Novel Fuzzy Logic Controller based on Time Delay Inputs for a Conventional Electric Wheelchair



Document title: Novel Fuzzy Logic Controller based on Time Delay Inputs for a Conventional Electric Wheelchair
Journal: Revista mexicana de ingeniería biomédica
Database: PERIÓDICA
System number: 000379538
ISSN: 0188-9532
Authors: 1
1
1
Institutions: 1Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Ciudad de México, México, Distrito Federal. México
Year:
Season: Ago
Volumen: 35
Number: 2
Pages: 125-142
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
Spanish abstract En este trabajo se presenta un controlador dinámico con lógica difusa para el problema de navegación de una silla de ruedas. El controlador usa datos presentes de tres sensores ultrasónicos como la principal fuente de información del entorno. Sin embargo, a partir de valores pasados se obtienen otras entradas designadas como "retrasos dinámicos'' para la base de reglas. A pesar de que los controladores de lógica difusa con entradas estáticas pueden resolver problemas básicos de navegación, la estructura propuesta con entradas dinámicas tiene un excelente desempeño para problemas de navegación más complejos. Se diseñaron estrategias de navegación estáticas y dinámicas, las cuales fueron implementadas primero en software para evaluar su desempeño. Se usó un laberinto y sus trayectorias fueron comparadas para seleccionar el mejor. Para mejorar su respuesta, la estrategia dinámica fue implementada en hardware. Este artículo presenta una comparación entre las aplicaciones de hardware y software para ilustrar la posibilidad de implementar la metodología en diferentes plataformas. El controlador dinámico de lógica difusa dirigió la silla eléctrica sin colisionar contra los muros, y es un sistema de navegación de alto desempeño. Así mismo, este controlador podría resolver las limitaciones del sensor
English abstract This work proposes a Dynamic fuzzy logic Controller for the navigation problem of an electric wheelchair. The controller uses present data from three ultrasonic sensors as the main source of information from the environment. However other inputs, named as "dynamic time delay", are obtained from past samples of those static data and are used to design the rule base. Although fuzzy logic controllers with static inputs could solve basic navigation problems, the proposed structure with dynamic inputs gets an excellent performance for more complex navigation problems. There were designed static and dynamic navigation strategies, which were first deployed in software just to evaluate their behavior. They were tested in a maze and their trajectories were compared to select the best. For improving its response, the dynamic fuzzy logic strategy was deployed in hardware. The paper presents a comparison between the software and hardware applications to illustrate the possibility of implementing the proposed methodology in different platforms. The dynamic fuzzy logic controller led the electric wheelchair without colliding against walls, and is a high performance navigation system. Moreover, this controller could solve the sensor limitations
Disciplines: Medicina,
Ingeniería
Keyword: Ingeniería biónica y cibernética,
Sillas de ruedas,
Controladores dinámicos,
Lógica difusa,
Sensores ultrasónicos
Keyword: Medicine,
Engineering,
Bionics and cybernetics,
Wheelchairs,
Dynamic controllers,
Fuzzy logic,
Ultrasonic sensors
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