I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.  1 4 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 5 ,   p p .   1 00 ~ 1 08   I SS N:  2089 - 4864 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r es . v 1 4 . i 1 . pp 1 00 - 1 08           100       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   Perf o r m a nce  co mpa riso n of indoo na v ig a tion a nd ob sta cle  a v o ida nce  m et ho ds for lo w - co st i m ple m entatio n  in  w heelcha irs       Sa t is h B ho g a nn a ha lli Ash w a t hn a ra y a n ,   Dee k s h it ha   Arsa ,   Sh a ra t h K u m a Yer riy ur u Na ra s i m ha ia h ,   Sh re y a s   Ancha n ,   G iri  P ra s a t h   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c En g i n e e r i n g ,   D a y a n a n d a   S a g a r   C o l l e g e   o f   En g i n e e r i n g B a n g a l o r e I n d i a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   2 0 ,   2 0 2 4   R ev i s ed   Oct  1 0 ,   2 0 2 4   A cc ep ted   Oct  1 8 ,   2 0 2 4       W h e e lch a irs  a re   a   h u g e   su p p o rt   f o th e   m o v e m e n o f   p e o p le  w h o   h a v e   d isa b il it ies .   T h e   w h e e lch a irs  th a w e re   trad it io n a ll y   m o v e d   u sin g   m a n u a e ff o rt  h a v e   g iv e n   w a y   to   p o w e re d   a n d   sm a rt  w h e e lch a irs  w it h   v a rio u s   c o n tro ll in g   m e th o d s.  W h e n   p o w e re d   w h e e lch a irs  a re   u se d   in d o o rs ,   n a v ig a t io n   a n d   a v o id i n g   o b sta c l e b e c o m e   c h a ll e n g in g   a n d   tri c k y   f o a   d isa b led   u se r.   T o   a d d re ss   th e se   c h a ll e n g e th e re   h a v e   b e e n   im p lem e n tatio n s   o f   e x p e n siv e   a n d   h ig h - e n d   sy ste m to   m a k e   th e   w h e e lch a ir  m o v e   a u to n o m o u sly   b u t   a a   re su l s u c h   a   w h e e lch a ir  is  n o t   e c o n o m ica ll y   v iab le  f o m a n y   u se rs.   T h u s,   th e re   is  a   n e e d   f o a n   a lt e rn a ti v e   lo w   c o st  m e th o d   f o r   u se rs  to   b e   a b le  to   n a v ig a te  a n d   m o v e   in   a n   in d o o e n v iro n m e n t.   T h e   p a p e re v ie w lo w - c o st  m e th o d f o im p le m e n ti n g   in d o o n a v ig a ti o n   sy st e m s,   w e i g h in g   th e ir  p e r f o rm a n c e to   v a li d a te  if   th e se   m e th o d c a n   b e   u se d   a a   v iab le  a lt e rn a ti v e   to   th e   h ig h - c o s s y ste m f o a u to n o m o u n a v ig a ti o n   i n   a n   in d o o e n v iro n m e n t.   K ey w o r d s :   Au to n o m o u s   E co n o m ical   E m b ed d ed   s y s te m s   Nav i g atio n   R o b o tics   W h ee lch air   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 :   Satis h   B h o g a n n ah all A s h w at h n ar a y an   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g Da y a n an d Sa g ar   C o lle g o f   E n g i n ee r in g   B an g alo r e ,   Kar n ata k a ,   I n d ia   E m ail:  s a tis h . as h w at h @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   W h ee lch air s   h a v b ee n   u s ed   b y   t h p h y s ical l y   c h alle n g ed   f o r   m o v e m e n f o r   m a n y   y ea r s .   T h s i m p le   m an u all y   o p er ated   w h ee lc h air s   h av i n   r ec en y ea r s   g i v e n   w a y   to   p o w er ed   w h ee lch air s ,   w it h   v ar io u s   m o d e s   o f   co n tr o l.  T h ese  p o w er ed   w h ee lch air s   t h o u g h   m ak t h m o v e m e n s i m p ler   f o r   th u s er ,   an d   also   co m w it h   th d i f f ic u lt y   o f   n a v i g ati n g   an d   av o id i n g   o b s tacle s ,   e s p ec iall y   i n   cr o w d ed   en v ir o n m e n ts .   P o w er ed   w h ee lc h air s   h av b ee n   u n d e r   co n s tan r esear ch   a n d   d ev elo p m e n w i th   v ar io u s   m e th o d s   b ein g   te s ted   to   ac h iev b ett er   n a v i g atio n ,   co n tr o l,  an d   ea s o f   u s e.   R esear c h   b y   B asto s - Fi lh o   et  a l .   [ 1 ]   d is cu s s   th au to m atio n   o f   w h ee lc h air   n av i g atio n   u s i n g   co m p lete  au to m a tio n   o r   s u p er v is ed   au to m a tio n   to   allo w   u s er s   w i th   d if f er en t   lev els  o f   d is ab ilit ies  to   u s t h w h ee lc h air .   R ese ar c h   b y   A r n a y   e a l.   [ 2 ]   d escr ib th u s e   o f   laser   co m b i n ed   w it h   v id eo   ca m er f o r   d etec tio n   o f   o b s tacle s   in   f r o n o f   w h ee lc h air s   in   i n d o o r   as   w ell  as  o u td o o r   en v ir o n m e n t s   to   en s u r ea s y   m o v e m e n o f   th w h ee lc h air   in   d if f er e n en v ir o n m en ts .   R es ea r ch   b y   Sa n d er s   [ 3 ]   d escr ib es  th co n tr o o f   a   w h e elch air   u s i n g   j o y s tic k ,   b y   th u s er   o r   u s i n g   s e n s o r y   in p u ts ,   allo w i n g   t h u s e r   to   h av e   co m p lete  co n tr o o v er   th w h ee lc h air   b ased   o n   th e   s u r r o u n d i n g   en v ir o n m e n i n   wh ich   t h w h ee lch a ir   is   b ein g   d r iv en .   R esear ch   b y   Ma s u d   et  a l .   [ 4 ]   p r esen v is io n - b ased   co n tr o o f   w h ee l ch air ,   allo w in g   t h e   u s er s   to   h a v co m p lete  co n tr o o f   th m o v e m e n o f   t h w h e elch air   u s in g   th e ir   e y es.   T h is   allo w s   u s er s   ev e n   w it h   m u ltip le  d i s ab ilit ie s   to   b ab le  to   co n tr o t h w h ee lch a ir   in d ep en d en t l y   w it h   n o   ass is tan ce   f r o m   a n y o n e.   R esear ch   b y   C ar l s o n   an d   De m ir is   [ 5 ]   p r esen w a y   to   ass is th u s er s   w ith   t h h elp   o f   co llab o r ativ co n tr o l   m ec h a n i s m s .   T h s y s te m   p r e d icts   th in te n tio n s   o f   th u s er   an d   ad j u s ts   th co n tr o s ig n al s   b ased   o n   th Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       P erfo r ma n ce   C o mp a r is o n   o f in d o o r   n a vig a tio n   a n d   o b s ta cle     ( S a tis h   B h o g a n n a h a lli A s h w a th n a r a ya n )   101   r eq u ir e m en ts .   R e s ea r ch   b y   L ei  et  a l.   [ 6 ]   p r esen an   in te n tio n   p r ed ictio n - b ased   p o in t - to - p o in n a v i g atio n   s y s te m   w it h   co n tr o as s is ta n c to   th e   u s er s   a s   n ee d ed .   T h s y s te m   h elp s   u s er s   n av i g at ev e n   i n   co m p le x   en v ir o n m e n t s   an d   p r o v id es  ea s o f   n av ig at io n   an d   o b s tac l av o id an ce .   R esear ch   b y   T aw il  a n d   Haf ez   [ 7 ]   p r esen ts   d ee p   lear n in g   b ased   ap p r o ac h   to   av o id   o b s tacle s   an d   h elp   in   t h n a v i g atio n   o f   t h w h ee lch a ir   u s i n g   s in g le  ca m er an d   im a g i n g   t ec h n iq u e.   T h p a p er s   [8 ] ,   [ 9 ]   p r esen m ac h i n lear n in g   b ased   tech n iq u u s i n g   co m p u ter   v i s io n   to   h elp   w h ee l ch air   u s er s   n a v i g ate  au to n o m o u s l y   i n   v ar io u s   en v ir o n m e n ts .   A d á m ek   et  a l.   [ 1 0 ]   d is cu s s   v ec to r   f ield   h is to g r am + ( VFH+)   a n d   d y n a m ic  w i n d o w   ap p r o ac h   ( DW A )   al g o r it h m s   to   e n h an ce   th e   o b s tacle   av o id an ce   an d   n av ig a tio n   o f   s m ar w h ee lch air .   R e s ea r ch   b y   Ka w a g u ch i   et  a l.   [ 1 1 ]   p r esen f u zz y - b ased   p r ed ictiv m o d el  f o r   c o n tr o llin g   w h ee lc h air   in   cr o w d ed   en v ir o n m en ts   allo w i n g   o b s tacle   av o id an ce   b ased   o n   th e   p r ed ictio n   o f   b e h av io r   an d   o th er   f ac to r s .   I n   [ 1 2 ] - [ 2 0 ]   au th o r s   d escr ib v ar io u s   tech n iq u es,  v o ice  co n tr o l,  I o T ,   h an d   m o v e m e n ts ,   m o v e m e n o f   th h ea d ,   b lin k - of - an - e y u s o f   ar tific ial  in t ellig e n ce ,   an d   o th er   m o d e s   to   co n tr o l th m o v e m e n t o f   w h ee lch a ir   f o r   ea s y   n a v ig a tio n .   C an d io tti  et  a l.   [ 2 1 ]   d is cu s s e d   th ad v an ta g es  an d   c h allen g es  o f   p o w er ed   w h ee lc h air   f o r   in d o o r   an d   o u td o o r   n av i g atio n ,   co n clu d in g   t h at  s e m i - au to n o m o u s   s y s te m   w i th   g o o d   u s e r   in ter f ac i s   m o r e   b en ef icia f o r   u s er s .   R esear ch   b y   Ug a n y a   et  a l .   [ 2 2 ]   i m p le m e n m ac h i n lear n i n g - b ased   alg o r it h m   o p tim ized   u s i n g   s to ch as tic  g r ad ien d esce n alg o r it h m   to   ac h iev b etter   au to n o m o u s   i n d o o r   n av ig at io n .   R esear ch   b y   Ma s ce tti  et  a l.   [ 2 3 ]   p r esen th id ea   o f   s m a r w h ee ls   to   id en ti f y   t h v ar io u s   f ea t u r es  t h at   w h ee lc h air   u s er s   n ee d   to   n av i g ate  t h r o u g h   in   an   u r b an   lan d s ca p e.   T h s m ar w h ee l s   w er e   p r o p o s ed   to   m a k e   th p r o ce s s   ea s ier   f o r   th u s er s   w it h   au to m atic  id en ti f icatio n   w it h   n o   i n p u t s   r eq u ir ed   f r o m   t h u s er .   R esear ch   by   S iv a k a n th a n   et  a l.   [ 2 4 ]   h av e   d o n d etailed   r ev ie w   o f   h o w   r o b o tic  w h ee lc h air s   h av e   d ev elo p ed   o v er   th y ea r s ,   an d   ev en   th o u g h   th er h av b ee n   m a n y   tec h n o lo g ical   ad v an ce s   in   th r o b o tic  w h ee l ch air s ,   m a n y   o f   th e   ad v an ce s   h a v n o t r ea ch ed   th e   m ar k et  s u cc e s s f u ll y   y et.   R esear ch   b y   B an d ar a   a a l.   [ 2 5 ]   d is cu s s   th n ee d   f o r   w h e elch air s   to   e m p lo y   h y b r id   n av i g atio n   s y s te m   w h er th u s er   an d   th e   w h ee lc h air   b o th   h av co n tr o l   o v er   th s y s te m   a n d   n av ig at i o n   is   d ec id ed   b ased   o n   th s ce n ar io s   a n d   th in p u t s   r ec eiv ed .   His h a m   a a l.   [ 2 6 ]   d is cu s s ed   cu s to m iz ed   i n d o o r   n av ig atio n   s y s te m   f o r   w h ee lc h air s   u s in g   3 m ap p in g   o f   t h lo ca tio n .   R esear c h   b y   L a k m al  et   a l.   [ 2 7 ]   d is cu s s   t h i m p le m e n tat io n   o f   L id ar   an d   2 m ap p in g   b ased   i m p le m en ta tio n   o f   i n d o o r   n av i g atio n   f o r   w h ee lch air s .   Af o n s o   an d   Fer r eir a   [ 2 8 ]   d is cu s s ed   th i m p le m en tatio n   o f   au to n o m o u s   n a v i g atio n   i n   w h ee lch a ir s   u s i n g   d ee p   lear n in g   a n d   r ein f o r ce m e n alo n g   w it h   th h e lp   o f   co m p u ter   v i s io n .   Ko b a y as h et  a l.   [ 2 9 ]   d is cu s s   th i m p le m en tatio n   o f   n av i g atio n   s y s te m   b ased   o n   v ar io u s   f ac to r s   to   i d en tify   t h s h o r tes p ath   to   a   d esire d   d esti n atio n   u s in g   Dij k s tr a’ s   a lg o r ith m .   T h p r o p o s ed   m et h o d   u s es  d ig ital  t w i n   to   d ev elo p   th p ath   an d   ac h iev e   th e   d esire d   n a v ig a tio n .   Mo h a m ed   et  a l.   [ 3 0 ]   d ev elo p ed   an   ass is tiv n a v i g atio n   s y s te m   f o r   v is u all y   i m p air ed   w h ee lch a ir   u s er s   u s in g   d ee p   lear n in g   al g o r ith m s   p r o v id in g   u s er s   w it h   in f o r m atio n   ab o u t h eir   en v ir o n m e n an d   th p ath   to   b tak en   to   r ea ch   th d esti n atio n .   T h v ar io u s   im p le m e n tat io n s   d is cu s s ed   f u ll y   au to n o m o u s   w h ee lch air s   e m p l o y   tech n o lo g ie s   w h ic h   m ak e   t h e m   ec o n o m i ca ll y   e x p en s i v f o r   an   av er a g u s er   to   b u y   a n d   m ai n tai n .   T h p ap er   atte m p ts   to   co m p ar t w o   lo w   co s t   o p tio n s   w h ic h   ca n   b e m p lo y ed   to   ac h ie v e   au to n o m o u s   n a v i g atio n   w it h   o b s tacle   d etec tio n   a n d   av o id a n ce   in   a n   i n d o o r   en v ir o n m e n a ls o   b r in g in g   o u t h ad v an ta g es a n d   ch alle n g es i n   t h s a m e.       2.   P RO P O SE SO L UT I O N   W h ee lch air s ,   w h e n   u s ed   f o r   i n d o o r   n av i g atio n ,   h a v to   b e   v er y   p r ec is e   in   id en ti f y i n g   t h o b j ec ts   ar o u n d   it  as  a n   i n d o o r   s etu p   m ig h h a v m u ltip le  o b s tacle s   at   clo s er   d is tan ce s .   T w o   o f   th m ai n   f u n ctio n s   t h a t   th w h ee lc h air   u s ed   f o r   in d o o r   n av ig atio n   s h o u ld   b a b le  to   p er f o r m   ar au to m a tic  d etec tio n   o f   o b s tacle s ,   tak i n g   t h n ec es s ar y   ac tio n   as   r eq u ir ed   an d   th s ec o n d   b ein g   ab le  to   r ea ch   a   d esti n atio n   as  r eq u ested   b y   t h e   u s er .   T h o b s tacle   av o id an ce   an d   th n a v i g atio n   s y s te m s   n ee d   to   w o r k   i n   s y n w i th   e ac h   o th er   to   en s u r e   ef f ec tiv a n d   p r o p er   m o v e m en t o f   th w h ee lc h air .     2 . 1 .   O bs t a cles   det ec t io n   Usi n g   i n f r a   r ed   ( I R )   an d   u ltr aso n ic  s en s o r s I R   s e n s o r s   h a v t h ab ilit y   to   d etec t h p r esen ce   o f   o b j ec ts   in   f r o n t o f   i t u s in g   t h r ef lectio n   o f   th IR   w a v es e m i tted   b y   i ts   tr a n s m itter .   T h ese  s en s o r s   ar lo w   co s t   an d   ar ef f ec ti v in   id en t if y i n g   th p r esen ce   o f   o b j ec ts   in   f r o n o f   th e m   a clo s d is tan ce s .   Fo u r   s u ch   s e n s o r s   w er p lace d   o n   t h w h ee lc h air ,   t w o   o n   t h h a n d les   an d   t w o   n ea r   th e   w h ee ls ,   to   b ab le  to   d etec th p r ese n ce   o f   an y   o b s tacle   i n   th p at h   o f   th w h ee lch a ir .   T h s ig n als  f r o m   ea c h   o f   t h ese  s en s o r s   w a s   m o n ito r ed   b y   t h e   co n tr o llin g   u n i co n t in u o u s l y   to   b ab le  to   d etec t h p r esen ce   o f   a n y   o b s tacle   i n   t h e   p ath   o n   w h ich   th e   w h ee lc h air   w a s   m o v in g .   T h d r a w b ac k   o f   u s in g   o n l y   IR   s e n s o r s   w as  t h at  th e s s en s o r s   co u ld   n o g iv t h d is tan ce   at  w h ic h   t h o b s tacle   w a s   p r esen t.  Fi g u r e   1   s h o w s   th b lo ck   d ia g r a m   o f   i n teg r ati o n   o f   t h IR   s en s o r   w it h   t h w h ee lch air .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  1 4 No .   1 Ma r c h   2 0 2 5 :   1 0 0 - 108   102       Fig u r 1 .   I R   s en s o r   an d   w h ee l ch air       T o   b e   ab le  to   id en tify   t h d is t an ce   o f   th o b s tacle   f r o m   t h w h ee lc h air   u ltra s o n ic  s en s o r s   w er also   ad d ed   to   th w h ee lc h air .   T h u ltra s o n ic  s e n s o r s   w o r k   b y   ca l cu lati n g   t h ti m ta k e n   f o r   th u ltra s o n ic  w av e s   to   tr av el  f r o m   th w h ee lch air   to   th o b s tacle   an d   b o u n ce   b ac k .   C alcu lati n g   th d is tan ce   o f   th o b s tacle   f r o m   th e   w h ee lc h air   allo w s   th s y s te m   to   tak ap p r o p r iate  ac tio n   to   en s u r th a t h w h ee lch air   d o es  n o co llid w i th   th o b s tacle .   T w o   u ltra s o n ic  s en s o r s   w er i n s talled   o n   t h wh ee lch a ir ,   o n i n   t h u p p er   p o r tio n   an d   o n e   in   th e   lo w er   p o r tio n   o f   th w h ee lch a ir   to   b a b le  to   d etec t o b s tacle s   o f   all  h eig h ts .   Fi g u r 2   g iv e s   b l o ck   d iag r a m   o f   th in ter ac tio n   b et w ee n   t h w h ee lch air   an d   t h u ltra s o n ic  s e n s o r .               Fig u r 2 .   Ultr aso u n d   s e n s o r   a n d   w h ee lc h air       T h co m b in at io n   o f   IR   an d   u ltra s o n ic  s e n s o r s   w er ca p ab le  o f   n o o n l y   d etec ti n g   t h p r esen ce   o f   o b s tacle s   in   ti m b u also   p r o v id th d is tan ce   o f   t h o b s tacl s o   th at  th s y s te m   ca n   tak t h n ec es s ar y   ac tio n   in   ti m to   av o id   th o b s tacle .   I m ag e - b ased   m et h o d t h s ec o n d   m et h o d   atte m p ted   w as  u s i n g   ca m er to   tak e   p h o to s   o f   th o b j ec ts   in   f r o n o f   th w h ee lc h air   an d   u s th im a g to   ca lcu late  th d is ta n ce .   T h im a g b y   its el f   w a s   ca p ab le  o f   d etec tin g   th o b j ec t’ s   p r esen ce   an d   it s   d is tan ce   o f   t h o b j ec t   f r o m   th w h ee lc h air .   T h o b j ec d etec tio n   an d   d i s tan ce   ca lcu lat io n   w er e   d o n e   u s i n g   YO L O v 4   alg o r it h m .   T h alg o r ith m   w o r k s   b y   u s i n g   p r e - tr ai n ed   i m ag e s   to   id en ti f y   th e   o b j ec t.  T h d i m e n s i o n   o f   t h o b j ec also   w o u ld   b f ed   as   p ar o f   t h e   tr ain i n g .   T h al g o r ith m   is   ca p ab le  o f   id en ti f y in g   t h o b j ec an d   it s   d is ta n ce   f r o m   th ca m er f r o m   t h p r e   tr ain ed   d ata.   As  t h m et h o d   is   b ein g   p r o p o s ed   f o r   in d o o r   n av i g atio n   th tr ain i n g   o f   t h o b j ec ts   an d   its   d i m en s io n s   w o u ld   b r eq u ir ed   o n l y   o n ce   an d   ca n   b d o n d u r in g   th f ir s i n s tallat io n   af ter   w h ich   t h e   w h ee lc h air   ca n   w o r k   a u to n o m o u s l y   u s in g   t h ca m er to   d etec th i m ag e s   as  w e ll  as  ca lc u l ate  th d is ta n ce   o f   th o b j ec t.  Fig u r 3   g iv e s   th b lo ck   d iag r a m   o f   t h i n ter ac ti o n   b et w ee n   ca m er a n d   th wh ee lch a ir .           Fig u r 3 .   C a m er b ased   s en s i n g            2 . 2 .   Na v ig a t io n   Nav i g ati n g   to   d esire d   lo ca tio n   w it h i n   th in d o o r   s p ac is   also   m aj o r   ch allen g f o r   p eo p le  u s in g   w h ee lc h air s .   T h p ap er   co m p ar es  n av i g atio n   u s in g   t w o   s i m p le  lo w   co s m et h o d s ,   o n u s i n g   I R   s en s o r s   an d   s ec o n d   u s i n g   i m a g es  ta k e n   w i th   ca m er a.   Usi n g   IR   s e n s o r s   o n   w h ee l s t o   en s u r th w h ee lch air   ca n   m o v e   f r o m   o n lo ca tio n   to   an o th er   au to n o m o u s l y   d is ta n ce   b ased   alg o r ith m   w as  u s ed .   T h e   d is tan ce s   b et w ee n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       P erfo r ma n ce   C o mp a r is o n   o f in d o o r   n a vig a tio n   a n d   o b s ta cle     ( S a tis h   B h o g a n n a h a lli A s h w a th n a r a ya n )   103   lo ca tio n s   ar f i x ed   in   a n   in d o o r   en v ir o n m en t,  f o r   ex a m p le  d is tan ce   b et w ee n   r o o m s   w ill  al w a y s   b t h s a m e.   T h u s   t h ese  f i x ed   d is ta n ce s   wer f ed   as  i n f o r m atio n   i n to   t h s y s te m   w h ic h   w o u ld   b u s e d   w h ile  n a v ig a tin g .   C alcu latio n   o f   d i s tan ce   tr av er s ed   b y   t h w h ee lc h air   w a s   d o n u s i n g   an   I R   s en s o r   in s tal led   o n   t h w h ee ls   w h ic h   w o u ld   co u n th r o tati o n s   o f   th w h ee an d   i n   tu r n   ca lcu late  t h d is tan ce   tr a v eled .   T h s tar tin g   p o in t   w o u ld   b f ix ed   a s   t h e n tr an c o f   t h r o o m ,   w h ic h   t h u s er   ca n   m o v e   to ,   u s i n g   s i m p le  c o m m a n d s   to   m o v e   f o r w ar d   o r   b ac k w ar d .   T h f ix ed   w h ee d ia m eter   an d   f i x ed   d is ta n ce s   b et w ee n   lo ca tio n s   in   h o m en s u r ed   th at  th ca lcu latio n   o f   d i s tan ce   w a s   ea s y   to   co m p u te  a n d   co m p ar e.   Usi n g   ca m er a:  t h ca m er as  u s ed   f o r   d etec tio n   o f   o b s tacle s   w er also   u s ed   f o r   th n av ig a tio n   o f   th e   w h ee lc h air .   T h p ath   o f   th w h ee lc h air   f r o m   o n lo ca tio n   to   an o th er   w a s   m ap p ed   u s in g   k n o w n   i m a g es  o r   m ar k er s   p lace d   at  p r o p er   p lac es f o r   t h ca m er to   id en ti f y .   T h tu r n s   o f   t h w h ee lc h air   wer co n f i g u r ed   b ased   o n   th d is tan ce   f r o m   th e s m a r k ed   im a g e s .   On ce   th p ath   is   id en tif ied   an d   co n f i g u r ed ,   th e   w h ee l c h air   w o u ld   b tr ain ed   to   f o llo w   t h p ath   b y   lo o k i n g   f o r   t h i m ag e s .   T h tu r n s   w o u ld   b co n f i g u r ed   b as ed   o n   th d is ta n ce   f r o m   t h ese  s et  i m a g es.  T h ca m er w o u ld   id e n ti f y   th i m a g e,   an d   ca lcu late   th e   d is ta n ce   f r o m   th e   i m ag u s in g   th YO L O v 4   alg o r ith m .   T h w h ee lc h air   w o u ld   b m ad to   tu r n   at  t h ap p r o p r iate  d is tan ce   f r o m   th i m a g as   tr ain ed ,   allo w i n g   th u s er   to   r ea ch   th d esire d   lo ca tio n .       3.   M E T H O D   Fig u r 4   g iv e s   g e n er al  f lo w   o f   ev en ts   ad o p ted   b y   t h alg o r ith m   co n tr o llin g   th m o v e m en o f   t h e   w h ee lc h air .   T h s y s te m   w aits   f o r   t h u s er   to   e n ter   co m m an d   w h ic h   co u ld   b t h n a m o f   d est in at io n   lo ca tio n   o r   d ir ec tio n   o f   m o v e m en t.  T h co m m a n d   f o r   m o v e m en t c an   b i s s u ed   u s in g   eit h er   v o ice,   k e y p ad   o r   g est u r es.  O n ce   th s y s te m   id e n ti f ies  t h co m m a n d   th m o v e m en o f   th w h ee lc h air   b eg i n s .   I f   th co m m an d   is   to   m o v i n   ce r tain   d ir ec tio n   th w h ee lc h air   w ill  co n ti n u t o   m o v till   t h u s er   is s u es  s t o p   c o m m a n d   o r   an   o b s tacle   is   e n co u n ter ed .   I f   t h e   co m m an d   i s   to   s p ec if ic   d es tin atio n ,   w h ich   is   m ap p ed   alr ea d y   in   th e   s y s te m ,   th w h ee lch air   f etch e s   th d et ails   o f   th m o v e m e n r eq u ir e d   an d   w ill  m o v i n   th co r r es p o n d in g   d ir ec tio n s   u n le s s   it e n co u n ter s   a n   o b s tacl ca u s i n g   i t to   s to p   o r   m o v to   av o id   th o b s tacle .             Fig u r 4 .   Mo v e m e n t o f   t h w h ee lch air   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  1 4 No .   1 Ma r c h   2 0 2 5 :   1 0 0 - 108   104   T h m ai n   d if f er e n ce   b et w ee n   th t w o   p r o p o s ed   m e th o d s   ar th s y s te m   co m p r is i n g   t h w a y   o f   n av i g atio n   to   t h d es tin a tio n   an d   t h o b s tacle   d etec tio n   s y s te m s .   On e   s y s te m   u s es  th e   I R   a n d   u l tr aso n ic   s en s o r s   f o r   o b s tacle   d etec tio n   an d   th d is ta n ce   ca lcu lat io n   u s in g   IR   s e n s o r   f o r   n a v ig a tio n .   T h s ec o n d   s y s te m   u s e s   ca m er to   ac h ie v b o th   o b s tacle   d etec tio n   an d   n a v ig a t io n .   I n   b o th   th m et h o d s   e m p lo y e d   p r ed ef in ed   m ap   o f   th i n d o o r   lo ca tio n s   w as  f ed   u s i n g   av ailab le  d ata.   I n   th ca s o f   t h IR   b ase d   n av i g atio n   t h d is ta n ce   to   b co v er ed   an d   th d is tan ce   o f   e ac h   tu r n   d u r i n g   t h e   n av i g atio n   w as  s to r ed   in   t h s y s te m .   W h er as  i n   th i m a g b ased   n av ig at io n   t h tu r n s   t o   b ex ec u ted   w as   id en ti f ied   d is tan ce   f r o m   f ix ed   i m a g es o r   m ar k er s   p lace d   in   t h in d o o r   en v ir o n m e n t.   Fig u r 5   d etails  th s tep s   f o llo w ed   in   an   I R   s e n s o r   b ased   d is tan ce   ca lcu lat io n   s et u p .   T h c o n tr o u n it   w il r ec eiv th d i s tan ce   m ea s u r ed   an d   th e n   ta k t h n ec es s ar y   ac tio n   b ased   o n   th e   co m m an d   r ec ei v ed   f r o m   th u s er .   Fi g u r 6   d etails  t h s tep s   f o llo w ed   b y   t h e   i m a g b ased   s y s te m   w h ile  ca lc u lati n g   t h d is ta n ce   o f   th e   o b j ec an d   u p d atin g   th s a m to   th co n tr o u n it.  B o th   th m et h o d s   w er i m p le m e n ted   an d   test ed   o n   w h ee l   ch air   to   d e m o n s tr ate  th ea s o f   u s a n d   e f f ec t iv e n es s   o f   t h ap p r o ac h es.   Fig u r 7   i s   th i m a g o f   t h e   w h ee lc h air   o n   w h ic h   th ab o v m e n tio n ed   al g o r ith m s   wer test ed .   Fig u r 8   s h o w s   a   s a m p le  o u tp u o f   d etec tio n   o f   th d is tan ce   o f   p er s o n   f r o m   t h w h ee lch a ir .           Fig u r 5 .   I R   s en s o r   b ased   n a v i g atio n               Fig u r 6 I m a g b ased   n a v i g at io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       P erfo r ma n ce   C o mp a r is o n   o f in d o o r   n a vig a tio n   a n d   o b s ta cle     ( S a tis h   B h o g a n n a h a lli A s h w a th n a r a ya n )   105           Fig u r 7 .   W h ee lch air   m o d el   Fig u r 8 .   Dis tan ce   a n d   id en ti f i ca tio n   u s in g   ca m er a       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h r esu lts   b elo w   s h o w   t h p er f o r m a n ce   o f   th t w o   alg o r ith m s   o n   r ea ti m w h ee lc h air   co n s id er in g   v ar io u s   s ce n atio n s .   T a b le  1   p r o v id es  th r esu lts   o f   p er f o r m a n ce   in   d etec ted   o b s tacle s   at  ce r tain   d is tan ce s .   Fo r   d is ta n ce s   g r ea te r   th an   0 . 5   m ,   b o th   t h m et h o d s   p r o v ed   n o v er y   ef f ec ti v b u it  w o u ld   g en er all y   b ac ce p tab le   in   th ca s o f   in d o o r   n av ig a tio n   as  in   an   i n d o o r   s etu p   0 . 5   m   is   lar g d is tan ce .   I n   th r an g 0 . 5   m   to   0 . 4   m   t h u ltra s o n ic  w as   ab le  to   d etec an d   p r o v id th d is tan ce   b u th lev e o f   ac cu r ac y   o b tain e d   f o r   th is   r an g w a s   n o t   v er y   s at is f ac to r y ,   b u t h ca m er p er f o r m ed   m u c h   b etter   i n   t h i s   r an g co m p ar ed   to   th e   u ltra s o n ic  s y s te m s .   I n   t h r a n g o f   0 . 4   m   to   0 . 2   m   t h u ltra s o n ic  b ased   s y s te m   w as  v er y   e f f ec tiv a n d   ac cu r ate   in   p r o v id in g   t h d is ta n ce   o f   th o b s tacle   w ith   a n   ac c u r ac y   o f   9 5 %,  th ca m er b ased   s y s te m   w a s   also   eq u al l y   ef f ec tiv e   w it h   9 3 %   e f f icie n c y .   I n   t h r an g o f   0 . 2   m - 0 . 1   m ,   w h ic h   i s   t h g en er al  r a n g e   o f   in ter es t   in   th e   ca s e   o f   in d o o r   n av ig atio n   th ac cu r ac y   o f   b o th   th s y s te m s   w as  v er y   g o o d   an d   f o u n d   to   b a b o v 9 5 %.  T h u s ,   w ca n   s ee   th at   t h ca m er b ase d   as  w ell  a s   t h u ltra s o n ic  b ased   s y s te m s   b o t h   ar e f f ec t i v to o ls   f o r   in d o o r   o b s tacle   d etec tio n ,   esp ec iall y   i n   clo s r an g es.       T ab le  1 .   Dis tan ce   b ased   p er f o r m an ce   D i st a n c e   o f   o b s t a c l e   ( m)   U l t r a so n i c   se n so r   C a me r a   M o r e   t h a n   0 . 5   U n a b l e   t o   d e t e c t   V e r y   l o w   a c c u r a c y   0 . 5 - 0 . 4   L o w   a c c u r a c y   M o d e r a t e l y   a c c u r a t e   0 . 4 - 0 . 2   9 5 a c c u r a c y   9 3 a c c u r a c y   0 . 2 - 0 . 1   9 8 a c c u r a c y   9 5 a c c u r a c y       Du r in g   th m o v e m en o f   th w h ee lc h air ,   it's   n o o n l y   d etec tio n   o f   th o b s tacle s ,   b u av o id in g   t h e m   i s   also   v er y   i m p o r ta n t.  T ab le  2   p r o v id es  th r es u lt s   o b tain ed   w it h   r esp ec to   th o b s tacle   a v o id an ce   i n   ea c h   o f   th s y s te m s .   A s   t h n u m b er   o f   o b s tacle s   r ed u ce d   b o th   th s y s te m s   w er ef f ec tiv i n   id en ti f y in g   an d   av o id i n g   o b s tacle s .   T h ca m er b ased   s y s te m   w a s   less   ac c u r ate  w it h   lar g er   n u m b er   o f   o b s tacle s .   On o f   t h r ea s o n s   f o r   th lo w er   e f f icien c y   i n   h ig h er   n u m b er   o f   o b s tacle s   is   th at  t h p r o ce s s in g   ti m o f   th ca m er b ased   s y s te m   is   h i g h er   t h a n   t h u ltra s o n ic  s y s te m .   T h u s ,   t h o b s tac le  w a s   n o av o id ed   d u to   d ela y ed   r esp o n s f r o m   th d etec tio n   s y s te m .   T h o u g h   th is   ca n   b ad d r ess ed   w it h   f aster   p r o ce s s in g   p o w er   co n tr o ller   at  th ex p en s e   o f   h i g h er   co s o f   th s y s te m Nav i g atio n t h n a v i g atio n   t o   th d esire d   d esti n atio n   as  co m m an d ed   b y   th u s er   is   an o t h er   f ac to r   th at  n ee d s   to   b en s u r ed   f o r   th w h ee lc h air   to   b ef f ec ti v e .       T ab le  2 .   P er f o r m a n ce   b ased   o n   n u m b er   o f   o b s tacle s   N u mb e r   o f   o b s t a c l e s   O b st a c l e s a v o i d e d   w i t h   u l t r a so n i c   O b st a c l e a v o i d e d   w i t h   c a me r a   10   9   8   6   5   5   4   4   4   2   2   2       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  1 4 No .   1 Ma r c h   2 0 2 5 :   1 0 0 - 108   106   T h T ab le   3   g iv es  t h co m p ar is o n   o f   h o w   th t w o   s y s te m s   p er f o r m ed   w it h   r esp ec to   th n av ig a tio n .   Fo r   lo n g er   d is tan ce s ,   g r ea ter   th an   1 0   m   th I R   b ased   s y s te m   s ee m ed   to   r ea ch   o n l y   ab o u 8 . 5   to   9   m   th lo s s   in   t h d is ta n ce   w a s   attr ib u ted   to   th lac k   o f   ac c u r ac y   o f   th s en s in g   a s   w ell  a s   d u e   to   m in o r   d ev iatio n s   d u to   o b s tacle s .   T h ca m er b ased   s y s te m   p er f o r m ed   s lig h tl y   b ett er   h er r ea ch in g   ar o u n d   9   m   w h ile  tr av eli n g   to   d esti n atio n   o f   1 0   m .   A s   t h e   d is tan ce s   o f   t h d esti n a tio n   r ed u ce d   th p er f o r m a n ce s   o f   b o th   th s y s te m s   i m p r o v ed ,   w it h   b o th   o f   t h e m   a ch iev in g   m o r t h an   9 5 ac c u r ac y   f o r   le s s   t h a n   2 . 5   m   tr av er s al.   T h n a v i g atio n   o f   ab o v 1 0   m   i n   d o m est ic  in d o o r   s etu p   m a y   n o b v er y   co m m o n   o cc u r r en ce   an d   h e n ce   th er r o r s   ca n   b e   ac co m m o d ated .   T h s h o r ter   d i s tan ce s   ar i m p o r ta n f o r   i n d o o r   n av i g atio n   an d   th at   is   b ein g   s u cc es s f u ll y   n av i g ated   b y   b o th   t h s y s te m s   to   h ig h   d e g r ee   o f   ac cu r ac y .         T ab le  3 .   P er f o r m a n ce   o n   d is ta n ce   o f   n a v i g atio n   D i st a n c e   t o   b e   n a v i g a t e d   ( m)   N a v i g a t i o n   a c c u r a c y   w i t h   IR   ( %)   N a v i g a t i o n   a c c u r a c y   w i t h   c a me r a   ( %)   G r e a t e r   t h a n   1 0   85   90   5 - 10   92   94   2 . 5 - 5   95   95   2 . 5 - 1 . 5   98   97           T ab le  4   co m p ar es  t h t w o   m et h o d s   p r o p o s ed   u n d er   v ar io u s   p ar am eter s .   T h I R   an d   u ltra s o n ic  b ased   s y s te m   an d   t h ca m er b ased   s y s te m   b o th   ar ca p ab le  o f   id e n ti f y in g   t h o b s tacle s   as  w el as  n a v i g ati n g   b a s ed   o n   d is tan ce s .   T h m aj o r   ad v an tag o f   t h ca m er b as ed   s y s te m   is   th ab ilit y   to   id en ti f y   t h o b s tacle   an d   in f o r m   th u s er   w h ic h   th I R   an d   u ltr aso n ic  b ased   s y s te m   is   n o ca p ab le  o f .   B u th ca m er b ased   s y s te m   h a s   th d r a w b ac k   o f   b ein g   s lo w e r   an d   r eq u ir es  m o r p r o ce s s in g   p o w er   as  co m p ar ed   to   th I R   an d   u ltr aso n i c   b ased   s y s te m .       T ab le  4 C o m p ar is o n   b et w ee n   th m e th o d s   p r o p o s ed   D e scri p t i o n   I R   u l t r a so n i c   b a se d   C a me r a   b a se d   O b st a c l e   d e t e c t i o n   P o ssi b l e   P o ssi b l e   I d e n t i f y   o b j e c t   N o t   su p p o r t e d   S u p p o r t e d   S p e e d   o f   r e sp o n se   F a st e r     S l o w e r   P r o c e ssi n g   r e q u i r e d   L e ss e r   M o r e         5.   CO NCLU SI O N   T h r esu lts   o b tain ed   in d icate   th at  w h ee lc h air   au to m atio n   i m p le m e n ted   u s in g   co m b i n a tio n   o f   I R   an d   u ltra s o n ic  o r   ca m er b ased   s en s o r s   ar b o th   ef f ec ti v in   p r ac tical  s ce n ar io s .   T h ese  v ar iatio n s   ar lo m o r ec o n o m ical  as  co m p ar ed   to   th m o r co m p le x   i m p le m en tatio n s   b ased   o n   tech n o lo g ies  li k lid ar ,   r ad ar ,   an d   m ac h i n lear n i n g ,   w h ich   a r ef f ec t iv b u m ak t h w h e elch air   n o t a f f o r d ab le  to   m a n y   u s er s .   T h w o r k   i n   th p ap er   d ep icted   th at  w h ee lch air   a u to m at io n   f o r   in d o o r   n a v i g atio n   ca n   b ac h iev ed   u s i n g   t h lo w   co s t   alter n ati v es  a n d   b ef f ec t iv t o o .   T h I R   an d   u ltra s o n ic  b as ed   s y s te m   i s   m o r s u itab le  wh er th u s er   is   n o t   v is u all y   i m p air ed   m a k i n g   th e   r eq u ir e m en o f   o b s tacle   id en ti f icatio n   u n n ec e s s ar y ,   b u i f   th w h ee lc h air   is   b ein g   u s ed   b y   v is u all y   i m p air ed   in d iv id u al  th e n   t h f ea t u r o f   id en t if ica tio n   o f   th o b s tacle   b ec o m es  v er y   i m p o r tan t,  ev e n   at  t h th s li g h t e x p e n s o f   s lo w er   m o v e m e n t.   T h ese  lo w   co s alter n a tiv e s   m ig h n o b v er y   ef f ec ti v i n   an   o u td o o r   en v ir o n m en t   as  t h e y   r el y   o n   p r ed ef in ed   m ap s   a n d   i m a g e s   f ed   i n to   t h s y s te m   an d   o p er ate  b ased   o n   t h ese   m ap s .   B u t   th in d ep en d e n ce   o f f er ed   to   t h u s er   i n   t h ca s o f   i n d o o r   n av i g atio n   w o u ld   b e   v er y   h elp f u i n   e n s u r in g   t h at  t h d is ab led   is   ab le  to   s elf   n a v ig a te  an d   m o v ar o u n d   w i th o u t h n ee d   f o r   ass i s tan ce   f r o m   a n y   h elp er s .   T h i m p le m e n tat io n   ca n   b f u r t h er   i m p r o v ed   w it h   t h alg o r ith m s   to   b m ad d y n a m ic  in   n at u r allo w i n g   t h e m   to   ad ap to   ch an g i n g   en v ir o n m e n e v e n   i n   t h i n d o o r   en v ir o n m e n t.  T h is   w ill  m a k t h u s a g o f   th e   w h ee lch ai r   f o r   th u s er   h a s s l e   f r ee   an d   m o r ef f icie n t.                 RE F E R E NC E S   [ 1 ]   T .   F .   B a st o s - F i l h o   e t   a l . ,   " T o w a r d a   n e w   mo d a l i t y - i n d e p e n d e n t   i n t e r f a c e   f o r   a   r o b o t i c   w h e e l c h a i r , "   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   N e u ra l   S y s t e m a n d   Re h a b i l i t a t i o n   En g i n e e r i n g ,   v o l .   2 2 ,   n o .   3 ,   p p .   5 6 7 - 5 8 4 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T N S R E . 2 0 1 3 . 2 2 6 5 2 3 7 .   [ 2 ]   R .   A r n a y ,   J.  H e r n á n d e z - A c e i t u n o ,   J .   T o l e d o ,   a n d   L .   A c o st a ,   " L a se r   a n d   o p t i c a l   f l o w   f u si o n   f o r   a   n o n - i n t r u si v e   o b st a c l e   d e t e c t i o n   sy st e o n   a n   i n t e l l i g e n t   w h e e l c h a i r , "   I EEE   S e n s o rs   J o u rn a l ,   v o l .   1 8 ,   n o .   9 ,   p p .   3 7 9 9 - 3 8 0 5 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS EN . 2 0 1 8 . 2 8 1 5 5 6 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       P erfo r ma n ce   C o mp a r is o n   o f in d o o r   n a vig a tio n   a n d   o b s ta cle     ( S a tis h   B h o g a n n a h a lli A s h w a th n a r a ya n )   107   [ 3 ]   D .   A .   S a n d e r s,  " U si n g   se l f - r e l i a n c e   f a c t o r t o   d e c i d e   h o w   t o   s h a r e   c o n t r o l   b e t w e e n   h u m a n   p o w e r e d   w h e e l c h a i r   d r i v e r a n d   u l t r a so n i c   se n so r s,"  I E EE   T ra n s a c t i o n o n   N e u r a l   S y s t e m s   a n d   Re h a b i l i t a t i o n   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   2 5 ,   n o .   8 ,   p p .   1 2 2 1 - 1 2 2 9 ,   2 0 1 6 d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T N S R E . 2 0 1 6 . 2 6 2 0 9 8 8 .   [ 4 ]   U .   M a s u d ,   N .   A l mo l h i s,  A .   A l h a z mi ,   J.  R a m a k r i sh n a n ,   F .   U .   I sl a m,  a n d   A .   R .   F a r o o q i ,   " S mart  w h e e l c h a i r   c o n t r o l l e d   t h r o u g h   a   v i si o n - b a se d   a u t o n o mo u s   sy s t e m,"   I EEE  A c c e ss p p .   6 5 0 9 9 6 5 1 1 6 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 4 . 3 3 9 5 6 5 6 .   [ 5 ]   T .   C a r l so n   a n d   Y .   D e mi r i s ,   " C o l l a b o r a t i v e   c o n t r o l   f o r   a   r o b o t i c   w h e e l c h a i r :   e v a l u a t i o n   o f   p e r f o r man c e ,   a t t e n t i o n ,   a n d   w o r k l o a d , "   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   S y s t e m s,   M a n ,   a n d   C y b e rn e t i c s,   P a rt   ( C y b e rn e t i c s) ,   v o l .   4 2 ,   n o .   3 ,   p p .   8 7 6 - 8 8 8 ,   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T S M C B . 2 0 1 1 . 2 1 8 1 8 3 3 .   [ 6 ]   Z .   L e i ,   B .   Y .   T a n ,   N .   P .   G a r g ,   L .   L i ,   A .   S i d a r t a ,   a n d   W .   T .   A n g ,   " A n   i n t e n t i o n   p r e d i c t i o n   b a se d   s h a r e d   c o n t r o l   sy st e m fo r   p o i nt - to - p o i n t   n a v i g a t i o n   o f   a   r o b o t i c   w h e e l c h a i r , "   I EE R o b o t i c s   a n d   A u t o m a t i o n   L e t t e rs ,   v o l .   7 ,   n o .   4 ,   p p .   8 8 9 3 - 8 9 0 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / L R A . 2 0 2 2 . 3 1 8 9 1 5 1 .   [ 7 ]   Y .   T a w i l   a n d   A .   H .   A .   H a f e z ,   " D e e p   l e a r n i n g   o b st a c l e   d e t e c t i o n   a n d   a v o i d a n c e   f o r   p o w e r e d   w h e e l c h a i r , "   i n   2 0 2 2   I n n o v a t i o n i n   I n t e l l i g e n t   S y s t e m s   a n d   A p p l i c a t i o n C o n f e re n c e   ( A S Y U ) ,   2 0 2 2 ,   p p .   1 - 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A S Y U 5 6 1 8 8 . 2 0 2 2 . 9 9 2 5 4 9 3 .   [ 8 ]   N .   F a r h e e n ,   G .   G .   J a ma n ,   a n d   M .   P .   S c h o e n ,   " O b j e c t   d e t e c t i o n   a n d   n a v i g a t i o n   st r a t e g y   f o r   o b st a c l e   a v o i d a n c e   a p p l i e d   t o   a u t o n o mo u w h e e l c h a i r   d r i v i n g , "   i n   2 0 2 2   I n t e rm o u n t a i n   E n g i n e e r i n g ,   T e c h n o l o g y   a n d   C o m p u t i n g   ( I ETC) ,   2 0 2 2 ,   p p .   1 - 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I E T C 5 4 9 7 3 . 2 0 2 2 . 9 7 9 6 9 7 9 .   [ 9 ]   P .   P a t t h a n a j i t si l p   a n d   P .   C h o n g st i t v a t a n a ,   " O b st a c l e d e t e c t i o n   f o r   e l e c t r i c   w h e e l c h a i r   w i t h   c o mp u t e r   v i s i o n , "   i n   2 0 2 2   1 4 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   K n o w l e d g e   a n d   S m a rt   T e c h n o l o g y   ( K S T ) ,   2 0 2 2 ,   p p .   9 7 - 1 0 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / K S T 5 3 3 0 2 . 2 0 2 2 . 9 7 2 9 0 8 3.   [ 1 0 ]   R .   A d á me k ,   M .   K .   B u g e j a ,   S .   G .   F a b r i ,   a n d   R .   G r e p l ,   " En h a n c i n g   t h e   o b st a c l e   a v o i d a n c e   c a p a b i l i t i e o f   a   smar t   w h e e l c h a i r , "   i n   2 0 2 2   2 0 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   M e c h a t r o n i c s   -   M e c h a t r o n i k a   ( M E) ,   2 0 2 2 ,   p p .   1 - 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M E5 4 7 0 4 . 2 0 2 2 . 9 9 8 3 4 4 6 .   [ 1 1 ]   E.   K a w a g u c h i ,   K .   S e k i g u c h i ,   a n d   K .   N o n a k a ,   " S e l f - d r i v i n g   e l e c t r i c   w h e e l c h a i r   i n   c r o w d e d   e n v i r o n me n t u si n g   a   f u z z y   p o t e n t i a l   mo d e l   p r e d i c t i v e   c o n t r o l , "   I FAC - P a p e rsO n L i n e ,   v o l .   5 6 ,   n o .   2 ,   p p .   1 1 8 2 7 - 1 1 8 3 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i f a c o l . 2 0 2 3 . 1 0 . 5 8 2 .   [ 1 2 ]   I .   M i f t a h u ssal a m ,   E.   S .   J u l i a n ,   K .   P r a w i r o r e d j o ,   a n d   E.   D j u a n a ,   " W h e e l c h a i r   c o n t r o l   sy st e w i t h   h a n d   mo v e m e n t   u si n g   a c c e l e r o me t e r   se n so r , "   Mi c r o e l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   2 7 8 ,   p .   1 1 2 0 1 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . me e . 2 0 2 3 . 1 1 2 0 1 8 .   [ 1 3 ]   P .   M i s h r a   a n d   S .   S h r i v a s t a v a ,   " I o T   b a se d   a u t o mat e d   w h e e l c h a i r   f o r   p h y si c a l l y   c h a l l e n g e d , "   Ma t e r i a l s   T o d a y :   Pro c e e d i n g s ,   v o l .   5 6 ,   p a r t .   1 ,   p p .   5 3 3 - 5 4 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m a t p r . 2 0 2 2 . 0 2 . 1 8 3 .   [ 1 4 ]   D .   K u mar,   R .   M a l h o t r a ,   a n d   S .   R .   S h a r ma ,   " D e si g n   a n d   c o n s t r u c t i o n   o f   a   sm a r t   w h e e l c h a i r , "   Pr o c e d i a   C o m p u t e S c i e n c e ,   v o l .   1 7 2 ,   p p .   3 0 2 - 3 0 7 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o c s . 2 0 2 0 . 0 5 . 0 4 8 .   [ 1 5 ]   M .   M .   A b d u l g h a n i ,   W .   L .   W a l t e r s,   a n d   K .   H .   A b e d ,   " A u t o n o mo u v o i c e   r e c o g n i t i o n   w h e e l c h a i r   c o n t r o l   sy st e m,"   i n   2 0 2 2   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t a t i o n a l   S c i e n c e   a n d   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e   ( C S C I ) ,   2 0 2 2 ,   p p .   2 2 6 - 2 3 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C S C I 5 8 1 2 4 . 2 0 2 2 . 0 0 0 4 3 .   [ 1 6 ]   Z .   W a n g ,   J.  X u ,   J.  Z h a n g ,   R .   S l a v i n ,   a n d   D .   Z h u ,   " A n   i n t e l l i g e n t   a ssi s t i v e   d r i v i n g   so l u t i o n   b a se d   o n   smar t p h o n e   f o r   p o w e r   w h e e l c h a i r   mo b i l i t y , "   J o u r n a l   o f   S y st e m s A rc h i t e c t u re ,   v o l .   1 4 9 ,   p .   1 0 3 1 0 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . sy sarc. 2 0 2 4 . 1 0 3 1 0 5 .   [ 1 7 ]   A .   T r i w i b o w o ,   M .   A .   R i y a d i ,   a n d   I .   S e t i a w a n ,   " W h e e l c h a i r   n a v i g a t i o n   b a se d   o n   h e a d   mo v e me n t f o r   q u a d r i p l e g i a   p a t i e n t s , "   i n   2 0 2 3   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   R e c e n t   A d v a n c e s   i n   E l e c t r i c a l ,   El e c t r o n i c s   &   D i g i t a l   H e a l t h c a r e   T e c h n o l o g i e ( R EED C O N ) 2 0 2 3 ,   p p .   7 2 3 - 7 2 7 .   [ 1 8 ]   C .   V .   C h o w d a r y ,   M .   M .   R a o ,   S .   R a d h i k a   a n d   V .   M e e n a k sh i ,   " E n h a n c e d   e l e c t r i c a l   w h e e l   c h a i r   b a se d   o n   e y e   b l i n k i n g   c o n t r o l , "   2 0 2 3   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   A d v a n c e s   i n   C o m p u t i n g ,   C o m m u n i c a t i o n   a n d   Ap p l i e d   I n f o rm a t i c s   ( AC C AI ) ,   C h e n n a i ,   I n d i a ,   2 0 2 3 ,   p p .   1 - 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C A I 5 8 2 2 1 . 2 0 2 3 . 1 0 2 0 0 7 7 1 .   [ 1 9 ]   A .   K u mar,  M .   S i n g h ,   M .   S i n g h ,   J.  R a mp r a b u ,   A .   D u b e y ,   a n d   S .   M u j o o ,   " A   n o v e l   e l e c t r o n i c   w h e e l c h a i r   d e si g n   u s i n g   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   a ssi st e d   smar t   se n so r s   a n d   c o n t r o l l e r , "   i n   2 0 2 4   5 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n t e l l i g e n t   C o m m u n i c a t i o n   T e c h n o l o g i e s   a n d   V i rt u a l   M o b i l e   N e t w o r k s (I C I C V) ,   2 0 2 4 ,   p p .   2 7 4 - 2 8 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I C V 6 2 3 4 4 . 2 0 2 4 . 0 0 0 4 8 .   [ 2 0 ]   Z .   A l i b h a i ,   T .   B u r r e so n ,   M .   S t i l l e r ,   I .   A h mad ,   M .   H u b e r ,   a n d   A .   C l a r k ,   " A   h u m a n - c o mp u t e r   i n t e r f a c e   f o r   smar t   w h e e l c h a i r   c o n t r o l   u si n g   f o r e a r EM G   si g n a l s,"  2 0 2 0   3 rd   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   D a t a   I n t e l l i g e n c e   a n d   S e c u r i t y   ( I C D I S ) ,   S o u t h   P a d r e   I sl a n d ,   T X ,   U S A ,   2 0 2 0 ,   p p .   3 4 - 3 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C D I S 5 0 0 5 9 . 2 0 2 0 . 0 0 0 1 1 .   [ 2 1 ]   J.  L .   C a n d i o t t i   e t   a l . ,   " U sab i l i t y   e v a l u a t i o n   o f   a   n o v e l   r o b o t i c   p o w e r   w h e e l c h a i r   f o r   i n d o o r   a n d   o u t d o o r   n a v i g a t i o n , "   Ar c h i v e o f   Ph y s i c a l   M e d i c i n e   a n d   Re h a b i l i t a t i o n ,   v o l .   1 0 0 ,   n o .   4 ,   p p .   6 2 7 - 6 3 7 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a p mr . 2 0 1 8 . 0 7 . 4 3 2 .   [ 2 2 ]   G .   U g a n y a ,   I .   B r e mn a v a s,  K .   V .   P r a sh a n t h ,   M .   R a j k u m a r ,   R .   V .   S .   L a l i t h a ,   a n d   C .   S i n g h ,   " Em p o w e r i n g   a u t o n o mo u i n d o o r   n a v i g a t i o n   w i t h   i n f o r me d   mac h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s,"  C o m p u t e rs  a n d   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   1 1 1 ,   p .   1 0 8 9 1 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i 1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mp e l e c e n g . 2 0 2 3 . 1 0 8 9 1 8 .   [ 2 3 ]   S .   M a sce t t i ,   G .   C i v i t a r e se ,   O .   El   M a l a k ,   a n d   C .   B e t t i n i ,   " S mar t W h e e l s :   d e t e c t i n g   u r b a n   f e a t u r e f o r   w h e e l c h a i r   u s e r s’   n a v i g a t i o n , "   Pe rv a si v e   a n d   M o b i l e   C o m p u t i n g ,   v o l .   6 2 ,   p .   1 0 1 1 1 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p mc j . 2 0 2 0 . 1 0 1 1 1 5.   [ 2 4 ]   S .   S i v a k a n t h a n   e t   a l . ,   " M i n i - r e v i e w :   r o b o t i c   w h e e l c h a i r   t a x o n o my   a n d   r e a d i n e ss,"   N e u r o sc i e n c e   L e t t e r s ,   v o l .   7 7 2 ,   p .   1 3 6 4 8 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . n e u l e t . 2 0 2 2 . 1 3 6 4 8 2 .   [ 2 5 ]   H .   M .   R .   T .   B a n d a r a ,   K .   S .   P r i y a n a y a n a ,   D .   P .   C h a n d i ma ,   a n d   A .   G .   B .   P .   Jay a se k a r a ,   " H y b r i d   n a v i g a t i o n   d e c i si o n   c o n t r o l   me c h a n i sm   f o r   i n t e l l i g e n t   w h e e l c h a i r , "   I EEE  A c c e ss v o l .   1 1 ,   p p .   1 1 8 5 5 8 1 1 8 5 7 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 3 1 8 4 7 7 .   [ 2 6 ]   N .   N .   N .   H i s h a m ,   N .   A .   C .   M u s t a p h a ,   a n d   A .   M .   I b r a h i m,  " I n d o o r   n a v i g a t i o n   a n d   ma p p i n g   f o r   w h e e l c h a i r   p e o p l e   i n   K O E, "   i n   2 0 2 3   9 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e a n d   C o m m u n i c a t i o n   E n g i n e e r i n g   ( I C C C E) ,   2 0 2 3 ,   p p .   1 5 0 - 1 5 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C C E5 8 8 5 4 . 2 0 2 3 . 1 0 2 4 6 0 8 3 .   [ 2 7 ]   I .   T .   L a k mal ,   K .   L .   A .   N .   P e r e r a ,   H .   A .   H .   Y .   S a r a t h c h a n d r a ,   a n d   C .   P r e mac h a n d r a ,   " S L A M - b a se d   a u t o n o mo u s   i n d o o r   n a v i g a t i o n   sy st e f o r   e l e c t r i c   w h e e l c h a i r s,"  i n   2 0 2 0   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I m a g e   Pr o c e ssi n g   a n d   R o b o t i c ( I C I P) ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 - 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I P 4 8 9 2 7 . 2 0 2 0 . 9 3 6 7 3 3 6 .   [ 2 8 ]   P .   D .   A f o n so   a n d   P .   R .   F e r r e i r a ,   " A u t o n o mo u n a v i g a t i o n   o f   w h e e l c h a i r i n   i n d o o r   e n v i r o n me n t s   u si n g   d e e p   r e i n f o r c e me n t   l e a r n i n g   a n d   c o mp u t e r   v i si o n , "   i n   2 0 2 3   L a t i n   Am e r i c a n   R o b o t i c S y m p o s i u m   ( L AR S ) ,   2 0 2 3   Br a zi l i a n   S y m p o si u m   o n   R o b o t i c s   ( S BR),  a n d   2 0 2 3   W o r k s h o p   o n   R o b o t i c i n   Ed u c a t i o n   ( WR E) ,   2 0 2 3 ,   p p .   2 6 0 - 265 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / L A R S / S B R / W R E 5 9 4 4 8 . 2 0 2 3 . 1 0 3 3 2 9 1 8 .     [ 2 9 ]   T .   K o b a y a sh i ,   Y .   O n i maru ,   K .   F u k a e ,   T .   I mai ,   K .   A r a i ,   E.   N a k a z a w a ,   a n d   T .   S u z u k i ,   " P e r so n a l   a n d   i n t u i t i v e   i n d o o r   n a v i g a t i o n   sy st e b a se d   o n   d i g i t a l   t w i n , "   i n   2 0 2 1   I EEE  1 1 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o n su m e El e c t ro n i c ( I C C E - Be rl i n ) ,   2 0 2 1 ,   p p .   1 - 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C E - B e r l i n 5 3 5 6 7 . 2 0 2 1 . 9 7 2 0 0 2 4 .   [ 3 0 ]   E.   M o h a me d ,   K .   S i r l a n t z i s ,   a n d   G .   H o w e l l s,  " R e a l - t i me   p o w e r e d   w h e e l c h a i r   a ssi s t i v e   n a v i g a t i o n   sy st e b a se d   o n   i n t e l l i g e n t   se man t i c   se g me n t a t i o n   f o r   v i s u a l l y   i m p a i r e d   u se r s,"  i n   2 0 2 2   I E EE  5 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I m a g e   Pr o c e ssi n g   Ap p l i c a t i o n a n d   S y st e m s (I PA S ) ,   2 0 2 2 ,   p p .   1 - 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I P A S 5 5 7 4 4 . 2 0 2 2 . 1 0 0 5 3 0 5 1 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  1 4 No .   1 Ma r c h   2 0 2 5 :   1 0 0 - 108   108   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       S a tish   B h o g a n n a h a ll As h w a th n a r a y a n           re c e iv e d   B. E.   d e g re e   in   e lec tri c a a n d   e lec tro n ics   e n g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsit y   Ba n g a lo re ,   In d ia,  t h e   M . S .   d e g re e   in   e m b e d d e d   s y ste m c o m p u ti n g   f ro m   th e   M a n ip a l   Un iv e rsity ,   In d ia.   He   is  c u rre n tl y   As sista n P ro f e ss o w it h   th e   De p a rtm e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g ,   D a y a n a n d a   S a g a Co ll e g e   o f   En g in e e rin g ,   V T U.  His  re se a rc h   i n tere sts  in c l u d e   sm a rt  g rid s,  e m b e d d e d   sy ste m s,  a n d   re n e wa b le en e rg y .   He   c a n   b e   c o n t a c ted   a e m a il sa ti sh . e e e @d a y a n a n d a sa g r. e d u .         De e k sh it h a   Ar s a           c o m p lete d   m y   B . E .   in   e lec tri c a a n d   e lec tro n ics   e n g in e e rin g ,   S t   Jo se p h E n g in e e rin g   C o ll e g e ,   M a n g a lo re   in   2 0 0 7 .   Co m p lete d   m y   M . T e c h .   in   m icro e lec tro n ics   a n d   c o n tr o sy ste m s   in   Da y a n a n d a   S a g a Co ll e g e   o f   En g in e e rin g ,   in   2 0 1 9 .   Cu rre n tl y   p u rsu i n g   Ph . D .   in   DSU  i n   d e e p   lea rn i n g   a n d   v id e o   p ro c e ss in g P re se n tl y   w o rk in g   a a n   As sista n t   P r o f e ss o in   th e   De p a rtm e n o El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g ,   Da y a n a n d a   S a g a r   Co ll e g e   o f   En g in e e rin g   f ro m   Oc to b e 2 0 1 9 .   A re a   o f   in tere st  a re   im a g e   p ro c e ss in g ,   m a c h in e   lea rn in g ,   sig n a p ro c e ss in g ,   a n d   p ro g ra m m in g .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il d e e k sh it h a - e e e @d a y a n a n d a sa g a r. e d u .           Dr .   S h a r a th   K u m a r   Y e r r iy u r u   Na r a si m h a i a h           w o rk a a n   As sista n P ro f e ss o in   t h e   De p a rtm e n o f   El e c tri c a a n d   E lec tro n ics   En g in e e rin g   a t   Da y a n a n d a   S a g a Co ll e g e   o f   En g in e e rin g .   He   h a s 1 6   y e a rs  o f   tea c h in g   e x p e rien c e .   His   e a rn e d   B . E.   d e g re e   in   e lec tro n ics   a n d   in stru m e n tatio n   tec h n o l o g y   a n d   h is  M . T e ch .   in   in d u stri a e lec tro n ics   f ro m   S ri   Ja y a c h a m a ra jen d ra   Co ll e g e   o En g in e e rin g ,   M y su ru .   He   h o ld a   P h . D.  d e g re e   f ro m   V isv e sv a ra y a   T e c h n o lo g ica Un i v e rsit y ,   Be l a g a v i,   Ka rn a ta k a .   He   h a p u b li s h e d   1 1   re se a rc h   p a p e rs  in   re f e re e d   in tern a ti o n a jo u rn a ls  a n d   c o n f e re n c e s.  His  a re a o f   re se a r c h   in c lu d e   e m b e d d e d   sy ste m a n d   V L S d ig i tal  c ircu it   tes ti n g .   He   is an   a c ti v e   m e m b e o IS T E He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il sh a ra th - e e e @ d a y a n a n d a sa g a r. e d u .         M r .   S h r e y a s A n c h a n           is cu rre n tl y   a   f in a y e a stu d e n in   Da y a n a n d a   S a g a Co ll e g e   o f   En g in e e rin g ,   p u rsu in g   h is  e n g in e e rin g   in   e lec tri c a a n d   e lec tro n ics .   He   is  p a ss io n a te  a b o u t   ro b o ti c a n d   h a e x e c u ted   se v e ra l   p r o jec ts  u n d e th e   d o m a in .   He   is  th e   IEE P E S   stu d e n v ice   c h a ir  f o th e   DSCE   S BC  in   th e   y e a 2 0 2 4 .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   sh re y a sa n c h a n d @g m a il . c o m .         M r .   G iri  Pra sa th           is  c u rre n tl y   a   f in a y e a stu d e n in   Da y a n a n d a   S a g a Co ll e g e   o En g in e e rin g ,   p u rsu in g   h is  e n g i n e e rin g   in   e lec tri c a a n d   e lec tr o n ics .   He   is   a n   e lec tro n ics   e n th u sia st  w it h   a   w id e   v a riet y   o f   p ro jec ts  in   th e   f ield .   He   is  th e   IEE P ES   stu d e n se c re tar y   f o th e   DSCE   S BC   in   th e   y e a 2 0 2 4 .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il g iri p ra sa th 4 3 6 @g m a il . c o m .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.