Cylindrical manipulator path planning among static obstacles using artificial potential fields

Other Title(s)

تخطيط المسار لمعالج الإسطواني الحركة خلال عقبات ساكنة باستعمال الحقول الكامنة الإصطناعية

Author

Jalal, Rawand Ihsan

Source

al-Rafidain Engineering Journal

Issue

Vol. 18, Issue 3 (30 Jun. 2010), pp.82-96, 15 p.

Publisher

University of Mosul College of Engineering

Publication Date

2010-06-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

15

Main Subjects

Mechanical Engineering

Abstract AR

خلال هذا البحث، تم دارسة تخطيط المسار لمعالج اسطواني الحركة ذات أربع درجات من الحرية.

تم تقديم وجهة نظر أخرى لاستعمال ما يسمى ب "الحقول الاصطناعية الكامنة" التي تستعمل كأساس في عملية البحث عن نقاط جديدة و آمنه في فضاء عمل المعالج خلال العقبات الساكنة.

استعملت ثلاث متجهات لجعل ملاحة المعالج آمنة.

المتجه الأول محدد بين الطرف الفعال و نقطة الهدف و هو يستعمل لجذب الطرف الفعال إلى نقطة الهدف بينما المتجهان الثانية و الثالثة يتم حسابهما من نقاط على العارض و الطرف الفعال.

هذين المتجهتين تستعملان لمنع اصطدام الطرف الفعال و الذراع مع العقبات.

في هذا العمل، أقترح أن تكون للعقبات أشكال اسطوانية بأبعاد مختلفة.

حساب المسافات بين المعالج (الطرف الفعال و ذراع) و العقبات تم استخدامها كمتحسس لتجنب الاصطدامات.

اقترحت الحركة العشوائية للمفصل الثاني لتجنب الاصطدام بين الذراع و العقبات.

خلال نمط الحساب، كل نقاط المسار يتم حسابها بالطريقة المقدمة و البعض من هذه النقاط يتم تجديدها و ذلك في حالة اكتشاف اصطدام الذراع، ثم في كل نقطة يتم حساب قيم كل المفاصل.

و في النمط التطبيق الحقيقي، قيم كل المفاصل تصبح كإشارة دخول لنظام السيطرة الحقيقي لجعل المعالج يتعقب المسار المكتشف.

الطريقة تعطي مسار آمن للمعالج خلال العوارض المقترحة.

تم أجراء تجارب عملية لتطبيق الطريقة المقترحة.

Abstract EN

In this paper, path planning for cylindrical manipulator of 4-DOF is studied.

Another view point is presented for using so called ‘artificial potential fields’ which is used as the base of searching for new and safe points in the manipulator’s workspace among static obstacles.

Three vectors are used for safe manipulator navigation.

The first vector is determined between the end-effector and the goal points and it is used to attract the end-effector to the goal point.

While the second and third vectors are computed from points defined on the obstacle and the end-effector.

These two vectors are used to repel the end-effector and the arm from the boundaries of the obstacles.

In this work, the obstacles are suggested to have a cylindrical shape with different sizes.

Displacement detections between the manipulator (its end-effector and arm) and the obstacles are used as sensors for collisions impending.

A random movement is suggested for joint two to avoid contacting between the arm and obstacles.

At the off – line path mode, all path points are determined by the presented method and some of them are updated, if an arm collision is detected, then joint variables are calculated at each point.

In real mode, these joint variables are fed to a simple real control system to make the manipulator tracks the found path.

The method gives a safe path for undertaken manipulator.

An experimental work is also presented.

American Psychological Association (APA)

Jalal, Rawand Ihsan. 2010. Cylindrical manipulator path planning among static obstacles using artificial potential fields. al-Rafidain Engineering Journal،Vol. 18, no. 3, pp.82-96.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-250384

Modern Language Association (MLA)

Jalal, Rawand Ihsan. Cylindrical manipulator path planning among static obstacles using artificial potential fields. al-Rafidain Engineering Journal Vol. 18, no. 3 (Jun. 2010), pp.82-96.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-250384

American Medical Association (AMA)

Jalal, Rawand Ihsan. Cylindrical manipulator path planning among static obstacles using artificial potential fields. al-Rafidain Engineering Journal. 2010. Vol. 18, no. 3, pp.82-96.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-250384

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 96

Record ID

BIM-250384