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.   11 ,   No .   4 A u g u s t   2021 ,   p p .   3 5 7 5 ~ 3 5 8 3   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 1 i 4 . pp 3 5 7 5 - 3 5 8 3          3575       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Ro bo tic  hex - n ut  s o rting sy ste m  w ith  deep  learning       Cristia n Al m a nza 1 ,   J a v ier  M a rt ínez  B a qu er o 2 ,   Ro bin s o n J i m é nez - M o re no 3   1, 2 F a c u lt y   o f   Ba sic   S c ien c e s a n d   En g in e e rin g ,   d e   lo s L lan o U n iv e rsity ,   Co lo m b ia   3 De p a rtme n o f   M e c h a tro n ic E n g i n e e rin g ,   M il i tar Nu e v a   G ra n a d a   Un iv e rsit y ,   Co lo m b ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   7 ,   2 0 20   R ev i s ed   Dec   2 3 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   J an   1 3 ,   2 0 2 1       T h is  a rti c le  e x p o se th e   d e sig n   a n d   im p lem e n tatio n   o f   a n   a u t o m a t io n   sy ste m   b a se d   o n   a   ro b o ti c   a rm   f o h e x - n u c las sif ica ti o n ,   u si n g   p a tt e rn   r e c o g n it io n   a n d   im a g e   p ro c e ss in g .     T h e   ro b o ti c   a rm   w o rk   b a se d   o n   th re e   se rv o   m o to rs  a n d   a n   e lec tro m a g n e ti c   e n d   e ffe c to r.   T h e   p a tt e rn   re c o g n it i o n   imp lem e n ted   a ll o w c las sify in g   th re e   d iff e re n ty p e o f   h e x - n u th r o u g h   d e e p   lea rn in g   a lg o rit h m b a se d   o n   c o n v o lu ti o n a n e u ra n e tw o rk   a rc h it e c tu re s.  T h e   p ro p o se d   m e th o d   e x p o se s f o u p h a se s: t h e   f ir st i s th e   d e sig n ,   im p le m e n tatio n ,   a n d   c o n tr o o f   a   ro b o ti c   a rm .   T h e   se c o n d   is  th e   c a p tu re ,   c las sif i c a ti o n ,   a n d   im a g e   tre a t m e n t;   th e   th ird   a l lo w g rip p in g   t h e   n u th r o u g h   t h e   ro b o t’s  in v e rse   k in e m a ti c .   T h e   f in a p h a se   is  th e   re - lo c a li z a ti o n   o f   th e   h e x - n u i n   th e   re sp e c ti v e   c o n tain e r.   T h e   a u to m a ti o n   sy ste m   su c c e ss f u ll y   c l a ss i fies   a ll   th e   ty p e o f   h e x - n u ts,  w h e re   th e   c o n v o lu ti o n a n e tw o rk   u se d   is  a n   e f ficie n a n d   re c e n p a tt e rn   re c o g n i ti o n   m e th o d ,   w it h   a n   a c c u ra c y   o f   1 0 0 %   in   1 5 0   it e ra ti o n s.  T h is  d e v e lo p m e n a ll o w f o o b tai n in g   a   n o v e a lg o rit h m   f o r   ro b o ti c   a p p li c a ti o n s in   h e x - n u t   so rti n g .   K ey w o r d s :   C o n v o lu tio n al  n e t w o r k   Hex - n u t c las s i f icatio n   I m ag p r o ce s s i n g   R o b o tic  ar m   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R o b in s o n   J i m én ez   Mo r en o     Me ch atr o n ic s   E n g in ee r i n g   P r o g r a m ,   Fac u lt y   o f   E n g i n ee r i n g   Militar   Nu e v Gr an ad U n iv e r s it y   C ar r er 1 1   #   1 0 1 - 8 0 ,   B o g o tá  D. C . ,   C o lo m b ia   E m ail: r o b in s o n . j i m en ez @ u n i m ilit ar . ed u . co       1.   I NT RO D UCT I O N     P r o ce s s   au to m atio n   is   an   ar ea   th at  r o b o tics   to d a y   h as  r e v o lu t io n ized ,   s o   th a r o b o ts   o f   d if f e r en t y p e s   s u c h   a s   a n t h r o p o m o r p h ic   [ 1 ]   o r   p ar allel  s tr u ct u r [ 2 ]   ar u s ed   i n   in d u s tr ial   tas k s ,   s u c h   as  co llec tin g   a n d   r elo ca tin g   o b j ec ts   [ 3 ] .   A   f u n d a m en tal  p ar o f   r o b o tic  ag en ts u s i n   au to m atic  s y s te m s   i s   th n ee d   f o r   m ac h in e   v is io n   s y s te m s ,   e m p lo y ed   f o r   n av i g atio n   tas k s   [ 4 ]   o r   elem e n ts   o f   i n ter est d etec tio n   [ 5 ] .   On o f   th w id el y   u s ed   m ac h in v is io n   tech n iq u es  is   i m a g p r o ce s s in g   alg o r it h m s   [ 6 ] ,   w h ich   h as   s ev er al  ap p licatio n s   at   p atter n   r ec o g n iti o n   i n   i m a g es.  I n   [ 7 ] ,   v ar io u s   tech n iq u es  ap p lied   to   e y r ec o g n itio n   ar e   ex p o s in g ,   al lo w in g   t h e m   to   b u s ed   in   b io m etr ic   o r   cli n ical  s y s te m s .   I n   [ 8 ] ,   p r o ce s s in g   tec h n iq u es   to   i m p r o v e   th a n al y s is   in   co lo r   i m a g es  ar ex p o s ed .   I n   [ 9 ] ,   an   alg o r i th m   is   ex p o s ed   to   en h a n ce   t h i m a g es '   q u alit y ,   a   h ig h l y   r ele v a n f ac to r   i n   m ed ical - o r ien ted   m ac h i n v i s io n   ap p licatio n s .   I n   [ 1 0 ] ,   s u p p o r s y s te m   f o r   s a f e   d r iv in g   b ased   o n   d r i v er   n u m b n ess   d etec t io n   i s   p r esen ted .   I n   [ 1 1 ] ,   p r o ce s s in g   a lg o r it h m   i s   p r esen ted   th at   allo w s   t h co u n ti n g   o f   n u c lear   ce lls   au to m atica ll y ,   e v i d en cin g   t h b en e f it s   o f   i m ag p r o ce s s i n g   f o r   id en ti f y i n g   ele m e n u n its ,   a n   asp ec t u s ed   in   t h d ev elo p m en t   o f   th i s   w o r k .     A lt h o u g h   m o r ap p licatio n s   o f   i m a g p r o ce s s i n g   al g o r ith m s   [ 1 2 1 3 ]   ca n   b m e n t io n ed ,   th e   d ev elo p m en t   p r esen ted   i n   [ 1 4 ]   e m p lo y s   i m ag e   p r o ce s s in g   te ch n iq u es  f o r   an a l y s is   o f   i n ter n al  s p ac m e tr ics  i n   n u t,  h i g h li g h tin g   th u s o f   th s a m f o r   o b j ec ts   lo ca li za tio n   lik is   e x p lo r ed   in   th i s   w o r k .   R e s ea r ch e s   ar o u n d   th g e n e r al  p r o p er ties   o f   n u ts u s ar ex p o s ed   i n   s ta te  o f   t h ar [ 1 5 - 1 7 ] h o w e v er ,   th o s o r ien ted   to   r o b o tic  au to m atio n   task s   f o r   p ick   an d   p lace   ar e   n o r ef er r ed .   T h is   r o b o tic  f ield   task   ex p o s es  s e v er al  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.  11 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 2 1   :   3 5 7 5   -   3583   3576   ap p licatio n s   f o r   o th er   t y p es   o f   o b j ec ts   [ 1 8 ,   1 9 ] .   A s   p r o b lem   to   s o l v i n   t h clas s i f icatio n   o f   s p ec if ic  h e x - n u t   k in d ,   i m a g p r o ce s s i n g   r e q u ir es  a n   ad d itio n al  p atter n   r e co g n itio n   s tag e,   l ik e   n e u r al  n et w o r k s ,   i n cr ea s i n g   th co m p le x it y   o f   r o b o tic  m a n ip u lato r s '   g r ip p in g   tas k .   T o   d is cr i m in a te  o b j ec ts   in   i m ag es,  p a tter n   r ec o g n i tio n   tec h n iq u e s   li k co n v o lu t io n al  n et w o r k s   [ 2 0 ]   ar v er y   ef f icie n t   [ 2 1 ] .   A p p lic atio n s   in   b io lo g ical  i m a g c las s if ica tio n   [ 2 2 ] ,   r ea l - ti m e   f ac r ec o g n itio n   [ 2 3 ] ,   o r   g r asp in g   a n   o b j ec in   r o b o ti en v ir o n m e n [ 2 4 ] ,   g iv p r o b es  o f   its   v er s atil it y   [ 2 5 ] .   I n   th i s   w o r k ,   C NN s   ar e   u s ed   to   d i s cr i m in ate   t h r ee   clas s   o f   h e x - n u t   b y   tr an s f er   lear n i n g   m eth o d   [ 2 6 ] ,   u s in g   a n   e lect r o m a g n et - t y p e n d   ef f ec to r   f o r   p ick   an d   p lace   ta s k s ,   th r o u g h   r o b o tic  ar m   m ac h in e   v i s io n   s y s te m ,   a n d   i m ag e   p r o ce s s i n g   f o r   th h ex - n u ts   lo ca lizatio n .   As a   d ee p   lear n in g   al g o r ith m ,   C N is   a   r ec en tech n iq u e   i n   p att er n   r ec o g n itio n ;   it i s   b ein g   u s ed   in   th r o b o t ic  au to m atiza tio n   p r o ce s s es  [ 2 7 ,   2 8 ]   lik is   ex p o s in   t h is   w o r k ,   b u in   s tate  o f   th ar t   is   n o t e x p lo r th i s   tec h n iq u i n   h e x   n u t c la s s i f icatio n   w it h   r o b o tic  m an ip u lato r .   T h p ap er   is   d iv id ed   in to   f o u r   s ec tio n s .   T h f ir s i s   t h p r ev io u s   i n tr o d u ctio n .   T h s ec o n d   s ec tio n   ex p lain s   th r esear c h   m et h o d   u s ed ,   th r o b o tic  ar m ,   its   m at h e m a tical  m o d el,   th co n v o lu tio n al  n et w o r k   ar ch ite ct u r u s ed ,   an d   it s   tr ain i n g .   T h t h ir d   s ec tio n   e x p o s es  t h r es u lt s   a n d   d is c u s s io n   o f   h ex - n u t   class i f icatio n   an d   its   a n al y s i s ,   an d   f i n all y ,   s ec tio n   f o u r   e x p o s es th co n cl u s io n s   ac h ie v ed .       2.   P RO P O SE D   M E T H O D   A   t h r ee - d eg r ee - of - f r ee d o m   r o b o tic  ar m   w as  i m p le m en t ed   w it h   a n   elec tr o m ag n et - b ased   en d   ef f ec to r   ca p ab le  o f   attr ac tin g   th n u an d   h o ld in g   it  w h ile  i is   r ep o s itio n ed   in   t h d esire d   p o s iti o n .   T h r o b o tic  ar m   o p er ates  b ased   o n   s er v o m o to r s   an d   elec tr o m a g n et - t y p en d   ef f ec to r   w it h   p last ic  s h a f t h at  p r o tr u d es   to   h o ld   th n u t.  Fi g u r 1   ( le f t)   il lu s tr at es  t h te s e n v ir o n m en t   u s ed ,   w h er t h b lac k   b ac k g r o u n d   w h er t h n u ts   to   b r elo ca ted   w o u ld   b f o u n d   i s   h ig h li g h ted .   T h s y s te m   h a s   an   i n ter f ac e   t h at  allo w s   h u m an   i n ter v e n tio n   a n d   co n tr o l,  th r o u g h   t h T eleg r am   a p p licatio n   [ 2 9 ]   ca p ab le  o f   o p er atin g   f r o m   a n   An d r o id   o r   I OS  ce ll  p h o n e.     Fig u r 1   ( r ig h t)   ill u s tr ate s   th e   lo ca co n tr o ller   b ased   o n   r a s p b er r y   p 2   m o d el  B ,   p r o g r am ed   in   p y t h o n ,   t h e   pi - ca m er V1   o f   t h r asp b er r y   w as  u s ed   f o r   i m ag ac q u is i tio n ,   an d   its   GP I m o d u le  is   u s ed   as  d r iv er   to   ea ch   s er v o m o to r .             Fig u r 1 .   W o r k s p ac an d   co n tr o ller   cir cu it       A   p h a s ed   m et h o d o lo g y   w as  u s ed ,   w h er ea c h   p h ase ' s   n a m e s   ar ca p tu r e,   class if ica tio n ,   a n d   i m a g tr ea t m e n t.  Desi g n ,   i m p le m e n t atio n ,   an d   co n tr o o f   th r o b o ti ar m ,   th n u t 's  ca p tu r e,   an d   th s y s te m   i n ter f ac e.   Fig u r 2   s h o w i n g   f lo w ch ar o f   th p h a s es  u s ed   in   all  t h p r o ce s s es.   Fo r   th f ir s s tag e,   i m ag ca p t u r e,   d ig itizatio n   an d   tr ea t m e n t ,   s u p er v is o r y   ca m er w a s   in s talled   i n   th w o r k   ar ea   to   ca p tu r t h i n p u i m a g es   o f   t h s y s te m .   St ag t w o   co n s is ts   o f   t h d esi g n ,   i m p le m e n tatio n ,   an d   co n tr o o f   a   r o b o tic  ar m ,   w h er e   th e   i m p le m e n tat io n   was  ca r r ied   o u t   th r o u g h   t h e   u s o f   m u ltip u r p o s e   b r ac k ets,  w h ich   allo w   u s   to   f i x   t h s er v o m o to r s   a n d   s h ap t h ar m .   T h r ee   s er v o   m o to r s   wer u s ed ,   o n e   at  t h e   b ase,   to   co n tr o th " XY"   ax is ,   o n in   t h m id d le,   w i th   v er ti ca m o v e m e n to   co n tr o t h " Z "   ax is ,   a n d   o n at   th e n d ,   f o r   o r ien ta tio n   o f   t h en d   ef f ec to r .   T h f in i s h ed   ar m   w a s   p lace d   i n   f r o n o f   t h ca m er s o   t h at   th e   n u t   ca n   b p h o to g r ap h ed   an d   tak en   b y   th ar m   s o   th at  it  ca n   l ater   b lo ca te d .   A   p last ic  co n tain er   is   u s ed   as  m ea n s   o f   s to r in g   th n u t s   ta k e n   f r o m   t h w o r k   ar ea ,   as c an   b s ee n   i n   Fi g u r 3 .   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:  2 0 8 8 - 8708       R o b o tic  h ex - n u t so r tin g   s ystem  w ith   d ee p   lea r n in g   ( C r is tia n   A lma n z a )   3577       Fig u r 2 .     P r o p o s ed   alg o r ith m   f lo w ch ar t           Fig u r 3 .   Ma ter ial s   e m p lo y ed       I n   Fi g u r 4   ca n   b o b s er v ed   th s ch e m atic   m an ip u lato r   r ep r esen tat io n   u s ed   f o r   th e   i n v er s e   k in e m at ic   u s ed   to   m o v t h r o b o t,  alo n g   w it h   t h co o r d in ate  s y s te m   f o r   ea ch   j o in t.  T h an g le   o f   th j o in 1   an d   t h e   X   co m p o n e n t   o f   t h f i n al  p o i n P   w as   o b tain ed   w it h   t h f r o n t al  v ie w ,   as  s h o w n   i n   t h ( 1 )   a n d   ( 2 ) .   T h an g le  o f   th j o in ts   2   an d   3   w a s   o b tain ed   w it h   th f r o n tal  v ie w ,   b y   g etti n g   d ”  le n g th ,   a n d   alf a n d   b eta  an g le s   li k e   s h o w n   in   t h e   ( 3 ) - ( 6 ) .     =   2 + 2   ( 1 )     1 = ta n 1   ( 2 )     = ( 1 ) 2 + 2     ( 3 )     2 = 2 2 + 3 2 + 2 2 3 c os 3     c os 3 = 2 2 2 3 2 2 2 3   ( 4 )     s in 3 = ± 1  2 3   ( 5 )     3 = ta n 1 s i n 3 co s 3   ( 6 )     T h r o b o tic  ar m   h a s   f i v ca l i b r ated   p o s itio n s ,   t h f ir s i s   t h " r est"   p o s itio n ,   in   w h ich   th e   r o b o w il l   b s tr etch ed   u p w ar d s ,   t h s ec o n d   s tate  i s   t h at  o f   " p ick in g   u p " ,   w h ich   w ill  b p o s itio n ed   a s   clo s to   t h n u t   to   b g r ip p in g ,   an d   t h r e s t,  ar p o s itio n ed   o n   to p   o f   t h d if f e r en co n ta in er s .   Dep en d i n g   o n   t h t y p o f   n u t,  i t   w il l b p lace d   in   s ep ar ate  co n tai n er   as s h o w n   i n   F i g u r 5 .   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.  11 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 2 1   :   3 5 7 5   -   3583   3578       Fig u r 4 .   Fro n tal  an d   to p   v ie o f   th r o b o tic  ar m           Fig u r 5 .   R o b o t p r e - p r o g r am e d   p o s itio n s       I n   th t h ir d   s ta g e,   t h w a y   to   m o v t h r o b o f o r   g r ip   th n u is   e x p o s ed th e lectr o m a g n et  f o r   th e   g r ip p er   is   e m p lo y ed   b ec au s e   it  allo w s   u s   to   ea s il y   ac t iv ate  an d   d ea cti v ate  t h a ttra ctio n   f o r   cla m p i n g   f er r o m ag n etic  ele m en ts   s u ch   as  th n u t,  an d   it  d o es  n o r e q u ir h i g h   p r ec is io n   f o r   g r ip   th r o u g h   t h ar m .   T h elec tr o m ag n et  co n s i s ts   o f   a   7 0 - tu r n   w i n d in g   o n   m etal   s c r e w ,   w i th   2 4 - g a u g co p p er   w ir e,   w h ic h   w h e n   9   v o lts   ar ap p lied ,   g en er ates a   s tab le  m ag n etic  f ield   n ec e s s ar y   to   s u p p o r t a   n u t.   Fin all y ,   to   cla s s i f y   t h h ex - n u ts ,   co n v o lu t io n al  n e u r al  n e t w o r k   is   u s ed   w h o s ar c h itect u r ca n   b e   s ee n   i n   T ab le  1 .   T h ar ch itectu r u s e s   f o u r   co n v o lu tio n al  la y er s   an d   e n d in g   i n   f latte n   la y er   w it h   th r ee   o u ts .   T h k er n el  co lu m n   s h o w s   th n u m b er   o f   f ilter s   u s ed   an d   ea c h   o n e ' s   s ize,   b ased   o n   s q u ar f ilter s   w it h   s id L .   Fig u r 6   p r esen ts   t h d atab as u s ed   f o r   t h n u t s '   d is cr i m in atio n ,   alth o u g h   t h d ef a u lt  b a ck g r o u n d   i s   b lack ,   o th er   b ac k g r o u n d s   ar u s ed   to   g e n er alize   t h lear n i n g .   T h to p   r o w   co r r esp o n d s   to   th e   t y p 1   n u t,  t h m id d le  r o w   to   t h t y p 2   n u t,  an d   th f i n al  r o w   to   t h t y p 3   n u t.  Fig u r 7   s h o w s   t h n et w o r k 's  p er f o r m a n ce ,   w h ic h   allo w   d is cr i m i n ate  t h h ex - n u ts ,   r ea ch i n g   1 0 0 p r ec is io n   in   t h ta s k ,   o n l y   1 5 0   iter atio n s   w a s   n ec es s ar y   f o r   th n et w o r k   lear n in g   w a s   esta b lis h ed .   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:  2 0 8 8 - 8708       R o b o tic  h ex - n u t so r tin g   s ystem  w ith   d ee p   lea r n in g   ( C r is tia n   A lma n z a )   3579   T ab le  1 .   C o n v o lu tio n al  n et w o r k   ar ch itect u r e.   L A Y ER   K ER N E L   I n p u t   2 4 0 x 2 4 0 x 3   C o n v o l u t i o n / R EL U   98   8   C o n v o l u t i o n / R EL U   1 9 2   6   M a x P o o l i n g     3   C o n v o l u t i o n / R EL U   1 9 2   3   M a x P o o l i n g   3     C o n v o l u t i o n / R EL U   3 2 0   3   M a x P o o l i n g   2             Fig u r 6 .   He x - n u t d atab ase   f o r   C NN  tr ain in g           Fig u r 7 .   C NN  tr ain i n g   ac cu r a c y       Fig u r 8   s h o w s   th e   n et w o r k ' s   lear n in g   t h r o u g h   t h ac ti v atio n s   o f   t h la s la y er ,   a n d   it  i s   p o s s ib le  to   d if f er e n tiate  b et w ee n   th o s f il ter s   th at  lear n   t h b ac k g r o u n d   f r o m   t h o s th at  lear n   th n u s h ap e.   On ce   th n u t   is   r ec o g n ized ,   co lo r   to   g r a y s ca le  tr an s f o r m atio n   is   u s ed   a s   al g o r ith m   o f   i m a g p r o ce s s in g   [ 3 0 ] ,   ap p ly i n g   th r es h o ld in g   to   th i m a g to   d etec th g eo m etr ic  ce n ter   [ 3 1 ]   an d   tak t h is   p i x el  as  r e f er en ce   p o in to   lo ca te   th r o b o t' s   e n d   ef f ec to r   o v er   th h ex - n u t a s   s h o w n   i n   F i g u r 9 .     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.  11 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 2 1   :   3 5 7 5   -   3583   3580       Fig u r 8 .   Net w o r k   ac ti v atio n s   ex a m p le s           Fig u r 9 .   T h r esh o ld in g   o f   i m a g e       3.   RE SU L T A ND  D I SCU SS I O N     T ab le   2   co m p ar es  th n u m b er   o f   n u ts   clas s i f ied ,   ca p tu r ed ,   an d   co r r ec tly   lo ca ted ,   co n ce r n in g   th n u t s   lo ca ted   ex p o s ed   u n d er   th w o r k   ar ea .   I is   p o s s ib le  to   in f er   t h at  th r o b o tic  ar m   f u l f illed   it s   class i f icat io n   tas k   s atis f ac to r il y   s in ce   t h r esp ec tiv h e x - n u t s ,   w er lo ca ted   in   th d esire d   p lace s .   L ik e w i s e,   th elec tr o m a g n et   allo w ed   th n u t s '   p r o p er   g r ip   an d   r elea s ed   th e m   at  th ap p r o p r iate   tim e s ,   g e n er atin g   r o b u s an d   r eliab le  s y s te m   a s   s h o w n   i n   Fi g u r 1 0 .       T ab le  2 .   Hex - n u t c las s i f icatio n   N u t   c l a ss   C l a ssi f i c a t i o n     R e l o c a t e d   C l a ss  1   3     3   C l a ss  2   4     4   C l a ss  3   2     2   D i sca r d e d   1     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:  2 0 8 8 - 8708       R o b o tic  h ex - n u t so r tin g   s ystem  w ith   d ee p   lea r n in g   ( C r is tia n   A lma n z a )   3581       Fig u r 1 0 .   Hex - n u t d eliv er       A   s y s te m   i n ter f ac w as  u s ed ,   w h ich   ag r ee d   to   d esig n   a n d   i m p le m en co m m u n icatio n   b e t w ee n   th e   T eleg r am   ap p licatio n ,   d o w n lo ad ab le  f r o m   th e   A p p   Sto r e,   a n d   t h r o b o tic  s y s te m   w h ic h   i s   co n n ec ted   to   th e   in ter n e as  s h o w n   i n   Fi g u r 1 1 .   T h s y s te m   h as  p r ec is io n   an d   an   ac c u r ac y   o f   1 0 0 %,  o b tain in g   a n   er r o r   o f   0 %,  it  is   ac h ie v ed   b y   t h r o b u s t n es s   o f   th e   C N an d   t h n u t   g r ip ' s   s i m p licit y .   B esid es,   th o n li n s y s te m   ( T eleg r am   A p p ) ,   allo w ed   ef f ic ien t c o m m u n icatio n ,   b y   co r r ec tl y   s e n d in g   a n d   r ec eiv in g   t h r eq u ested   d ata.           Fig u r 1 1 .   T eleg r a m   r ep o r t       4.   CO NCLU SI O N     I w a s   p o s s ib le  to   d esi g n   an d   v alid ate  a n   a u to m atic  h e x - n u cla s s i f icat io n   s y s te m ,   w h ic h   r eq u ir e s   m ac h in v i s io n   al g o r ith m s   f o r   its   o p er atio n .   I allo w s   d e m o n s tr ate  t h at  r o b o tic  ar m   ca n   f u lf i ll  clas s i f icatio n   ass is tan ce   ta s k s   b ased   o n   th i n teg r at io n   o f   al g o r ith m s   f o r   co n tr o an d   au to m atio n   o p er atio n s .   A   h i g h   n u m b er   o f   test   s a m p le s   w er n o r eq u ir ed   b ec au s th h ex - n u ts   d o   n o v ar y   i n   s ize  o r   s h ap f o r   ea ch   class ,   w h ich   f o cu s   th s u cc es s   o f   d ev elo p i n g   u s e f u cla s s i f icat io n   s y s t e m   th r o u g h   co n v o lu tio n al  n et w o r k s ,   v er y   e f f icie n t   f o r   th is   tas k .   T h in teg r atio n   w it h   th T eleg r a m   to o allo w s   t h u s er   to   m o n ito r   th s y s te m 's  o p er atio n   r e m o tel y ,   v alid atin g   s h o r t r esp o n s ti m es a n d   o f f er i n g   m ea n s   o f   f ee d b ac k   to   th u s er .     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.  11 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 2 1   :   3 5 7 5   -   3583   3582   ACK N O WL E D G E M E NT   T h au th o r s   ar g r atef u to   Un iv er s id ad   d lo s   lla n o s   a n d   t h e   Un i v er s id ad   Mi litar   N u e v G r an ad f o r   th f u n d in g   o f   t h is   p r o j ec t.       RE F E R E NC E S     [1 ]   X .   S .   L i   e a l. A n a l y sis  a n d   S im p li f ica ti o n   o f   T h re e - Di m e n sio n a S p a c e   V e c to P W M   f o T h re e - P h a se   F o u r - L e g   In v e rters ,   IEE T ra n sa c ti o n s o n   In d u stria El e c tro n ics ,   v o l .   5 8 ,   p p .   4 5 0 - 4 6 4 ,   F e b .   2 0 1 1 .   [2 ]   H .   W e i,   Y .   Bu ,   a n d   Z .   Z h u ,   Ro b o ti c   a rm   c o n tr o ll i n g   b a se d   o n   a   sp ik in g   n e u ra c ircu it   a n d   sy n a p ti c   p las ti c it y ,   Bi o me d ica l   S i g n a Pr o c e ss in g   a n d   Co n tro l , v ol .   5 5 ,   2 0 2 0 ,   d oi :   1 0 . 1 0 1 6 /j . b sp c . 2 0 1 9 . 1 0 1 6 4 0 .   [3 ]   S .   Am in e   a n d   E .   G .   Ha n n a ,   Kin e m a ti c   A n a l y sis  o f   HA L F   P a ra ll e Ro b o t,   J o u r n a l   o f   En g i n e e rin g   S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y   Rev iew ( J ES T R) ,   v o l.   1 2 ,   n o .   5 ,   pp.   2 0 7 2 1 3 2 0 1 9 ,   doi 1 0 . 2 5 1 0 3 /j e str. 1 2 5 . 23 .   [4 ]   T .   De w i,   S .   Nu rm a in i,   P .   Rism a ,   Y Ok tarin a ,   a n d   M .   R o riz ,   I n v e rse   k in e m a ti c   a n a l y sis  o f   4   DO F   p ick   a n d   p lac e   a r m   ro b o m a n ip u lato u sin g   f u z z y   lo g ic  c o n tro ll e r ,”   I n ter n a ti o n a l   J o u rn a o f   El e c trica a n d   Co mp u t e En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   1 3 7 6 1 3 8 6 A p r.   2 0 2 0 .   [5 ]   C .   G .   P . - S u e sc u n ,   C .   J.  E. - A ra g o n ,   a n d   R .   J. - M o re n o ,   Ro b o t ic  n a v ig a ti o n   a lg o rit h m   w i th   m a c h in e   v isio n ,”   In ter n a t io n a J o u rn a o E lec trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   1 3 0 8 1 3 1 6 A p r.   2 0 2 0 .   [6 ]   D .   L i,   D .   Jia n g ,   R .   Ba o ,   L .   Ch e n ,   a n d   M .   K .   Ke rn s ,   Cra c k   De te c ti o n   a n d   Re c o g n it i o n   M o d e o f   P a rts  Ba s e d   o n   M a c h in e   V isi o n ,   J o u rn a o E n g in e e rin g   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y   Rev iew  ( J ES T R) ,   v ol .   12 ,   n o .   5 ,   p p .   1 4 8 1 5 6 ,   2 0 1 9 ,   d o i 1 0 . 2 5 1 0 3 /j e str. 1 2 5 . 1 7 .   [7 ]   D.  De m iro v ić,  E.   S k e ji ć ,   a n d   A .   Š e ri f o v T rb a li ć ,   P e rf o r m a n c e   o f   S o m e   I m a g e   P ro c e ss in g   A l g o rit h m in   T e n so rf lo w ,   2 0 1 8   2 5 th   I n te rn a ti o n a Co n fer e n c e   o n   S y ste ms ,   S ig n a ls  a n d   Ima g e   Pro c e ss in g   ( IW S S IP) ,   M a ri b o r ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 4 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /IW S S I P . 2 0 1 8 . 8 4 3 9 7 1 4 .   [8 ]   b ro w sk i,   Co n tem p o ra r y   tec h n o l o g ies   a n d   tec h n iq u e f o p r o c e ss in g   o f   h u m a n   e y e   i m a g e s ,”   2 0 1 8   S ig n a l   Pro c e ss in g Al g o rit h ms ,   Arc h it e c tu re s,  Arra n g e me n ts,  a n d   A p p li c a ti o n ( S PA ) ,   P o z n a n ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 5 1 5,     d o i:   1 0 . 2 3 9 1 9 / S P A . 2 0 1 8 . 8 5 6 3 4 2 6 .   [9 ]   V .   Ja isw a l,   V .   S h a rm a ,   a n d   S .   V a rm a ,   M M F O:  m o d if ied   m o th   f la m e   o p ti m iza ti o n   a lg o rit h m   f o re g io n   b a s e d   RGB   c o lo im a g e   se g m e n tatio n ,   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o f   El e c trica a n d   Co m p u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   pp .   1 9 6 2 0 1 F e b .   2 0 2 0 .   [1 0 ]   F .   Kru g g e l,   S im p le  M e a su re   f o A c u it y   in   M e d ica Im a g e s,   in   IEE T ra n sa c ti o n o n   Ima g e   Pro c e ss in g   v o l.   2 7 ,   n o .   1 1 ,   p p .   5 2 2 5 5 2 3 3 ,   No v .   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T IP . 2 0 1 8 . 2 8 5 1 6 7 3 .   [1 1 ]   M .   Ya u ri - M a c h a c a ,   B.   M e n e se s - Clau d i o ,   N.  V a rg a s - Cu e n tas ,   a n d   A .   Ro m a n - G o n z a lez ,   De si g n   o f   a   V e h icle   Driv e Dro w sin e ss   De te c ti o n   S y s tem   T h ro u g h   Im a g e   P ro c e ss in g   u sin g   M a tl a b ,   2 0 1 8   IE EE   3 8 th   C e n tra Ame ric a   a n d   Pa n a m a   C o n v e n ti o n   ( CONCAPA XX XV III) ,   S a n   S a lv a d o r ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 6 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /CONCA P A N.2 0 1 8 . 8 5 9 6 5 1 3 .   [1 2 ]   M .   A .   A .   M o sle h ,   A .   A .   AL - Y a m n i ,   a n d   A .   G u m a e i,   A n   A u to m a ti c   Nu c lei  Ce ll Co u n ti n g   A p p ro a c h   Us in g   Eff e c ti v e   I m a g e   P ro c e ss in g   M e t h o d s,   2 0 1 9   IEE 4 t h   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   S ig n a l   a n d   Ima g e   Pr o c e ss in g   ( ICS IP) ,   W u x i,   Ch in a ,   2 0 1 9 ,   p p .   8 6 5 8 6 9 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /S I P ROCE S S . 2 0 1 9 . 8 8 6 8 7 5 3 .   [1 3 ]   Z .   A .   A l w a n ,   H .   M .   F a rh a n ,   a n d   S .   Q .   M a h d i ,   Co l o im a g e   st e g a n o g ra p h y   i n   YCb Cr  sp a c e ,   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) , v ol .   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   2 0 2 2 0 9 F e b .   2 0 2 0 .   [1 4 ]   S .   Riy a d i,   L .   M.   Az iza h ,   F .   Ha k im ,   C .   Da m a rjati,   S P u sp i ta,  a n d   E .   S o f ian i ,   Esti m a ti o n   o f   tertiary   d e n ti n   th ick n e ss   o n   p u lp   c a p p in g   trea tme n w it h   d ig i tal  ima g e   p ro c e ss in g   tec h n o lo g y ,   In ter n a ti o n a l   J o u r n a o f   El e c trica a n d   Co mp u ter   E n g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   5 2 1 5 2 9 F e b .   2 0 2 0 .   [1 5 ]   C.   L in ,   S .   L in ,   C.   Hw a n g ,   H.  T u ,   C.   Ch e n ,   a n d   C.   W e n g ,   Re a l - T i m e   I m a g e - Ba se d   De f e c In sp e c ti o n   S y s te m   o In tern a T h re a d   f o Nu t,   i n   IEE T r a n sa c ti o n s   o n   In s tr u m e n ta ti o n   a n d   M e a su re me n t ,   v o l.   6 8 ,   n o .   8 ,     p p .   2 8 3 0 2 8 4 8 ,   A u g .   2 0 1 9 ,   d o i 1 0 . 1 1 0 9 /T IM . 2 0 1 8 . 2 8 7 2 3 1 0 .   [1 6 ]   Z.   X u tao ,   G .   F e n g ,   L .   Ya n ,   H.  L i x in ,   a n d   S .   L in q i,   Re se a rc h   o n   n o n - c o n tac m e a su re m e n m e th o d   o f   b a ll   sc re w   n u b a se d   o n   sp e c tral  c o n f o c a p ri n c ip le,”   2 0 1 7   1 3 th   IEE I n ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   El e c tro n ic  M e a su re me n &   In stru me n ts ( ICEM I) ,   Ya n g z h o u ,   2 0 1 7 ,   p p .   4 9 3 4 9 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / ICEM I. 2 0 1 7 . 8 2 6 5 8 6 7 .   [1 7 ]   F .   Kra e m e r,   M .   Kle in ,   a n d   M .   Oe c h sn e r,   F a ti g u e   stre n g th   o f   m e tri c   ste e sc re w d e p e n d in g   o n   p r e - lo a d   a n d   n u t   ty p e ,   En g in e e rin g   Fa i lu re   An a ly sis ,   v o l.   1 1 2 ,   2 0 2 0 ,   A rt.   n o .   1 0 4 4 8 4 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. e n g f a il a n a l. 2 0 2 0 . 1 0 4 4 8 4 .   [1 8 ]   Ch a n g - G u a n g   Z . ,   Hu a - X i   Z . a n d   Hu - T ian   F . Ex p e rim e n tal  a n a l y sis  o f   th e   we a c o e ff icie n o d o u b le - n u t   b a ll   sc re w s,   W e a r 2 0 2 0 ,   p p .   4 4 6 4 4 7 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . w e a r. 2 0 2 0 . 2 0 3 2 0 1 .   [1 9 ]   J .   O.  P in z ó n - A re n a a n d   R .   Jim é n e z - M o re n o ,   Ob jec so rti n g   i n   a n   e x ten d e d   w o rk   a re a   u sin g   c o ll a b o ra ti v e   ro b o ti c s   a n d   DA G - CNN , ”  AR PN  J o u rn a o E n g i n e e rin g   a n d   A p p l ied   S c ien c e s ,   v o l.   1 5 ,   n o .   2 ,   Ja n .   2 0 2 0 .   [2 0 ]   J.  J.  v a n   V u u re n ,   L .   T a n g ,   I.   A l - Ba h a d ly ,   a n d   K.  A rif ,   T o w a rd th e   a u t o n o m o u ro b o ti c   g rip p i n g   a n d   h a n d l in g   o f   n o v e o b jec ts,”   2 0 1 9   1 4 th   IEE E   Co n fer e n c e   o n   In d u stri a El e c t ro n ics   a n d   Ap p l ica ti o n ( ICIEA ) ,   X i' a n ,   Ch in a ,   2 0 1 9 ,   p p .   1 0 0 6 1 0 1 0 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICIE A . 2 0 1 9 . 8 8 3 3 6 9 1 .   [2 1 ]   I .   Ra fe g a s,  M .   V a n re ll ,   L .   A .   A le x a n d re ,   a n d   G .   A ria s,  Un d e rsta n d in g   train e d   CNN b y   in d e x in g   n e u ro n   se lec ti v it y ,   Pa tt e rn   Rec o g n i ti o n   L e tt e rs ,   2 0 1 9 .   [2 2 ]   H .   Id e ,   T .   Ko b a y a sh i,   K .   W a tan a b e ,   a n d   T .   Ku rit a ,   Ro b u st   p r u n in g   f o e f f i c ien CNN s,   Pa tt e rn   Rec o g n it i o n   L e tt e rs v ol .   1 3 5 ,   p p .   90 9 8 ,   2 0 2 0 .   [2 3 ]   J .   Qin ,   W .   P a n ,   X .   X ian g ,   Y Tan ,   a n d   G Ho u ,   A   b io lo g ica i m a g e   c las sif i c a ti o n   m e th o d   b a se d   o n   im p ro v e d   CNN ,   Eco lo g ica I n fo rm a ti c s v ol .   5 8 ,   2 0 2 0 .   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:  2 0 8 8 - 8708       R o b o tic  h ex - n u t so r tin g   s ystem  w ith   d ee p   lea r n in g   ( C r is tia n   A lma n z a )   3583   [2 4 ]   P ra n a v   K .   B .   a n d   M a n ik a n d a n   J . De sig n   a n d   Ev a lu a ti o n   o f   a   Re a l - T i m e   F a c e   Re c o g n it io n   S y ste m   u sin g   Co n v o l u ti o n a Ne u ra Ne tw o rk s,   Pro c e d ia   Co mp u ter   S c ien c e v ol .   1 7 1 ,   pp.   1 6 5 1 1 6 5 9 ,   2 0 2 0 .   [2 5 ]   S .   Zh u ,   X .   Z h e n g ,   M .   Xu ,   Z.   Z e n g ,   a n d   H.  Zh a n g ,   A   Ro b o ti c   S e m a n ti c   G r a sp in g   M e th o d   f o P ick - a n d - p lac e   T a s k s,   2 0 1 9   Ch in e se   Au to ma ti o n   Co n g re ss   ( CAC) ,   H a n g z h o u ,   Ch i n a ,   2 0 1 9 ,   p p .   4 1 3 0 4 1 3 6 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /CA C4 8 6 3 3 . 2 0 1 9 . 8 9 9 6 3 2 8 .   [2 6 ]   A .   A .   A b d u lm u n e m ,   Z .   A .   A b u ti h e e n ,   H .   J.  A leq a b ie ,   Re c o g n it i o n   o f   c o r o n a   v iru s   d ise a se   (COV I D1 9 u sin g   d e e p   lea rn in g   n e tw o rk ,”   In ter n a ti o n a J o u r n a l   o f   El e c trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) v ol .   1 1 ,   n o   1 ,     pp 3 6 5 - 374 ,   F e b .   2 0 2 1 .   [2 7 ]   J.   L in ,   L Zh a o ,   Q.   Wan g ,   R .   W a rd ,   a n d   Z.   J .   W a n g ,   DT - L ET D e e p   tran s f e l e a rn in g   b y   e x p lo ri n g   w h e re   to   tran sf e r,   Ne u ro c o mp u ti n g v ol .   3 9 0 ,   p p .   99 1 0 7 ,   2 0 2 0 .   [2 8 ]   P .   Us e c h e ,   R .   Jim e n e z - M o re n o ,   a n d   J .   M .   Ba q u e ro ,   A lg o rit h m   o f   d e tec ti o n ,   c las sif ica ti o n   a n d   g rip p in g   o f   o c c lu d e d   o b jec ts  b y   CNN   tec h n i q u e a n d   Ha a c las si f iers ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o El e c trica a n d   Co m p u t e En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) v ol .   1 0 ,   n o .   5 ,   pp 4 7 1 2 - 4 7 2 0 ,   Oc t .   2 0 2 0 .   [2 9 ]   R .   Jim é n e z - M o re n o ,   J .   O P in z ó n - A re n a s,  a n d   C .   G .   P a c h ó n - S u e sc ú n ,   A ss ist a n ro b o t   th r o u g h   d e e p   lea rn in g ,   In ter n a t io n a J o u rn a o E lec trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) , v ol .   1 0 ,   n o .   1 ,   pp 1 0 5 3 - 1 0 6 2 ,   F e b .   2 0 2 0 .   [3 0 ]   T.   S u ti k n o ,   L .   Ha n d a y a n i,   D .   S t iaw a n ,   M .   A Riy a d i,   a n d   I M .   I S u b r o to ,   W h a tsA p p ,   V i b e a n d   T e leg ra m   w h ich   is  b e st  f o In sta n M e ss a g in g ? ,   In ter n a t io n a J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   6 ,     n o .   3 ,   p p .   9 0 9 9 1 4 ,   Ju n .   2 0 1 6 doi 1 0 . 1 1 5 9 1 / ij e c e . v 6 i3 . 1 0 2 7 1 .   [3 1 ]   C.   S a ra v a n a n ,   Co l o Im a g e   to   Gra y sc a le  I m a g e   Co n v e rsio n ,   2 0 1 0   S e c o n d   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   C o mp u ter   En g i n e e rin g   a n d   A p p li c a ti o n s ,   Ba li   Isla n d ,   2 0 1 0 ,   p p .   1 9 6 1 9 9 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICC EA . 2 0 1 0 . 1 9 2 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS        Cr istia n   Al m a n z a   L e o n   is  a n   El e c tro n ic  En g in e e r,   g ra d u a ted   f ro m   th e   d e   lo L lan o Un iv e rsit y ,   Co lo m b ia  in   2 0 1 8   a n d   w it h   g re a t   in tere sts  a n d   sk il ls  in   th e   f ield   o f   r e se a r c h ,   m o re   sp e c i f ica ll y   in   a re a s su c h   a s ro b o t ics ,   e lec tro n ic  c ircu it s a n d   p ro g ra m m in g           Ro b i n s o n   J i m é n e z - M o r e n o   is  a n   El e c tro n ic  En g in e e g ra d u a te d   f ro m   th e   F ra n c isc o   Jo   d e   Ca ld a District  Un iv e rsity   in   2 0 0 2 .   He   re c e iv e d   a   M . S c .   in   En g in e e rin g   f ro m   th e   Na ti o n a Un iv e rsit y   o f   Co lo m b ia  in   2 0 1 2   a n d   P h . D   i n   En g i n e e rin g   a th e   F ra n c isc o   Jo   d e   Ca ld a District   Un iv e rsit y   in   2 0 1 8 .   His  c u rre n t   w o rk in g   a a ss istan p ro f e ss o o f   Un iv e rsid a d   M il it a Nu e v a   G ra n a d a   a n d   re se a rc h   f o c u se o n   th e   u se   o f   c o n v o lu ti o n a n e u ra n e tw o rk f o o b jec re c o g n it i o n   a n d   im a g e   p ro c e ss in g   f o ro b o ti c   a p p li c a ti o n s su c h   a s h u m a n - m a c h in e   in tera c ti o n .           J a v ier   Ed u a r d o   M a r tin e z   B a q u e r o   is  a n   El e c tro n ic  E n g in e e g ra d u a ted   f ro m   d e   lo L lan o Un iv e rsit y   in   2 0 0 2 .   P o sg ra d u a te d   in   El e c tro n ic  In stru m e n tatio n   f ro m   S a n to   T o m a s   Un iv e rsit y   i 2 0 0 4   a n d   M sc   in   Ed u c a ti v e   T e c h n o lo g y   a A u to n o m a   o Bu c a ra m a n g a   Un iv e rsit y   in   2 0 1 3 .   His   c u rre n w o rk in g   a a ss istan p ro f e ss o o f   d e   lo L ln a o Un iv e rsity   a n d   re se a r c h   f o c u se o n   In stru m e n tatio n ,   A u to m a ti o n   a n d   Co n tr o l.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.