h m   w as  u s ed   f o r   p ath   p lan n in g .   T h is   p ap er   p r esen ts   ce ll  d ec o m p o s itio n   al g o r ith m   co m b i n e d   w it h   f u zz y   lo g ic  al g o r ith m   ap p lied   to   r o b o t   tr ash   ca n .   W ith   th ese  al g o r ith m s ,   r o b o t   tr ash   ca n   is   ab le  to   ca tch   an d   p ick   th tr ash   ca r eless l y   d is ca r d ed .   A d d itio n al l y   r o b o is   al s o   ab le   to   av o id   o b s tacle s   i n   t h e n v i r o n m e n i f   t h er ar an y   i n   t h e   f o r m   o f   tab le  o r   ch air .       2.   P URS UI T   AL G O R I T H M   P u r s u it  a lg o r it h m   is   an   a lg o r it h m   t h at  s ea r c h ed   an d   ca lc u lat ed   th c u r v at u r p ath   w it h   u s e d   m is s ile s   to   b a b le  to   p u r s u t h tar g et   f r o m   th i n itial  p o s itio n   to war d   th en d   p o s itio n   [ 1 3 ] .   P ar a m eter s   is   u s ed   b y   lo o k ah ea d   d is ta n ce   w ill  a l w a y s   g et  th ap p r o p r iate  p ath   an d   k ee p   th p at h   to   t h f in al  p o s it io n   o f   t h air cr af t .   B esid es  ap p lied   to   m i s s ile   co n tr o l,  th e   alg o r it h m   is   ap p lied   to   th m o b ile  r o b o is   d o n b y   Dias   et  al    [ 1 4 ] .   B esid es  ap p l y   i n   t h air cr af t,  th al g o r ith m   i s   e x a m in ed   b y   Ma s s io n et  al. ,   [ 1 5 ]   u s ed   i n   p u r s u i n g   a g en t   f o r   f o r m atio n .           Fig u r 1 .   Glo b al  v ie w   Sen s o r   f o r   p u r s u i t a lg o r it h m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708     P u r s u it A lg o r ith fo r   R o b o t T r a s h   C a n   B a s ed   o n   F u z z y - C ell   Dec o mp o s itio n   ( Ta tiya   P a d a n g   Tu n g g a l )   2865   T h is   p ap er   p r esen ts   p u r s u i al g o r ith m   w h ich   h a s   b ee n   p r ev i o u s l y   m e n tio n ed   b y   th r esear ch er s   to   b ap p lied   to   th tr ash   c an   r o b o ts   th at  is   ab le  to   p u r s u an d   p ic k   u p   g ar b ag th at  h as  f al len   o n   f lo o r .   B y   u s in g   a   g lo b al  v ie w   o f   t h s e n s o r ,   th e   r o b o d etec ts   th in it ial  p o s itio n   o f   t h tr as h   w h e n   d is ca r d ed   an d   d etec th e n d   p o s itio n   o f   it  as  ill u s tr ated   in   Fig u r 1   [ 1 6 ] .   I s h o w s   t h at  to   p u r s u th tar g et,   th r o b o m u s h av i n itial   p o s itio n   d ata  an d   en d   p o s itio n   d ata  o f   th tar g et  s o   th at  t h en d   p o s itio n   o f   t h tar g et  i s   th g o al  o f   th r o b o t.       3.   M AP P I NG   Gr ap h   th eo r y   h av b ee n   u s ed   b y   s o m r esear ch er s   to   cr ea te  m ap   o f   an   u n k n o w n   e n v ir o n m e n a s   co n d u cted   b y   I s w a n to   et  al. ,   [ 1 6 ]   u s in g   ce ll  d ec o m p o s itio n   m et h o d s   to   cr ea te  m ap   o f   u n k n o w n   e n v ir o n m e n b y   d iv id i n g   it   in to   s e v er al  g r id s   a n d   m ak e   r o b o p ath   p la n n i n g .   A p p r o x i m ate  i s   p ar o f   th e   ce ll   d ec o m p o s itio n   m et h o d   u s ed   b y   Kate v a s   et  al. ,   [ 1 7 ]   t o   d iv id an   en v ir o n m e n i n to   s a m g r id s   u s ed   f o r   th lar g w h ee lch a ir   p ath   p la n n in g .   A   p at h   h as  b ee n   u s ed   s o   t h at  w h ee lc h air s   ca n   m o v e   to   d esti n atio n   p o s itio n   an d   av o id   o b s tacle s   I n   th i s   p ap er ,   ce ll  d ec o m p o s iti o n   is   u s ed   to   cr ea te  m ap s   o f   u n k n o w n   e n v ir o n m en t s   w it h   g l o b al  v ie w   m et h o d .   W ith   t h m et h o d   th e   s tar ti n g   p o s i tio n   a n d   g o al  p o s itio n   o f   t h r o b o t,  th i n it ial   p o s itio n   a n d   f in al   p o s itio n   o f   th tr a s h   a n d   th p o s itio n   o f   o b s tacle s   ca n   b e   s ee n   as  ill u s tr ated   i n   Fi g u r 2   [ 1 6 ] .   I s h o w s   th at  t h s tar tin g   p o s it io n   o f   t h r o b o is   (             ) an d   g o al   p o s itio n   o f   t h r o b o is   (             ) ,   th e   i n itial  p o s i tio n   o f   th tr ash   is   (             ) an d   f in al  p o s itio n   o f   th tr ash   is   (             ) ,   an d   th p o s itio n   o f   o b s tacle s   is   (           ) .   B y   u s i n g   th d ata  a n   e n v ir o n m e n t   m ap   is   cr ea ted   an d   d i v id ed   in to   g r id s .   T h cr ea tio n   an d   d iv i s io n   o f   th m ap   i s   ca r r ied   o u t b y   u s i n g   s o u r ce   co d as sh o w n   i n   f ig u r 3   [ 1 8 ] .             Fig u r 2 .   E n v ir o n m e n Mo d els     Fig u r 3 .   E n v ir o n m e n C el l M atr ix   Dec o m p o s itio n       Fig u r 3   s h o w s   t h at  (             )   is   th d esti n atio n   p o s itio n   o f   th e   r o b o t,   (     (   )       (   ) )   is   th e   o b s tacle s   n th   p o s itio n ,   an d   (             )   is   d esti n atio n   p o s itio n   o f   t h r o b o t.        is   th f o r m u la  f o r   th d is t an ce   b et w ee n   th r o b o p o s itio n   an d   th d esti n atio n   p o s itio n   a n d     (   )   is   th f o r m u la  o f   th d is tan c b et w ee n   t h e   r o b o p o s itio n   an d   th n th   o b s t ac les.  T h en         an d     (   )   ar s u m m ed   to   o b tain   m a tr ix   e n v ir o n m e n t v alu e .       4.   F U Z Z L O G I CO N T RO L   AL G O R I T H M   B asic  b eh av io r   in   tar g e p u r s u it  i n   ce ll  d ec o m p o s itio n   al g o r ith m   is   t h at  t h r o b o s ea r ch es  th e   s m al lest   g r id   an d   th e n   m o v es  f o llo w in g   t h g r id s   to   r ea ch   th d esti n atio n   p o s itio n .   I n   th i s   s tu d y ,   t h tr as h   ca n   r o b o is   c o n tr o lled   b y   r ef er en ce   v alu e s   o f   g r id   d is tan ce   o b tain ed   f r o m   f u zz y   alg o r it h m .   F u zz y   i s   an   ar tific i a l   in telli g e n ce   al g o r ith m   [ 1 9 - 2 2 ]   f o u n d   b y   Z ad e h   t h at  h as  b ee n   u s ed   b y   s e v er al  r esear ch er s   t o   co n tr o q u ad r o to r   as  p r ac tic ed   b y   Nia  Ma h ar an et  al  [ 2 3 - 2 4 ]   to   co n tr o th q u ad r o to r   altitu d an d   Mo h a m m ad   R ez R ah i m et   al  [ 2 5 ]   to   co n tr o th altit u d o n   th e   f ix ed   w i n g   U A V   t y p e.   T h is   alg o r ith m   h as  b ee n   w id el y   s tu d ied   b y   p r ev io u s   r e s ea r ch er s   as   co n d u cted   b y   W en   et  a l. ,   [ 2 6 ]   u s i n g   f u zz y   al g o r ith m   f o r   U AV  p at h   p la n n i n g   to   f l y   in   d an g er o u s   en v ir o n m e n ts   a lo w   al tit u d e.   I n   ad d itio n ,   Ge  et  a l. ,   [ 2 7 ]   h as  co n d u cted   r esear ch   o n   f u zz y   co n tr o l   p ath   p lan n in g   p ar a m eter   o p tim atio n   to   b ap p lied   to   lu n ar   r o b o t w h ic h   h a s   6   w h ee ls .   T h alg o r ith m   ap p lied   in   t h i s   p ap er   f o r   p u r s u it  o f   tar g et s   u s e s   8   in p u ts   a n d   an   o u tp u as   s h o w n   in   F ig u r 4   [ 1 8 ] .   I is   s ee n   t h at  8   in p u t s   co n s is t   o f   a n g les   o f   0 ,   4 5 ,   9 0 ,   1 3 5 ,   1 8 0 ,   2 2 5 ,   2 7 0 ,   an d   3 1 5 ,   w h ile  th e   o u tp u t c o n s is t s   o f   co r n er .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Decem b er   201 6   :   28 6 3     2 8 6 9   2866       Fig u r 4 .   T a r g et  P u r s u it De s i g n   w it h   Fu zz y       T h in p u t s   a n d   o u tp u o f   f u zz y   s e ts   h a v d i f f er e n u n i v er s al   s et  v al u es   as  s h o w n   in   Fi g u r e   5   [ 1 8 ] .   I is   s ee n   t h at  th in p u o f   f u zz y   s et  h as  u n i v er s al  v alu e s   r an g i n g   0 - 3 0 0 ,   w h ile  t h o u tp u o f   f u zz y   s et  h as   u n i v er s al  v al u es  r an g in g   [ - 1 7 5   1 7 5 ] .   T h er ar e   th r ee   m e m b er s   th in p u s et  n a m e l y   S m all,   m ed i u m   a n d   b ig   an d   ei g h t   m e m b er s   o f   t h o u tp u n a m el y   f r o n t,  f r o n t   r ig h t   o b liq u e,   le f t,  r ea r   le f t   o b liq u e,   r ea r ,   r ea r   r ig h t   o b liq u e,   r ig h t,  an d   f r o n t le f t   o b liq u e.   I n   f u zz y   a lg o r it h m ,   R u le  b ase   g r ea tl y   a f f ec ts   th r u n n i n g   p r o s es  o f   p ath   p la n n in g   s y s te m .   T h is   is   d u to   th r u le  b ase  h a s   co llectio n   o f   k n o w led g f o r   d ec is io n   m ak i n g   in   p at h   p lan n in g   s y s te m   s h o w n   i n   Fig u r 6   [ 1 8 ] .   I n   th p ictu r th is   b asic  r u le  i s   co m p ar ed   to   all  th in p u ts   f r o m   t h g lo b al  v i e w   s e n s o r s   an d   th e   s m al lest   v alu i s   d eter m i n ed   f r o m   t h i n p u v al u es to   o b tain   t h s h o r test   p ath .                            Fig u r 5 .   I n p u t a n d   O u tp u t Se t s   o f   Fu zz y           Fig u r 6 .   B asic  R u le s   o f   P ath   P lan n i n g   Fu zz y       5.   M O DIFIE C E L L   D E CO M P O SI T I O N   C ell  d ec o m p o s it io n   a lg o r it h m   h as   b ee n   s t u d ied   an d   ap p l ied   f o r   b asic  b e h av io r   o f   q u ad r o to r p ath   p lan n i n g   b y   I s w a n to   [ 1 6 ] .   B y   u s i n g   t h i s   alg o r it h m ,   t h r o b o h ea d s   to   th g o al  p o s itio n   b y   id e n ti f y i n g   th e   v alu e   o f   t h s m alle s g r id   an d   it  av o id s   o b s tacle s   as  it  g et  g r ea g r id   v al u es.  T h al g o r ith m   h as  b ee n   m o d i f ied   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708     P u r s u it A lg o r ith fo r   R o b o t T r a s h   C a n   B a s ed   o n   F u z z y - C ell   Dec o mp o s itio n   ( Ta tiya   P a d a n g   Tu n g g a l )   2867   b y   ad d in g   t h v al u o f   p o ten ti al  o n   t h g r id   ce ll   d ec o m p o s iti o n   as  s h o w n   in   Fi g u r e   7   [ 1 8 ] .   I t sh o w s   t h at  ) ( n O k i s   r ep u ls i v f o r ce   co n s ta n f o r   n th o b s tacle   an d   GR k   is   attr ac tiv f o r ce   co n s tan f o r   th g o al  p o s itio n   o f   r o b o t   tr ash   ca n .           Fig u r 7 .   E n v ir o n t m e n Ma tr i x   Fo r m ed   b y   So u r ce   C o d e       6.   RE SU L T   AND  ANA L YS I S   T h ex p er im e n t s   co n d u cted   in   th is   p ap er   u s ed   m atlab   s o f t war to   m o d el  th tr as h ,   en v ir o n m e n a n d   r o b o an d   s i m u la ted   th p er f o r m an ce   o f   th r o b o in   p u r s u i n g   a n d   p ick i n g   u p   t h tr as h   a n d   av o id in g   s tatic   o b s tacle s   i n   a n   u n k n o w n   en v i r o n m e n m o d el.   T h er w er e   t w o   e x p er i m e n t s   i n   t h is   p ap er   to   test   t h p r o p o s ed   alg o r ith m s ; th f ir s t o n w as  w it h o u t static o b s tacle s   an d   t h s ec o n d   w a s   w it h   s tatic  o b s ta cles .         Fig u r 8 .   E x p er i m en w it h o u Ob s tacle s       T h FC alg o r ith m   w a s   test ed   in   th f ir s ex p er i m en i n   an   u n k n o w n   e n v ir o n m e n t   w it h o u t   s tat ic   o b s tacle s   as  s h o w n   i n   Fi g u r 8 .   I n   F ig u r 8 ( A )   tr as h   ca n   r o b o ts   is   in d icate d   b y   y ello w   d o w ith   t h i n itial   p o s itio n   o f   ( 5 0 ,   2 0 )   an d   th r o b o s tar ts   m o v i n g   w h e n   v ie w e d   tr ash   in d icate d   b y   g r ee n   d o th r o w n   f r o m   t h e   p o s itio n   o f   ( 1 0 ,   9 0 )   to   th p o s itio n   o f   ( 2 0 ,   8 0 ) .   T h en   th e   r o b o m o v es to w ar d   t h g o al  p o s iti o n   o f   t h tr ash   an d   s to p   at  t h p o s it io n   o f   ( 2 5 ,   7 5 ) .   Fi g u r 8 ( B )   s h o w s   th a t h tr ash   ca n   r o b o r e m ai n s   a t h p o s itio n   o f   ( 5 0 ,   2 0 )   an d   tr ash   in d icate d   b y   g r ee n   d o is   in   th p o s itio n   o f   ( 9 0 ,   8 0 ) .   W h en   th tr ash   f e ll  o n   th p o s itio n   o f   ( 8 0 ,   8 0 )   th r o b o m o v es  to w ar d   t h p o s itio n   o f   t h tr as h .   Ho w e v er ,   th r o b o m o v es   b ac k   b ec a u s o f   t h w i n d   a n d   s to p s   at  th p o s itio n   o f   ( 7 0 ,   8 0 ) ,   an d   th en   co n t in u es  m o v i n g   t o w ar d s   th p o s itio n   o f   ( 7 5 ,   7 5 ) .     T h s ec o n d   e x p er i m e n t,  t h r o b o in d icate d   b y   a   y e llo w   d o w a s   p lace d   at   t h s tar tin g   p o s itio n   o f   ( 5 0 ,   2 0 )   an d   th er w er f o u r   o b s tacle s   i n d icate d   b y   b lac k   d o p lace d   at  f o u r   p o s itio n s   o f   ( 3 0 ,   3 0 ) ,   ( 5 0 ,   4 0 ) ,   ( 3 0 ,   6 0 ) ,   an d   ( 7 0 ,   6 0 )   as  s h o w n   in   Fig u r 9 .   Fig u r 9 ( A )   s h o w s   th at  th tr as h   i n d icate d   b y   g r ee n   co lo r   in   t h s tar tin g   p o s it io n   o f   ( 4 0 ,   9 0 )   is   th r o w n   i n to   t h p o s it io n   o f   ( 4 0 ,   8 0 )   th en   th e   r o b o p u r s u e   it .   W h en   h ea d i n g   to   th p o s itio n ,   t h r o b o en co u n ter s   s o m e   o b s tacle s   s o   it  a v o id s   th e m   a n d   co n ti n u es   m o v in g   to   th e   n ea r e s t   p o s itio n   o f   th tr as h   th at  is   ( 4 5 ,   7 5 ) .   Fig u r 9   ( B )   s h o w s   th at  th r o b o tr ash   ca n   is   id en ti f y i n g   t h n ea r est  p at h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Decem b er   201 6   :   28 6 3     2 8 6 9   2868   to   ca tch   tr as h   a n d   s to p s   at  t h e   p o s itio n   ( 4 5 ,   7 5 ) .   B y   u s i n g   t h m o d if ied   FC al g o r ith m ,   t h r o b o p u r s u t h e   g ar b ag litt er ed   m o r q u ic k l y   co m p ar ed   to   Fig u r 9   ( A ) .         Fig u r 9 .   E x p er i m en t u s in g   St atic  Ob s tacle s       7.   CO NCLU SI O N   T h p ap er   p r esen ts   n e w   al g o r ith m   u s ed   b y   to   p u r s u li tter ed   tr ash   b ased   o n   th co m b i n ati o n   o f   ce l l   d ec o m p o s itio n   alg o r it h m   a n d   f u zz y .   F u zz y   al g o r it h m   i s   ty p ica ll y   u s ed   f o r   p ath   p lan n i n g   w h ic h   s er v es  to   d etec an   o b s tacle   b y   u s i n g   s e n s o r s   a n d   to   s teer   r o b o ts   to w a r d s   th e   g o al   p o s itio n .   Ho w ev e r ,   in   th i s   s t u d y   t h e   alg o r ith m   h a s   b ee n   u s ed   to   d etec tr as h   a n d   o b s tacle s   r ea d   f r o m   g lo b al  v ie w   s e n s o r s   b y   u s in g   ce l d ec o m p o s itio n   alg o r it h m .   B y   co m b i n i n g   t h t w o   alg o r it h m s   tr as h   ca n   r o b o ts   m o v t o w ar d s   ca r eless l y   d is ca r d ed   tr ash   an d   av o id   o b s tacle s .       RE F E R E NC E S   [1 ]   N.  Ko y a c h i,   H.  A d a c h i,   M .   Iz u m i ,   a n d   T .   Hiro se ,   Co n tro o wa lk   a n d   m a n i p u l a ti o n   b y   a   h e x a p o d   wit h   in te g ra te d   li mb   me c h a n ism:  M EL M ANT IS - 1 ,   in   Ro b o ti c a n d   A u to m a ti o n ,   2 0 0 2 .   P ro c e e d i n g s.  ICRA   ’0 2 .   IEE In tern a ti o n a l   Co n f e re n c e   o n ,   2 0 0 2 ,   p p .   3 5 5 3 3 5 5 8 .   [2 ]   A . S .   S im o e s,  R.   Ca rrio n ,   A . C. G .   M a rti n s,  R. B.   C o sta ,   A . F .   S c h v a rc z ,   V . R.   Bu z o ,   M . H.  F e li p e ,   a n d   B . A .   F e rra ri,   Au to n o mo u mo b il e   r o b o ts  d e sig n i n g   fo r   th e   me d ica tra sh   c o ll e c to ta sk ,   i n   R o b o ti c S y m p o siu m ,   2 0 0 6 .   L A RS   ’0 6 .   IEE 3 rd   L a ti n   Am e ric a n ,   2 0 0 6 ,   p p .   2 3 4 2 3 9 .   [3 ]   T .   Nish id a ,   Y.  Tak e m u ra ,   Y.  F u c h ik a wa ,   S .   Ku ro g i,   S .   Ito ,   M .   Ob a ta,  N.  Hira tsu k a ,   H.  M i y a g a w a ,   Y .   W a tan a b e ,   T .   S u e h ir o ,   Y.  Ka wa m u ra ,   a n d   F .   Oh k a w a ,   De v e lo p me n o a   se n so sy ste m   fo o u td o o se rv ice   r o b o t” ,   in   S ICE - ICA S E,   2 0 0 6 .   I n tern a ti o n a J o in t   Co n f e re n c e ,   2 0 0 6 ,   p p .   2 6 8 7 2 6 9 1 .   [4 ]   Y.  Ya m a ji ,   T .   M i y a k e ,   Y.  Yo sh ii k e ,   P . R.   De   S i lv a ,   a n d   M .   Ok a d a ,   S T B:  h u m a n - d e p e n d e n so c i a b l e   tra sh   b o x ,   i n   Hu m a n - Ro b o I n tera c ti o n   (HRI),  2 0 1 0   5 th   A CM /IE EE   In ter n a ti o n a Co n f e re n c e   o n ,   2 0 1 0 ,   p p .   1 9 7 1 9 8 .   [5 ]   S .   Ya n g ,   B. K.J.  M o k ,   D.  S irk in ,   H.P .   Iv e ,   R.   M a h e sh w a ri,   K.  F isc h e r,   a n d   W .   Ju ,   Ex p e rie n c e s De v e lo p i n g   S o c i a ll y   Acc e p ta b le In ter a c ti o n s fo r a   R o b o ti c   T ra sh   Ba rr e l” ,   i n   Ro b o a n d   Hu m a n   In tera c ti v e   Co m m u n ica ti o n   (RO - M A N),  2 0 1 5   2 4 t h   IE EE   In tern a ti o n a S y m p o siu m   o n ,   2 0 1 5 ,   p p .   2 7 7 2 8 4 .   [6 ]   C. H.  Ch ian g ,   Vi si o n - B a se d   C o v e ra g e   Na v ig a ti o n   fo R o b o T ra s h   Co l lec ti o n   T a sk ,   in   A d v a n c e d   Ro b o ti c a n d   In telli g e n S y ste m s ( A RIS ),   2 0 1 5   In tern a ti o n a C o n f e re n c e   o n ,   2 0 1 5 ,   p p .   1     6.   [7 ]   S .   Ku lk a rn a n d   S .   Ju n g h a re ,   Ro b o Ba se d   In d o o Au to n o m o u T ra sh   De tec ti o n   Al g o rit h u sin g   Ultra so n i c   S e n so rs ,   in   C o n tro l ,   A u to m a ti o n ,   R o b o ti c a n d   Em b e d d e d   S y ste m (CA RE),   2 0 1 3   In ter n a ti o n a Co n f e re n c e   o n ,   2 0 1 3 ,   p p .   1     5.   [8 ]   G .   F o d e ra ro ,   V.  Ra ju ,   a n d   S .   F e rr a ri,   c e ll   d e c o mp o si ti o n   a p p ro a c h   to   o n l in e   e v a siv e   p a t h   p l a n n i n g   a n d   th e   v id e o   g a me   M s.  Pa c - M a n ,   i n   2 0 1 1   I E EE   In ter n a ti o n a S y m p o siu m   o n   I n telli g e n Co n tr o (IS IC) ,   2 0 1 1 ,   p p .   1 9 1 1 9 7 .   [9 ]   D.J.  Zh u   a n d   J.C.   L a to m b e ,   Ne w h e u risti c   a lg o rit h m f o e ff icie n h iera rc h ica p a th   p lan n in g ,   IEE E   T ra n s.  Ro b o t .   Au to m . ,   v o l.   7 ,   n o .   1 ,   p p .   9 2 0 ,   1 9 9 1 .   [1 0 ]   A .   J a n c h iv ,   D.   Ba tsa ik h a n ,   B.   Ki m ,   W . G .   L e e ,   a n d   S . G .   Lee ,   T i m e - e ff icie n a n d   c o m p lete   c o v e ra g e   p a th   p lan n i n g   b a se d   o n   f lo w   n e tw o rk f o m u lt i - ro b o ts” ,   In t .   J .   C o n tr o l.   A u t o m.  S y st . ,   v o l.   1 1 ,   n o .   2 ,   p p .   3 6 9 3 7 6 ,   2 0 1 3 .   [1 1 ]   T. P .   d o   Na sc im e n to ,   P .   C o sta ,   P . G .   Co sta ,   A . P .   M o re ira,  a n d   A . G . S .   Co n c e i?? ? ? o ,   A   s e o f   n o v e m o d if ic a ti o n t o   im p ro v e   a lg o rit h m s   f ro m   th e   A *   f a m il y   a p p li e d   in   m o b il e   ro b o ti c s” ,   J .   Bra zili a n   Co mp u t.   S o c . ,   v o l.   1 9 ,   n o .   2 ,   p p .   167 1 7 9 ,   2 0 1 3 .   [1 2 ]   A .   H.  Qu re sh a n d   Y.  Ay a z ,   P o ten ti a f u n c ti o n b a se d   sa m p li n g   h e u risti c   f o o p ti m a p a th   p lan n i n g ,   Au to n .   Ro b o ts ,   v o l .   1 ,   p p .   1 3 ,   N o v .   2 0 1 5 .   [1 3 ]   L .   S c h a rf ,   W .   H a rth il l,   a n d   P .   M o o se ,   A   c o m p a riso n   o f   e x p e c ted   f li g h ti m e f o in terc e p a n d   p u re   p u rs u it   m is siles ,   IEE T ra n s.   Aer o sp .   El e c tro n .   S y st . ,   v o l.   A ES - 5 ,   n o .   4 ,   p p .   6 7 2 6 7 3 ,   Ju l .   1 9 6 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708     P u r s u it A lg o r ith fo r   R o b o t T r a s h   C a n   B a s ed   o n   F u z z y - C ell   Dec o mp o s itio n   ( Ta tiya   P a d a n g   Tu n g g a l )   2869   [1 4 ]   J.  Dia s,  C.   P a re d e s,  I.   F o n se c a ,   H.  A ra u jo ,   J.  Ba ti sta ,   a n d   A .   T .   A l m e id a ,   S i m u latin g   p u rsu i t   w it h   m a c h in e   e x p e ri m e n ts  w it h   ro b o ts  a n d   a rti f i c ial  v isio n ,   IEE E   T ra n s.  R o b o t.   Au to m . ,   v o l.   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 8 ,   1 9 9 8 .   [1 5 ]   P .   M a ss io n i,   F .   A n k e rse n ,   a n d   M .   V e rh a e g e n ,   A   M a tch in g   P u rsu it   A lg o rit h m   A p p ro a c h   to   Ch a se r - T a r g e F o rm a ti o n   F ly in g   P r o b lem s ,   IEE T ra n s.  Co n tro l   S y st.  T e c h n o l . ,   v o l.   2 0 ,   n o .   2 ,   p p .   5 1 3 5 1 9 ,   M a r.   2 0 1 2 .   [1 6 ]   I.   Isw a n to ,   O.  W a h y u n g g o ro ,   a n d   A .   I m a m   Ca h y a d i,   P a th   P lan n i n g   Ba se d   o n   F u z z y   De c isio n   T re e a n d   P o ten ti a l   F ield ,   I n t.   J .   El e c tr.   Co mp u t.   En g . ,   v o l .   6 ,   n o .   1 ,   p .   2 1 2 ,   2 0 1 6 .   [1 7 ]   N.I.   Ka tev a s,  S . G .   T z a fe sta s,  a n d   C. G .   P n e v m a ti k a to s,  T h e   A p p ro x im a te  C e ll   De c o m p o siti o n   w it h   L o c a No d e   Re f in e m e n G lo b a P a th   P lan n in g   M e th o d P a th   No d e Re f in e m e n a n d   Cu rv e   P a ra m e tri c   In terp o latio n ,   J .   In tel l .   Ro b o t.   S y st . ,   v o l .   2 2 ,   n o .   3 4 ,   p p .   2 8 9 3 1 4 ,   1 9 9 8 .   [1 8 ]   I.   Isw a n to ,   O.  W a h y u n g g o ro ,   a n d   A . I.   Ca h y a d i,   Qu a d ro to P a th   P la n n i n g   Ba se d   On   M o d if ied   F u z z y   Ce ll   De c o m p o siti o n   A lg o rit h m ,   T EL KOM NIKA ,   v o l.   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   6 5 5 6 6 4 ,   2 0 1 6 .   [1 9 ]   T . P .   T u n g g a l,   A .   Latif ,   a n d   Isw a n to ,   L o w - c o st  p o rt a b le  h e a rt  r a te  mo n it o rin g   b a se d   o n   p h o t o p l e th y sm o g ra p h y   a n d   d e c isio n   tre e ,   in   A DV A NC ES   OF  S CIENCE  A ND   T ECHN OL O G F OR  S OCIET Y:  P ro c e e d in g o f   th e   1 st   In tern a ti o n a C o n f e re n c e   o n   S c ie n c e   a n d   T e c h n o l o g y   2 0 1 5   (IC S T - 2 0 1 5 ),   2 0 1 6 ,   p .   0 9 0 0 0 4 .   [2 0 ]   R.   M u b a ro k ,   D.V.  F irm a n s y a h ,   D.  Ha r y a n to ,   a n d   N. P .   A p riy a n to ,   M o to rc y c le - S e c u rit y   u sin g   P o s it io n   S e a rc h i n g   A l g o rit h m   Ba s e d   o n   Hy b rid   F u z z y - Dijk stra ,   In d o n e s.  J .   El e c tr.   En g .   C o mp u t.   S c i .,  v o l .   3 ,   n o .   2 ,   p p .   4 6 8 4 7 4 ,   2 0 1 6 .   [2 1 ]   A . N.N.  Ch a m i m ,   D.  A h m a d i,   a n d   Isw a n to ,   A t m e g a 1 6   Im p le m e n tatio n   A In d ica to rs  Of   M a x im u m   S p e e d ,   In t.   J .   Ap p l .   E n g .   Res . ,   v o l.   1 1 ,   n o .   1 5 ,   p p .   8 4 3 2 8 4 3 5 ,   2 0 1 6 .   [2 2 ]   I.   Isw a n to ,   O.  W a h y u n g g o ro ,   a n d   A . I.   Ca h y a d i,   Ho v e P o siti o n   o f   Qu a d ro t o Ba se d   o n   P D - li k e   F u z z y   L in e a P r o g ra m m in g ,   In t.   J .   El e c tr.   C o mp u t.   En g . ,   v o l.   6 ,   n o .   5 ,   p p .   2 2 5 1 2 2 6 1 ,   2 0 1 6 .   [2 3 ]   N.M .   Ra h a rja,  Isw a n to ,   M .   F a ris,   a n d   A . I.   Ca h y a d i,   Ho v e p o sit i o n   q u a d r o to c o n tro wit h   fu zz y   l o g ic” ,   in   2 0 1 4   T h e   1 st  In tern a ti o n a l   Co n f e re n c e   o n   In f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y ,   Co m p u ter,  a n d   El e c tri c a En g in e e rin g ,   2 0 1 4 ,   p p .   8 9 92.   [2 4 ]   N. M .   Ra h a rja,   Isw a n to ,   O.  W a h y u n g g o ro ,   a n d   A . I.   Ca h y a d i,   Al ti tu d e   c o n tr o f o q u a d ro to wi th   ma md a n i   f u zz y   mo d e l ,   in   2 0 1 5   In ter n a ti o n a Co n f e re n c e   o n   S c ien c e   in   I n f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y   (ICS IT e c h ),   2 0 1 5 ,   p p .   3 0 9 3 1 4 .   [2 5 ]   M .   Re z a ,   R.   Kh o y g a n i,   S .   Ha ji g h a se m i,   a n d   D.  S a n a e i,   De sig n in g   a n d   S im u latio n   f o V e rti c a M o v in g   Co n tr o o f   UA V   S y ste m   u sin g   P ID ,   L QR a n d   F u z z y   lo g ic” ,   In t.   J .   E lec tr.   Co mp u t.   En g . ,   v o l.   3 ,   n o .   x ,   p .   8 7 0 8 ,   2 0 1 3 .   [2 6 ]   N.  W e n ,   L .   Zh a o ,   X .   S u ,   a n d   P .   M a ,   UA V   o n li n e   p a t h   p l a n n in g   a lg o rit h m   in   a   lo w   a lt i tu d e   d a n g e ro u e n v iro n m e n t” ,   IEE E/ CAA   J .   Au t o m.  S in . ,   v o l .   2 ,   n o .   2 ,   p p .   1 7 3 1 8 5 ,   2 0 1 5 .   [2 7 ]   R.   Zh a n g ,   L .   G u o ,   P .   G e ,   X .   Z h a o ,   a n d   Q.  S h a o ,   P a ra m e ter  o p ti m is a ti o n   o f   p a th - f o ll o w in g   f u z z y   c o n tro ll e f o a   six - w h e e lu n a ro v e r” ,   IET   I n tell.   T ra n s p .   S y st . ,   v o l.   7 ,   n o .   1 ,   p p .   1 9 ,   M a r.   2 0 1 3 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.