I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2020 ,   p p .   1 0 2 7 ~ 1 0 3 4   I SS N:  2088 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 10 i 1 . pp 1 0 2 7 - 1 0 3 4           1027       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   M o bile robo t  co nt ro ller using  nov el  hybrid sy ste m         Ay m a n A bu B a k er 1 ,   Ya ze ed  G ha di 2     1 De p a rtme n t  o f   El e c tri c a l  En g in e e rin g ,   A p p li e d   S c ien c e   P riv a te U n iv e rsity ,   Jo rd a n   2 De p a rtme n t  o f   El e c tri c a l  En g in e e rin g ,   A l  A in   Un iv e rsity   o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   UA E        Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   2 9 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   Mar   2 4 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   J u l 1 7 ,   2 0 1 9       H y b rid   n e u ro - f u z z y   c o n tro ll e r  is  o n e   o f   th e   tec h n iq u e s  th a t  is  u se d   a s  a   t o o l   to   c o n tr o l  a   m o b il e   ro b o t  in   u n st ru c tu re d   e n v iro n m e n t.   In   th is  p a p e r  a   n o v e l   n e u ro - f u z z y   t e c h n iq u e   is  p r o p o se d   in   o rd e r  to   tac k le  th e   p ro b lem   o f   m o b il e   ro b o t  a u to n o m o u s  n a v ig a ti o n   in   u n str u c tu re d   e n v iro n m e n t.   Ob sta c le  a v o id a n c e   is  a n   i m p o rtan t  tas k   in   th e   f ield   o f   ro b o ti c s,  sin c e   t h e   g o a l  o f  a u to n o m o u s  ro b o t  is  to   re a c h   th e   d e stin a ti o n   w it h o u t  c o ll isio n .   T h e   o b jec ti v e   is  to   m a k e   th e   ro b o t  m o v e   a lo n g   a   c o ll isio n   f re e   traje c to ry   u n t il   it   re a c h e s  it s   targ e t.   T h e   p ro p o se d   a p p ro a c h   u se s  th e   a rti f icia l  n e u ra l  n e t w o rk   in ste a d   o f   th e   f u z z i f ied   e n g in e   th e n   th e   o u tp u t  f ro m   it   is  p ro c e ss e d   u sin g   a d a p ti v e   in f e re n c e   e n g in e   a n d   d e f u z z i f ic a ti o n   e n g in e .   In   t h is  a p p r o a c h ,   th e   re a l   p ro c e ss in g   ti m e   i s  re d u c e d   th a t  is  in c re a se   th e   m o b il e   ro b o t   re sp o n se .     T h e   p ro p o se d   n e u r o - f u z z y   c o n tr o ll e r  is  e v a lu a ted   su b jec ti v e l y   a n d   o b jec ti v e ly   w it h   o th e r  a p p ro a c h e s  a n d   a lso   t h e   p r o c e ss in g   ti m e   i s  tak e n   in   c o n sid e ra ti o n .   K ey w o r d s :   F u zz i f icatio n   Fu zz y   lo g ic   H y b r id   n eu r o - f u zz y   Mo b ile  r o b o t    Un s tr u ct u r ed   E n v ir o n m e n t   Co p y rig h t  ©   2 0 2 0   In stit u te o f  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 l  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ay m an   A b u B ak er ,     Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   A p p lied   Scien ce   P r iv ate  U n i v er s it y ,   166 - 1 1 9 3 1 ,   Sh af a  B ad r an ,   Am m an ,   J o r d an .   E m ail:  a_ ab u b ak er @ as u . ed u . j o       1.   I NT RO D UCT I O N   Am o n g   all   th e   s o f t - co m p u t in g   m et h o d s   s u g g e s ted   f o r   m o b il e  r o b o t  r ea ctiv e  n av ig at io n ,   f u zz y   lo g i c   s y s te m s   h av e  b ee n   f o u n d   to   b e   th e  m o s t  attr ac ti v e.   T h e y   ar e  to ler an t  to   n o is e  a n d   er r o r   in   th e  s e n s e  o f   in f o r m atio n   co m in g   f r o m   t h e  s en s o r y   s y s te m ,   a n d   m o s t  i m p o r tan tl y   t h e y   ar e  f ac tu a l r e f lec tio n   o f   t h e  b e h av io r   o f   h u m an   e x p er tis e   [ 1 ] .   I n   g e n er al,   th er e  ar e  t w o   ap p r o ac h es   to   th e  ap p l icatio n   o f   f u zz y   lo g ic  i n   m o b ile  r o b o t   n av i g atio n ,   n a m el y ,   b eh av io r - b ased   ap p r o ac h   [ 2 ,  3 ]   an d   class ical  f u zz y   r u le - b ase   ap p r o ac h   [ 4 ,  5 ] .     T h e  d esig n   o f   f u zz y   lo g ic  r u l es  is   o f te n   r elian t  o n   h e u r is tic   ex p er ien ce   an d   it  lack s   s y s te m atic  m eth o d o lo g y .   T h er ef o r e  th is   r u les  m i g h t  n o t   b e  co r r ec t  an d   co n s is ten t,  d o   n o t  p o s s ess   co m p lete  d o m ai n   k n o w led g e,   an d /o r   co u ld   h a v e  a   p r o p o r tio n   o f   r ed u n d a n t  r u les   [ 6 ] .   Fu r t h er m o r e,   w h e n   a   b etter   p r ec is io n   is   n ee d ed   th e  n u m b er   o f   in p u t  v ar iab les a n d   th e ir   f u zz y   v al u es  n ee d   to   b e  in cr ea s ed ,   f o r   ex a m p le,   w h e n   u s i n g   f o u r   i n p u t  v ar iab les ea c h   m ap p ed   b y   s ev e n   f u zz y   v al u es  b esid es  2 4 0 1   if – th en   r u les  m a y b e  r eq u ir ed   to   d ef in e  th e   r u le - b ase   o f   th e  i n f er en ce   s y s te m .   S u c h   h u g e   ex p a n s io n   i n   a  m u lti - d i m en s io n al  f u zz y   r u le - b ased   s y s te m   ad d s   f u r th er   ad   h o c  to   th e  d esig n   o f   t h e  s y s te m   [ 7 ].   Sev er al  s u cc es s f u l  r ea ctiv e  n a v ig a tio n   ap p r o ac h es  b ased   o n   n eu r al  n et w o r k s   h av e  b ee n   s u g g e s ted   in   th e  liter at u r e  [ 8 ,  9 ] .   I n   s p ite  o f   v ar io u s   s u g g e s ted   n e t w o r k   t o p o lo g ies  an d   lear n i n g   m et h o d s ,   n eu r al  r ea cti v e   n av i g ato r s   s ti ll  p er ce iv e  th eir   k n o w led g e  an d   s k i lls   f r o m   d e m o n s tr atin g   ac tio n s   [ 1 0 ] .   T h e r ef o r e,   th e y   s u f f er   f r o m   a  v er y   s lo w   co n v er g en ce ,   lack   o f   g e n er aliza tio n   d u e  to   li m ited   p atter n s   to   r ep r esen t  co m p l icate d   en v ir o n m e n t s ,   a n d   f i n all y   in f o r m at io n   e n ca p s u l ated   w it h i n   th e   n et w o r k   ca n   n o t  b e  i n ter p r eted   in to   p h y s ical   k n o w led g e  [ 11 ,  12 ] .   C o n s eq u en tl y ,   t h e  u t ilizatio n   o f   n e u r al  n et w o r k s   i n   r ea ctiv e  m o b ile  r o b o t  n av ig atio n   i s   li m ited   w h e n   co m p ar ed   to   f u z z y   lo g ic.   Ho w e v er ,   t h e  r o le  o f   n eu r al  n et w o r k s   h as b ee n   f o u n d   to   b e  v er y   u s e f u l   an d   ef f ec ti v e  w h e n   i n te g r ated   w it h   f u zz y   s y s te m s   [ 1 3 ] .   T h e  b ir th   o f   th is   i n te g r atio n   b et w ee n   th e s e  t w o     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t   J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0   :   1 0 2 7   -   1 0 3 4   1028   s o f t - co m p u ti n g   p ar ad ig m s   i s   t h e  n eu r o - f u zz y   s y s te m s .   Ne u r o - f u zz y   s y s te m s   p r o v id e  a n   u r g en t   s y n er g y   t h at   ca n   b e  f o u n d   b et w ee n   t h e  t w o   p ar ad ig m s ,   esp ec iall y   t h e  ca p ab ilit y   to   m i m ic  h u m a n   ex p er ts   as  in   f u zz y   lo g ic ,   an d   lear n i n g   f r o m   p r ev io u s   ex p er ien ce   ca p ab ilit y   as i n   n e u r al  n et w o r k s .     I n   g e n er al,   n e u r o - f u zz y   s y s te m s   ca n   b e  class if ied   in to   t h r ee   ca teg o r ies,  n e u r all y   ad ap tiv e  f u zz y   in f er en ce   s y s te m ,   n e u r all y   p e r f o r m ed   FIS,   an d   co m b i n ato r i al,   o r   h y b r id ,   n eu r o - f u zz y   s y s te m s .   T h e  n eu r all y   ad ap tiv e  f u zz y   in f er en ce   s y s t e m   is   th e  m o s t  w id el y   u s ed   n eu r o - f u zz y   s y s te m s ,   a n d   t h e y   ar e  d esig n ed   to   co m b i n e  t h e  lear n in g   ca p ab ilit ies  o f   n eu r al  n et w o r k s   a n d   r ea s o n i n g   p r o p er ties   o f   f u zz y   lo g ic  [ 1 4 ,  1 5 ] .   I n   th is   p ap er ,   a  n e w   n o v el   ap p r o ac h   is   p r o p o s ed   u s i n g   t h e  h y b r i d   n eu r o - f u zz y   co n tr o ller   as  a   m o b ile  n a v i g atio n   s y s te m .   T h e  p r o p o s ed   s y s te m   h as  ap p ar en t  ad v an ta g e  in   s t r u ctu r es  t h at  s i m p li f y   a n d   r ed u ce   th e  p r o ce s s i n g   ti m e  a n d   i m p r o v e  th e  p er f o r m a n ce .   T h is   ar ch i v ed   b y   u s i n g   a n   ar tific ial  n e u r al  n et w o r k   i n s tead   o f   f u zz if ica tio n   e n g i n e.   W ith   s u ch   a  tech n iq u e,   t h e  r eq u ir ed   ti m e  n ee d ed   to   in f er   th e  d ec i s io n   f o r   th e  r o b o t  m o v e m e n t is  g r ea tl y   r ed u ce d .       2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   P r ev io u s   a u th o r s   h a v e  ap p lied   v ar io u s   t y p e s   o f   tec h n iq u es  to   co n tr o l th e   m o b ile  r o b o t u s in g   d i f f er e n t   in telli g e n t  tec h n iq u es.  S in g h   et  al  [ 16 ]   d ev elo p ed   an d   s u cc e s s f u ll y   i m p le m e n ted   a  p atter n   r ec o g n it io n   ap p r o ac h   to   r ea ctiv e  n av ig ati o n   b ased   o n   r ea l   ti m e  s en s o r y   in f o r m atio n .   A  h e u r is t ic  f u zz y   n eu r o   n et w o r k   i s   d ev elo p ed   f o r   p atter n   –   m ap p in g   b et w ee n   q u a n tized   u l tr as o n ic  s en s o r y   d ata  an d   th e  v el o cit y   co m m an d s   to     th e  r o b o t.  T h e  d esig n   g o al  was  to   en ab le  an   au to n o m o u s   m o b ile   r o b o t  to   n av ig a te  s a f e l y   a n d   ef f icie n tl y   to   tar g et  p o s itio n   i n   a  p r ev io u s l y   u n k n o w n   e n v ir o n m en t.  T o   b u ild   th e  d e s ir ed   m ap p in g   b et w ee n   p er ce p tio n   an d   m o tio n ,   u s e f u ll y   h eu r i s tic  r u les  w er e  co m b i n ed   w ith   t h e   Fu zz y   Ko h o n e n   C l u s ter i n g   Net w o r k   ( FKC N) .     I n   Yu n g   an d   Ye  [ 17 ]   p ap er ,   a n   alter n a ti v e  tr ain i n g   ap p r o ac h   to   th e  E E M  b ased   t r ain in g   m et h o d   is   p r esen ted   an d   f u zz y   r ea cti v e  n av ig at io n   ar ch itect u r e  is   d escr ib ed .   Us in g   t h e  r u le  b ase  lear n ed   f r o m   t h e  n e w   m et h o d ,     th e  p r o p o s ed   f u zz y   r ea cti v e  n av i g ato r   f u s es   t h e  o b s tacle   av o id an ce   b e h av io r   a n d   g o al  s ee k i n g   b eh a v io r   to   d eter m in e  it s   co n tr o l a ctio n s   T h e  n e w   tr ain i n g   m e th o d   is   2 7 0   ti m e s   f a s ter   in   lear n i n g   s p ee d ; a n d   is   o n l y   4 % o f   th e  lear n i n g   co s t  o f   t h e  E E M  m e th o d ,   w h er e  ad ap tab ilit y   is   ac h ie v ed   w ith   t h e  aid   o f   an   en v ir o n m en t   ev alu a to r .   Hag r as   an d   So b h   ( 1 9 9 8 )   d is cu s s ed   t h e  co n tr o l  o f   au to n o m o u s   i n telli g e n t  r o b o tic  ag e n t  o p er atin g   i n   u n s tr u ct u r ed   c h an g i n g   e n v ir o n m e n t s .   O n li n e  lear n i n g   as   a  u s e f u l  m et h o d   p r o d u cin g   i n tel lig e n t  m ac h i n es  f o r   in ac ce s s ib le  en v ir o n m en t s   w a s   in tr o d u ce d .   I n   th ese  en v ir o n m e n t s   it  is   r eq u ir ed   to   p e r f o r m   o n lin e  lear n in g   th r o u g h   i n ter ac tio n   w i th   t h e  r ea l  en v ir o n m e n t  an d   p er f o r m i n g   a n y   ad ap tatio n   w i th i n   s h o r t  ti m e  i n ter v al s .   Un d er   s u c h   co n d itio n s ,   r o b o tic  ag en t s   h a v e  to   b e  ad ap tiv e.   C ao   et  al.   [ 18 ]   d escr ib e  a  N eu r o - f u zz y   co n tr o l   m et h o d   f o r   th e  n av i g atio n   o f   an   A GV  r o b o t.  A n   o v er all  s y s te m   d esi g n   an d   d ev elo p m en t  w as  p r esen ted .     T h e  Neu r o - Fu zz y   co m p u tatio n   an d   its   ap p licatio n   f o r   m o b ile  r o b o t  n av ig atio n   w er e  d is cu s s ed .   T h e  s y s te m   th at  w as  to   b e  co n tr o lled   is   an   elec tr icall y   p r o p elled   m o b il e  v eh icle  n a m ed   B ea r ca t  I I ,   w h ic h   is   a  co m p u ter   co n tr o lled   in telli g en t  s y s te m .   A s   a u to n o m o u s   n a v ig at io n   r eq u ir es  a  n u m b er   o f   h eter o g e n eo u s   ca p ab ilit ie s ,   in cl u d in g   th e  ab ilit y   to   ex ec u t e  ele m en tar y   g o al - ac h iev i n g   ac tio n s ,   li k e  r ea ch in g   a  g i v e n   lo ca tio n ;  to   r ea ch   in   r ea l  ti m e  to   u n e x p ec ted   ev e n t s ,   lik e  th e  s u d d en   ap p ea r an ce   o f   an   o b s tacle ;   to   d eter m i n e  t h e  r o b o t’ s   p o s itio n ;   an d   to   ad ap t  to   ch a n g es  i n   th e  e n v ir o n m en t,  t h e  p ap er   in tr o d u ce s   a  Ne u r o - f u zz y   c o n tr o l  m et h o d   f o r   n av i g atio n   o f   an   A u to n o m o u s   Gu id e d   Ve h icle  ( A GV)   r o b o t.  Ng   a n d   C ar p en ter   e t  al.   [ 1 9 ]   in tr o d u ce   a  n e u r al   in te g r ated   F u zz y   co n tr o ller   ( NiF - T ) ,   w h ic h   in te g r ates   t h e  f u zz y   lo g ic   r ep r esen tatio n   o f   h u m an   k n o w led g e   w it h   t h e  lear n i n g   ca p ab ilit y   o f   n eu r al  n et w o r k s ,   is   d ev el o p ed   f o r   n o n lin ea r   d y n a m ic   co n tr o l  p r o b lem s .     I t  co v er s   in te g r ated   s en s i n g ,   c o n tr o l,  ac tu ato r   m o d u le s ,   r ea l - ti m e  p er f o r m a n ce ,   ab ilit y   to   s u cc es s f u ll y   h a n d le   n o is y   s e n s o r   s ig n als,  r ea cti v e  co n tr o ller   d esig n   w h ic h   c ap tu r es  h ig h - le v el,   li n g u i s tic all y   b ased   h u m a n   ex p er tis e  i n   a   s et   o f   f u zz y   r u l es,  tr ain i n g   o f   n eu r al  n et w o r k s   d ir ec tl y   w it h   f u zz y   r u le s   i n s tead   o f   n u m er ica l  s a m p le  d ata,   as  w ell  as  lear n in g   ca p ab ilit ies  an d   g en er al  ap p licab ilit y .   NiF - T   ar ch itectu r e  c o m p r i s es  " o f   th r ee   d is tin ct   p ar ts :  1 )   F u zz y   lo g ic  Me m b er s h ip   F u n ct io n s   ( F MF ) ,   2 )   a  R u le  Ne u r al  Net w o r k   ( R NN) ,   an d   3 )   a n d   Ou tp u t - R e f in e m e n t  Ne u r al  Net w o r k   ( O R NN) .   FMF  ar e  u ti lized   to   f u zz if y   s e n s o r y   i n p u t s .   R NN  in ter p o lates   th e  f u zz y   r u le  s et;  a f ter   d ef u z zif icatio n ,   th e  o u tp u t  is   u s ed   to   tr ain   OR NN.   T h e  w ei g h t s   o f   th e  O R NN  ca n   b e  ad j u s ted   o n - li n e  to   f i n e - tu n e  t h e  co n tr o ller " .   On l y   f iv e  r u les   w er e  u s ed   to   tr ain   th e  w al l  f o llo w i n g   b e h av io r ,   w h ile  n i n e  w er e  u s ed   f o r   th e  h all  ce n ter i n g .   Als o ,   a  r o b o t  co n v o y i n g   b eh a v io r   w as   r ea li ze d   w it h   o n l y   n i n e   r u les.  Fo r   all  o f   t h e  d escr ib ed   b eh av io r s — w all  f o llo w i n g ,   h all  ce n ter i n g ,   a n d   co n v o y i n g ,   th eir   R NN ’ s   w er e   tr ain ed   o n l y   f o r   a  f e w   h u n d r ed   iter atio n s   an d   s o   ar e  th eir   OR NN ’ s   tr ai n ed   f o r   o n l y   les s   th an   o n e  h u n d r ed   iter atio n s   to   lear n   t h eir   p ar en t  r u le  s ets.             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Mo b ile  r o b o t c o n tr o ller   u s in g   n o ve l h yb r id   s ystem  ( A yma n   A b u B a ke r )   1029   3.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h e  m o b ile  r o b o t  is   r eq u ir ed   to   ex p lo r e  s ev er al  p at h s   i n   a  m az e,   o f   a  p atter n   o f   s u cc e s s i v e   co m b i n atio n s   o f   lef t  an d   r ig h t  tu r n s .   I ts   task   i s   to   r ea ch   a  d esire d   p o s itio n   at  th e  en d   o f   o n e  ch an n el.     T h e  m o b ile  r o b o t  u s es  a  k i n d   p r o ce s s ,   s eq u en t iall y   ad o p tin g   c y clic  p atter n   o f   th e  l ef t  an d   r ig h t  t u r n s .   E v en t u all y ,   it  e n d s   u p   w it h   t h e  d esire d   p o s itio n ,   at  w h ich   t i m e  a  s ig n al  i s   i n j ec ted ,   ca u s in g   t h e  r o b o t  to   r ec o r d   th e  co r r ec t  p atter n .   T h e  m o b i le  r o b o t  is   ass u m ed   to   b e  eq u ip p ed   w it h   t h r ee   p h y s ical  u ltr aso n ic  s e n s o r s   a n d   o n e  v ir t u al  s e n s o r   as s h o w n   i n   Fig u r e  1.           Fig u r e  1 .   Mo b ile  r o b o t  w i th   f r o n tal  s e n s o r s       T h e  p h y s ical   s e n s o r s   ar e  u s e d   to   d etec t  o b s tacle s   in   f r o n t  o f   th e   r o b o t,  th e  r ig h t  s id e,   an d   th e   lef t   s id e,   r esp ec tiv el y .   T h e  m ax i m u m   d i s ta n ce   t h at  ca n   b e  s e n s ed   b y   th e s e  s e n s o r s   is   a s s u m ed   to   b e  8   m eter s .     T h e  v ir tu al  s e n s o r   is   u s ed   to   g u id e  th e  r o b o t  to w ar d s   th e   tar g et.   T h is   s en s o r   is   esp ec i all y   n ee d ed   w h e n     th e  tar g et  d ir ec tio n   o f   m o v e m en t  is   to tall y   b lo ck ed   b y   a n   o b s tacle .   T h e  v ir tu al   s e n s o r   w il l  g u id e   t h e  r o b o t   b ac k   to w ar d s   th e  tar g et  o n ce   t h e  o b s tacle   is   av o id ed   as  i n   [ 2 0 ,  21] .   Hen ce f o r th ,   th e  r o b o t  tr av els  q u ick l y   a n d   ac cu r atel y   alo n g   t h e  tr ac k   to   a cc o m p li s h   an y   j o b   th at  h a s   b e en   as s i g n ed .   I t  i s   a s s u m ed   th a t  th e   r o b o t  w ill   n o t   f ac e  a n y   tr ap s   ( o r   g et   in to   a  s i tu atio n   w h er e  it  i s   r eq u ir ed   to   b ac k tr ac k   o r   t u r n   ar o u n d ) .   S u ch   a  p r o b le m   i s   o u t   o f   th i s   p ap er   s co p e.   T h e  f o u r   s e n s o r s   p r o v id e  t h e   p ath   p lan n i n g   s y s te m   ( i n   o u r   ca s e  a  n e u r o - f u zz y   lo g ic  s y s te m )   o f     th e  r o b o t  w ith   th r ee   d i s ta n ce s   f r o n t  ( d c) ,   r ig h t  ( d r ) ,   lef t  ( d l) ,   an d   tar g et  o r i en tatio n   ( t h eta) ,   r esp ec tiv e l y .   Fro m   th e s e  in p u ts ,   th e  n eu r o - f u zz y   lo g ic  co n tr o ller   w ill   m ak e  u p   a  d ec is io n   in   w h i ch   d ir ec tio n   s h o u ld   th e  r o b o t  m o v e  in   o r d er   to   r ea ch   th e  tar g et.   T h e  n eu r o - f u zz y   co n tr o ller   s h o u ld   p ass   t h r o u g h   th r ee   s tag e s ,   i.e . ,   A N N   f u zz i f icatio n ,   i n f er en ce ,   an d   d ef u zz i f icat io n   as s h o w n   i n   Fi g u r e  2.           Fig u r e  2 .   Neu r o - f u zz y   co n tr o ll er   s tag es       3 . 1 .     F o urt y   rules f uzzy   na v i g a t o r  s y s t em     T h e  f u zz y   lo g ic  co n tr o ller   ( F L C 4 0 )   w as  a n al y ze d   a n d   test ed   f o r   d if f er en t  ca s es  b ased   o n   th e  s a m e   p ar am eter s   an d   r u le s   u s ed   b y   [ 22 ] .   T h e  r o b o t  m o tio n   r esu lt s   h a v e  b ee n   co n s id er ed   w ith   r elatio n   to   d if f er en t   ca s es.  P r o b lem s   w er e  r ec o r d ed   an d   in v e s ti g ated   an d   t h e  r e aso n s   b eh i n d   th e   f ail u r e  o f   t h is   r o b o t,  in   t h es e   ca s es,  w er e  r elate d   to   th e  l i m i ted   n u m b er   o f   t h e  s et s   u s ed   ( F AR ,   NE AR ) ,   an d   th e  li m ited   a n g le   o f   o r ien ta tio n   ( tu r n i n g   an g le) ,   w h ic h   ar e  f i v e   s ets.  Du e   to   th is   l i m itatio n ,   th e  r o b o t  to u ch es  t h e  o b s tacle s   s lig h tl y   i n   all   ca s es   co n s id er ed   as  s h o w n   i n   Fi g u r e   3 .   T o   av o id   th ese  p r o b lem s ,   a  r elax atio n   o f   th e  r u les  w as  d o n e  b y   in cr ea s i n g   th e  n u m b er   o f   s e ts   f o r   t h e  i n p u t   d is ta n ce s   f r o m   t w o   to   t h r ee   s et s ;  ac co r d in g l y ,   t h e  n u m b er   o f   r u les   w as   in cr ea s ed   to   1 3 5   ac tiv atio n   r u l es  w h ic h   w ill b e  d is c u s s ed   in   t h e  n e x t sect io n .       L e f t _ F r o n t _ S e n s o r D i r e c t _ F r o n t _ S e n s o r R i g h t _ F r o n t _ S e n s o r T a r g e t i n g   _ S e n s o r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t   J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0   :   1 0 2 7   -   1 0 3 4   1030         Fig u r e  3 .   FLC4 0 ,   s i m u lated   m o tio n       3 . 2 .     Dev el o p m ent   o f   t he  i m p ro v ed  f uzzy   na v ig a t o r  s y s t e m     As  it  h as  b ee n   alr ea d y   n o ted ,   th at  t h e  F L C 4 0   is   n o t  ca p ab le  to   av o id   co llis io n   w it h   t h e   ed g es  o f     th e  o b s tacle s   in   al l  ca s es.  An   i m p r o v e m e n t  to   t h e  s y s t e m   ca n   b e  ea s il y   m ad e  b y   s lig h tl y   i n cr ea s i n g   th e  n u m b er   o f   f u zz y   s ets  i n   o r d er   t o   ac h iev e  b etter   r eso lu tio n .   I n   th i s   p a p er ,   it  is   p r o p o s ed   to   in cr ea s e   th e  f u zz y   s et s   to   t h r ee   li n g u i s tic  lab els   ( L ,   M,   S)   as   s h o w n   in   Fi g u r e   4   ( a,   b ,   c) .   T h e  f u z z y   s ets   in   t h is   ca s e   b ec o m e  s h o r ter   th a n   b ef o r e ,   s o   th e  ac cu r ac y   an d   t h e   p er f o r m a n ce   o f   th e  co n tr o ller   ar e  i m p r o v ed .   As  th e  n u m b er   o f   s et s   is   i n cr ea s ed   th e  f u zz y   r u le s   ar e  in cr ea s ed   as  w ell  u p   to   1 3 5   ac tiv atio n   r u le s   (3 3 3 5 = 1 3 5   ac tiv atio n   r u les).         ( a)       ( b )       ( c)     Fig u r e  4 .   ( a )   L:  La r g e,   M:  Me d iu m,   S :   S ma ll ,   Dis tan ce   ( b )   LB:   ta r g et_ Left B ig ,   LS :   ta r g et _ Left S ma ll,    Z:  ta r g et _ Zer o ,   R S :   ta r g et_ R i g h t S ma ll,  R B :   ta r g et_ R ig h t B ig ,   tar g et  o r ien tatio n   ( c )   TL B :   Tu r n _ Left _ B ig ,   TL S :   Tu r n _ Left_ S ma ll,  TRB :   Tu r n _ R ig h t_ B ig ,   T u r n in g   An g le  Me m b er s h ip   f u n ctio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Mo b ile  r o b o t c o n tr o ller   u s in g   n o ve l h yb r id   s ystem  ( A yma n   A b u B a ke r )   1031   As an   e x a m p le,   a  s a m p le  is   p r esen ted   w h er e  th e  ac ti v atio n   r u les ar e:    I F   d r   is   L a n d   d c   is   L a n d   d l   is   L a n d   tr   is   LB  THEN S a   is   TL B   I F   d r   is   S   a n d   d c  is   M a n d   d l i s   L a n d   tr   is   R B   THEN S a   is   T Z   I F   d r   is   L  a n d   d c   is   M a n d   d l i s   S   a n d   tr   is   R S   THEN S a   is   TRS     T h e  r esu lts   o b tain ed   f r o m   t h is   i m p r o v ed   f u zz y   lo g ic  co n t r o ller   h av e  b ee n   i m p r o v ed .   T h e  r o b o t   av o id s   co llis io n   w i th   t h e  o b s t ac les  as   s h o w n   in   Fi g u r e  5 .   A l s o ,   th e   p r o ce s s i n g   ti m e  f o r   th i s   s m al l  n u m b er     o f   r u le s   i s   v er y   s h o r t  w h ic h   i n cr ea s ed   t h e  r esp o n s e   ti m e  o f   th e  r o b o t  co m p ar in g   w i th   u s in g   6 2 5   ac tiv atio n   r u les  as  i n   r ef er en ce   [ 23 ] .   Fu r th er m o r e,   t h is   p ap er   f o cu s ed   o n   ev alu ati n g   th e  p er f o r m an ce   o f   th i s   f u zz y   co n tr o ller   b y   co m p ar i n g   t h e  r esu lt s   w i th   o th er   ap p r o ac h es  s u ch   as   [ 24 ] .   T h ese  co m p ar is o n s   ar e  p r esen ted   i n   th e  n e x t sec tio n .             Fig u r e  5 .   I m p r o v e m e n t F L C 1 3 5   s u cc ess   ca s e s       3. 3 .    H y brid neuro - f uzzy   t ec hn iq ue    T h e  m ai n   p r o b lem   i n   t h e  f u zz y   lo g ic  co n tr o ller   is   t h e  F u zz i f icatio n   b lo ck ,   w h ic h   n e ed   a  lo n g   p r o ce s s in g   ti m e.   T o   s o lv e  th i s   p r o b lem   o f   p r o ce s s in g   ti m e,   th e  ar tif icial  n e u r al  n et w o r k   ( A NN)   is   p r o p o s ed   in s tead   o f   t h e  F u zz i f icatio n   en g i n e  to   r ed u ce   th e  co m p u tatio n al  ti m e.   T h e  s y s te m   is   in v esti g ated   b y   co n s id er in g   th e  r es u lt s   o f   th e  in te g r atio n   b et w ee n   b o th   s y s t e m s   ( F u zz y   lo g ic  an d   n e u r al  n et w o r k s )   as  s h o wn   in   Fi g u r e  2.     3 . 3 . 1 .   Cre a t ing   t he  I np ut  a nd   t he  O utput   Da t a   T h e  n eu r al  n et w o r k   tr ain in g   i n   th e  f ee d f o r w ar d   m et h o d ,   th e  in p u ts ,   an d   th e  o u tp u ts   d at a  m u s t  b e   k n o w n .   T h e  i n p u t s   d ata   ar e  c r is p   v al u e  f o r   t h e  t h r ee   d i s ta n ce   s en s o r s   a n d   t h e  p h y s ical  o r ien tatio n   s e n s o r .     As  s h o w n   i n   Fi g u r e  4 ,   th e  d is tan ce   r a n g e  i s   [ 0   – 8 ]   m eter s ,   b u t  th e  i n ter v a l  f r o m   2   to   6   is   co n s id er ed   s i n ce     th e  d is ta n ce   i n ter v al  [ 0 , 2 ]   h a s   th e  l in g u is t ic  lab el  as  1   m eter   ( S)  an d   th e  d is ta n ce   i n te r v al  [ 5 , 6 ]   h as  also     th e  l in g u is tic   lab el  5   m eter s   ( M) .   T h e  s a m e   th in g   i s   f o r   t h e  a n g le  o r ien ta tio n   in   w h ic h   t h e  i n ter v al  t h at   co n s id er ed   is   [ - 6 5 ,   6 5 ]   d eg r e es  s i n ce   th e  s id ed   s ets  h a v e  t h e  li n g u i s tic  lab els  a s   – 6 5   an d   6 5   r esp ec tiv el y .     T h e  d is tan ce   i s   d i v id ed   in to   s ev en tee n   p o i n ts   w it h   s tep   o f   0 . 2 5   m eter   b et w ee n   ea c h   p o in t  an d   s tep   o f   8 . 1 2 5   d eg r ee   f o r   th e   o r ien tatio n   a n g le  i n p u t.  T h er ef o r e,   w e  h a v e  f o u r   d ed icate d   v ec to r s   ( lef t ,   ce n ter ,   r ig h t  a n d   o r ien tatio n )   t h at  i n cl u d e  1 7   v alu e s .   T h er ef o r e,   th er e  w ill   b e  f o u r   p ar alle l  f u zz i f icatio n   n eu r al  n et w o r k .   E ac h   f u zz i f icatio n   n e u r al  n et w o r k   h as  f iv e  o u tp u t  n o d es  w h ich   ar e  t h e  p r o b ab ilit y   v a lu e   f o r   ea ch   lin g u is ti c   lab el  ( S,  M,   L   f o r   d is tan ce   s en s o r s   an d   L B ,   L S,  Z , R S,R B   f o r   o r ien tatio n   s en s o r ) .   T h e  s ev en tee n   cr is p   v al u es   f o r   ea ch   i n p u t  v ec to r   ar e  p r o c ess ed   in   a  r ea l  f u zz i f icatio n   e n g i n e  i n   o r d er   to   co m p u te  th e   lin g u i s tic  v al u e  f o r   ea ch   i n p u t.  T h is   li n g u is tic  v al u e  is   co n s id er ed   as  a n   o u tp u t  f o r   th e  f u zz if icatio n   n e u r al  n e t w o r k .   As  a  r es u lt,     th e  o u tp u t  m atr i x   is   d esi g n   t o   b e  1 7 ×3   f o r   ea ch   f u zz if ica tio n   n e u r al  n e t w o r k ,   w h er e  n u m b er   3   r ep r esen t   th e  f u zz y   s et s   f o r   in p u t se n s o r s     3 . 3 . 2 .   T ra ini ng   a nd   l ea rning   t he  neura l net w o rk   As  h as   b e en   s h o w n   in   t h e  p r ev io u s   s ec tio n ,   t h e  i n p u t   an d   o u t p u t d ata  to   tr ain   t h e  f ee d - f o r war d   n eu r al   n et w o r k   ar e  g e n er ated .   T h en   th e  v al u es  o f   th e  i n p u t  m atr i ce s   ar e  ar r an g ed   in   tr ain i n g   v ec to r s   in   a  m an n er   s i m ilar   to   th e  J ac k k n i f e  tech n iq u e,   w h er e  7 0 %  o f   t h e  d ata   w er e  u s ed   f o r   th e  NN  tr ain i n g   p h ase s   an d     th e  r e m ain in g   3 0 %  w er e  u s e d   f o r   th e  NN  te s ti n g   p h ase s .   T h e  f u zz i f icat io n   n e u r al  n e t wo r k   is   d esi g n   u s i n g   f o u r   p ar allel  n e u r al  n et w o r k .   T h e  to p o l o g y   o f   t h e  ea ch   o f   th e  f u zz i f icatio n   n e u r al  n e t wo r k   co n s is t s   o f   o n e   in p u t  n o d es,  h id d en   la y er   an d   f i v e  o u tp u t  n o d es.  T o   f in d   th e  o p tim u m   to p o lo g y   ( i.e . ,   th e  o p ti m u m   n u m b er   o f   h id d en   n o d es  i n   t h e  h id d en   la y er ) ,   s ev er al   f ee d f o r w ar d   N N  s tr u ct u r es  w er e  tr ain ed   u s in g   t h e  tr ai n i n g   d ata  to   f i n d   th e  m i n i m u m   tr ai n in g   er r o r .   A s   a  r esu l t,  it  is   f o u n d   t h at  t h e  f ee d f o r w ar d   NN  w it h   t w o   h id d en   la y er s   ( 9   n o d es  in   t h e  f ir s t  la y er   an d   3   in   th e  s ec o n d   la y er )   an d   f i v e  n o d es  f o r   o u tp u t  la y er   p r o d u ce   th e  m i n i m u m   er r o r s ,   as sh o w n   i n   Fi g u r e  6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t   J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0   :   1 0 2 7   -   1 0 3 4   1032       Fig u r e  6 .   Fu zz i f ied   A NN  to p o lo g y       4.   RE SU L T S  A ND  AN AL Y SI S   T h e  m ai n   p r o b le m   i n   t h e  f u z z y   lo g ic  co n tr o ller   p r ese n ted   in   r e f er en ce   [ 25 ]   is   t h e  in f er e n ce   b lo ck ,   w h ic h   co n s is t s   o f   a  lar g e  n u m b er   o f   r u les  th at   n ee d   a  lo n g   p r o ce s s in g   t i m e.   T o   s o lv e  th i s   p r o b le m   o f   p r o ce s s in g   ti m e,   t h e  f u zz i f ica tio n   en g in e  w a s   r ep lace d   w it h   an   A N N.   T h er ef o r e,   th e  r ea l  p r o ce s s in g   ti m e  i s   r ed u ce   an d   th e  m o b ile  r o b o t  r esp o n s e  is   i n cr ea s ed   as  s h o w n   i n   Fi g u r e  7 .   T h e  m ai n   a d v an ta g e  g a in ed   b y   u tili zi n g   h y b r id   n e u r o - f u zz y   co n tr o ller   to   r ed u ce   t h e   r ea l   p r o ce s s in g   ti m e.   T h e  p r o p o s ed   tech n i q u e  ca n   s u cc e s s f u ll y   r ed u ce   t h e  p r o ce s s i n g   ti m e  7 2 8 s   co m p ar in g   w i th   1 1 8 9 s   u s i n g   F L C 1 3 5 .   P r ac tically ,   s i m u lat io n - u s i n g   P C   d o es n ’ t  s h o w   t h e  d if f er e n ce s   i n   t h e  C P U  ti m e  f o r   th e  t h r ee   co n tr o ll er s   s in ce   th e  P C   is   v er y   f a s t  a n d   t h e  r e s p o n s e  o f   th e  h ar d w ar e  is   s lo w .   T h e  C P U  ti m e  f o r   t h e  t h r ee   co n tr o ller s   is   n o ticed   w h e n   u s i n g   m icr o   co n tr o ller   c h ip   to   co n tr o l  t h e  r o b o t  m o tio n   an d   d o w n lo ad   t h e  p r o g r a m   to   t h e  i m p le m e n ted   r o b o t.  I n   t h e  F L C 4 0 ,   th e   co n tr o ller   r esp o n s e  t i m e   w ill   b e  f aster   th a n   b o th   co n tr o ller s ,   b u t t h e   p er f o r m a n ce   i s   l i m ited .   On   th e  o t h er   h a n d ,   th e  F L C 1 3 5   w o r k ed   o u t  w e ll  b u t  w it h   lo w   r esp o n s e,   w h ic h   in tr o d u ce d   a  d ef icien c y   i n   th e  r o b o t  m o tio n   ( cr ea te  a   d ea d   p o in t  i n   t h e  r o b o t  co n tr o ll er ) .   T h e  NNF L C 1 3 5   in cr ea s e d   th e  r e s p o n s e  o f   th e  w h o le  co n tr o ller   an d   i m p r o v es  th e   p er f o r m a n ce   o f   t h e  r o b o t  m o tio n .  Th e   p er f o r m an ce   ev a lu at io n   o f   FLC4 0 ,   FLC1 3 5 ,   an d   NNFL 1 3 5   as sh o w n   i n   T ab le  1 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Mo b ile  r o b o t c o n tr o ller   u s in g   n o ve l h yb r id   s ystem  ( A yma n   A b u B a ke r )   1033           ( a)   ( b )     Fig u r e  7 .   ( a)   FL C 6 2 5   ca s es ,   ( b )   FL C 1 3 5   ca s es       T ab le  1 .   T h e   p er f o r m an ce   e v a lu atio n   o f   F L C 4 0 ,   F L C 1 3 5 ,   an d   NNFL 1 3 5   V a r i a b l e   P e r f o r man c e   C P U   T i me   ( S )   F L C   4 0   S l i g h t l y   o r   s e v e r e l y   c o l l i d i n g   w i t h   t h e   o b st a c l e s   6 5 9   F L C 1 3 5   A v o i d   c o l l i si o n   w i t h   t h e   o b s t a c l e s w i t h   l o w   r e sp o n se   t i me   1 1 8 9   N N F 1 3 5   A v o i d   c o l l i si o n   w i t h   t h e   o b s t a c l e s w i t h   h i g h   r e sp o n se   t i me   7 2 8       5.   CO NCLU SI O N   T h e  p er f o r m a n ce   o f   th e   F L C 1 3 5   is   g o o d   an d   s lig h tl y   i m p r o v ed   t h e  p er f o r m a n ce   o f   th e   r o b o t   co m p ar ed   to   th e  FLC4 0   s in ce   th e  r o b o t  d o esn ’ t  to u c h   an y   o b s tacle   an d   th e  r o b o t  av o id s   co llis io n   w ith   a n y   o b s tacle s   as   s h o w n   i n   t h e   ab o v e  ca s e s .   B u t   t h e  i n f er en ce   ti m e   is   m u c h   m o r e  t h a n   t h e  FLC4 0 .   Ho w ev er ,     th e  p r o p o s ed   n e u r o - f u zz y   ap p r o ac h   th at   is   u s ed   A NN   i n s t ea d   o f   f u zz if ica tio n   en g i n e  s h o w   a  g o o d   r esu lts   co m p ar i n g   w i th   F L C 1 3 5 .   T h e   m o b ile  r o b o t  r esp o n s e  is   in cr ea s e  s in ce   t h e  r ea l  p r o ce s s in g   tin e  is   d ec r ea s e  b y   4 0 % f o r   FL C 1 3 5   p r o ce s s in g   ti m e .       ACK NO WL E D G E M E NT S    T h e  au th o r   is   g r atef u l  to   th e   A p p lied   Scien ce   P r iv ate  Un iv er s it y ,   Am m a n ,   J o r d an ,   f o r   th e  f u l l   f i n an cia l.       RE F E R E NC E S   [1 ]   W .   Zh e n g ,   H.  W a n g ,   Z.   Zh a n g ,   N.  L i,   P .   Yin ,   ― M u l ti - lay e r  F e e d - f o r w a rd   Ne u ra l  Ne t w o rk   De e p   Lea rn in g   Co n tr o l   w it h   H y b rid   P o siti o n   a n d   V irt u a l - f o rc e   A lg o rit h m   f o r  M o b il e   Ro b o t  Ob sta c le  Av o id a n c e , ‖   In ter n a ti o n a l  J o u r n a l  o f   Co n tro l ,   A u to m a ti o n   a n d   S y ste m s,  v o l.   1 7 (4 ) ,   pp .   1 0 0 7 – 1 0 1 8 ,   2 0 1 9 .     [2 ]   A .   Ku m a r,   D.  P a rh i,   H.  C h a n d r a   Da s,   P .   Ku m a r,   M .   M u n i,   K.   S a lo n y ,   ― P a th   o p ti m iza ti o n   f o r  n a v ig a ti o n   o f     a   h u m a n o id   ro b o t  u sin g   h y b rid ize d   f u z z y - g e n e ti c   a lg o rit h m , ‖   I n ter n a ti o n a l  J o u r n a l  o f  In telli g e n t  Un ma n n e d   S y ste ms ,  v o l.   3 1 (2 ),   p p .   1 3 2 - 1 5 0 ,   2 0 1 9 .     [3 ]   E.   A g u irre  a n d   A .   G o n z á lez ,   ― F u z z y   b e h a v io rs  f o r  m o b il e   ro b o t   n a v ig a ti o n :  d e sig n ,   c o o rd i n a ti o n   a n d   f u sio n , ‖   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  A p p r o x i ma te R e a so n in g ,  v o l .   2 5 (3 ) ,   p p .   2 5 5 - 2 8 9 ,   2 0 0 0 .   [4 ]   S .   K.   Ha rish a ,   P .   Ku m a r ,   M .   Kr ish n a ,   a n d   S .   C.   S h a rm a ,   ― F u z z y   L o g ic  Re a so n in g   to   Co n tr o l  M o b il e   R o b o t   o n     P re - d e f in e d   S tri p   P a th .   W o rld   A c a d e m y   o f   S c ien c e , ‖   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   4 2 ,  p p .   6 4 2 - 6 4 6 ,   2 0 0 8 .   [5 ]   S . P a ra su ra m a n ,   B .   S h iri n z a d e h   a n d   V.  G a n a p a th y ,   ― M o b il e   Ro b o t  Na v ig a ti o n   Us in g   A lp h a   Lev e l  F u z z y   L o g ic   S y st e m :  Ex p e ri m e n tal  In v e stig a ti o n s ,‖   J o u rn a l  o f  Evo l u ti o n a ry   Co mp u ta ti on ,  p p .   5 5 7 - 5 6 3 ,   2 0 0 9 .   [6 ]   H.  P o n c e ,   E .   M o y a - A lb o r,   a n d   J.  Briev a ,   ― A   No v e l  A rti f icia l  Or g a n ic  Co n tro l  S y ste m   f o r  M o b il e   R o b o t  Na v ig a ti o n   in   A ss isted   L iv in g   Us in g   V isio n -   a n d   Ne u ra l - Ba se d   S trate g ies , ‖   Co mp u t a ti o n a l  In telli g e n c e   a n d   Ne u ro sc ien c e ,    v o l.   1 4 (2 ),   p p .   1 0 1 - 1 1 7 ,   2 0 1 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t   J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0   :   1 0 2 7   -   1 0 3 4   1034   [7 ]   L .   S h ih - A n ,   F .   Hs u a n - M in g ,   C.   Ku n g - Ha n ,   H.  W e n - Hu n g ,   ― Hig h ly   A u to n o m o u s  V isu a li z a ti o n   M a p - G e n e ra ti o n   M o b i le  Ro b o t   S y ste m   De sig n   Th ro u g h   t h e   Ro b o t   Op e ra ti n g   S y s tem   P latf o rm , ‖   J o u rn a l  o f  Im a g i n g   S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y ,  v o l.   6 2 ( 3 ),   p p .   3 0 4 0 3 - 1 - 3 0 4 0 3 ,   2 0 1 8 .   [8 ]   T . J.  Ro ss ,   ― F u z z y   L o g ic i n   En g in e e rin g   A p p li c a ti o n s ,‖   M c   Gr a w - Hill   In c ,   Ne w   Yo rk ,   1 9 9 8 .   [9 ]   B.   S a leh ,   A .   a l - A q b i,   A .   S a e d i,   ― A   No v e l  Bio g e o g ra p h y   In sp ired   T ra jec to ry - F o ll o w in g   Co n tro ll e r  f o r  Na ti o n a l   In stru m e n t  Ro b o t , ‖   In ter n a ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   Ne w  T re n d s  in   In fo rm a ti o n   a n d   Co mm u n ica ti o n s  T e c h n o l o g y   Ap p li c a ti o n s ,   p p .   1 7 1 - 1 8 9 ,   2 0 1 8 .     [1 0 ]   P .   G a b riel,   C.   Da n tas ,   P .   M a ik o l,   M .   Ro d rig u e s,   J.  P a u l o ,   A .   Ba rro z o Jo se ,   P .   M o re ira  d e   O li v e iraP lác id o ,     ― A  M o b il e   T e rre strial   S u rv e il lan c e   Ro b o t  Us in g   th e   W a ll - F o ll o w in g   T e c h n iq u e   a n d   a   De riv a ti v e   In teg ra ti v e   P r o p o rti o n a l  Co n tr o ll e r, ‖   Pro c e e d in g s  o f  t h e   Co mp u ta ti o n a l  M e th o d s  in   S y ste ms   a n d   S o ft wa re ,   In t e ll ig e n t  S y ste ms   in   Cy b e rn e ti c s a n d   Au t o ma t io n   C o n tro l  T h e o ry ,  v o l.   4 0 (3 ),   p p .   2 7 6 - 2 8 6 ,   2 0 1 8 .   [1 1 ]   K.  T a n a k a ,   ― A n   In tro d u c ti o n   to   F u z z y   L o g ic  f o r  P ra c ti c a l  A p p li c a ti o n ,‖   1 st  E d it i o n .   S p ri n g - Ver la g ,   Ne w  Y o rk ,  1 9 9 6 .     [1 2 ]   L .   A .   Zad e h ,   ― T h e   ro les   o f  f u z z y   lo g ic  a n d   so f t  c o m p u ti n g   in   th e   c o n c e p ti o n ,   d e sig n   a n d   d e p lo y m e n t  o f   in telli g e n t   s y ste m s ,‖   BT   T e c h n o lo g y ,  v o l.   1 4 (4 ),   p p .  32 - 3 6 ,   1 9 9 6 .   [1 3 ]   R.   Ca ll a n ,   T h e   Esse n c e   o f  Ne u ra l  Ne two rk s ,   P re n ti c e - Ha ll ,   Eu r o p e ,   1 9 9 9 .   [1 4 ]   A .   A .   A b u Ba k e r,   ― A n   In telli g e n t  M o b il e   Ro b o t  C o n tr o ll e r  U sin g   Ne u ro - F u z z y   T e c h n iq u e s, ‖   M S c .   T h e sis,   Un iv e rsit y   o f   Jo rd a n ,   2 0 0 2 .   [1 5 ]   M . K.   S in g h ,   D.R. P a rh i,   S . B h o wm i k ,   S . K.Ka sh y a p ,   ― In telli g e n t  Co n tr o ll e r  f o r  M o b il e   Ro b o t:   F u z z y   L o g ic   A p p ro a c h , ‖   T h e   1 2   In ter n a ti o n a l  Co n fer e n c e   o f  In ter n a ti o n a l  Asso c ia ti o n   fo r  C o mp u ter   M e th o d s  a n d   Ad v a n c e s  in   Ge o me c h a n ics   ( IACM AG) ,  p p .   1 - 6 ,   2 0 0 8 .   [1 6 ]   N.  H.  C.   Yu n g   a n d   Ye   C. ,   ― A n   In telli g e n t  M o b il e   V e h icle   Na v ig a to r  Ba se d   o n   F u z z y   L o g ic   a n d   Re in f o rc e m e n t  L e a rn in g , ‖   I EE E  T ra n s a c ti o n   o n   S y ste ms ,   M a n   a n d   Cy b e rn e ti c s - Pa rt C:  A p p li c a ti o n   a n d   Rev iews ,  v o l.   2 9 ( 2 ),   1 9 9 9 .     [1 7 ]   J.  Ca o ,   L iao   X .   a n d   Ha ll   E. ,   ― Re a c ti v e   Na v ig a ti o n   f o r  A u to n o m o u s  G u id e d   V e h icle   Us in g   t h e   Ne u ro - f u z z y   T e c h n iq u e s,‖   En g in e e rin g   A p p li c a ti o n   o f  a rt if icia l   in telli g e n t ,  v o l.   6 (4 ),   p p .   3 2 0 - 3 2 9 ,   2 0 0 0 .     [1 8 ]   G .   Ca rp e n ter,  S .   G ro ss b e rg ,   M a rk u z o n   N.,   Re y n o ld   H.  J.   a n d   Ro se n   D.  B .   1 ,   ― F u z z y   A R T M A P :  A   Ne u ra l  Ne tw o rk   A rc h it e c tu re   f o r  In c re m e n tal  S u p e rv ise d   L e a rn in g   o f   A n a lo g u e   M u lt i - d im e n sio n a l  M a p s,‖   IEE E  T ra n   o n   Ne u ra l   Ne two rk s ,  v o l.   3 ( 5 ) ,   p p .   6 9 8 - 7 1 3 ,   1 9 9 2 .   [1 9 ]   A .   S a ff io tt i.   S .   P ra d h a n ,   D.  P a r h i,   A .   P a n d a ,   ― F u z z y   lo g ic   tec h n iq u e s  f o r  n a v i g a ti o n   o f   se v e r a l  m o b il e   ro b o ts, ‖   J o u rn a l  A p p li e d   S o ft   C o mp u ti n g ,   v o l.   9 ( 1 ),   2 0 0 9 .   [2 0 ]   L .   F a u se tt ,   Fu n d a me n ta ls  o f   Ne u ra l  Ne two rk s ,   Pre n t ice - Ha ll ,   E u ro p e ,   1 9 9 4 .     [2 1 ]   A .   R.   M e d sk e r,   Hy b rid   In telli g e n t   S y ste ms ,   Klu w e r  A c a d e m ic P u b li sh e rs ,   Eu r o p e ,   1 9 9 5 .   [2 2 ]   W . L .   X u ,   S . K.   T so . ,   ― Re a l  ti m e   S e lf – Re a c ti o n   o f   a   M o b i le  Ro b o t  i n   Un str u c tu re d   En v ir o n m e n t  Us in g   F u z z y   Re a so n in g ,‖   En g in e e rin g   A p p l ica ti o n   o f  a rtif ici a l  i n telli g e n t ,  v o l.   9 (5 ) ,   p p .   4 7 5 - 4 8 5 ,   1 9 9 6 .     [2 3 ]   A .   Ku m a r,   V .   Ku m a r,   ― P e rf o r m a n c e   a n a ly sis  o f   o p ti m a l  h y b rid   n o v e l  in terv a l  ty p e - 2   f ra c ti o n a l  o rd e r  f u z z y   lo g ic  c o n tro ll e rs f o r  f ra c ti o n a l   o rd e r  sy ste m s, ‖   Exp e rt S y ste ms   wit h   Ap p l ica ti o n s ,  v o l.   9 3 (1 ),   p p .   4 3 5 - 4 5 5 ,   2 0 1 8 .   [2 4 ]   N.  Na k ra n ia,  M .   Jo sh ib ,   ― A n   In telli g e n t  F u z z y   b a se d   H y b rid   A p p ro a c h   f o r  P a ra ll e l  P a rk in g   in   Dy n a m i c   En v iro n m e n t, ‖   Pro c e d i a   Co m p u t e r S c ien c e ,  v o l.   1 3 3 ( 2 ),   p p .   82 - 9 1 ,   2 0 1 8 .     [2 5 ]   M.   Zab i h i,   A .   A las t y ,   ― D y n a m ic   sta b il it y   a n d   c o n tr o l  o f   a   n o v e l  h a n d s p rin g in g   ro b o t, ‖   M e c h a n is m  a n d   M a c h in e   T h e o ry ,  v o l.   1 3 7 ( 3 ),   pp.   1 5 4 - 1 7 1 ,   2 0 1 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.