TY - JOUR ID - TI - Cylindrical Manipulator Path Planning Among Static Obstacles Using Artificial Potential Fields تخطيط المسارلمعالجِ الإسطوانيِ الحركة خلال عقباتِ ساكنةِ بإستعمال الحقول الكامنة الإصطناعيةََ AU - Rawand Ehsan Jalal روند إحسان جلال PY - 2010 VL - 18 IS - 3 SP - 82 EP - 96 JO - AL-Rafidain Engineering Journal (AREJ) مجلة هندسة الرافدين SN - 18130526 22201270 AB - Abstract 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. Keywords Path planning, cylindrical manipulator, static obstacles, artificial potential fields, configurations, collision detections, line parametric equations, control system.

الملخّص خلال هذا البحث، تم دارسة تخطيط المسارلمعالجِ إسطوانيِ الحركة ذات اربع درجات من الحرية. تم تقديم وجهة نظر اخرى لأستعمال ما يسمى ب" الحقول الإصطناعيةََ الكامنة" التي تستعمل كأساس في عملية البحث عن نقاطِ جديدةِ وآمنةِ في فضاء عمل المعالجَ خلال العقباتِ الساكنةِ. أستعملت ثلاث متجهات لجعل ملاحة المعالج أمنة. المتجه الأولَ مُحدَّدُ بين الطرف الفعال ونقطة الهدفَ وهو يُستَعملُ لجَذْب الطرف الفعال إلى نقطةِ الهدفَ بينما المتجهان الثانية والثالثة يتم حسابهما مِنْ نقاطِ على العارض و الطرف الفعال. هذين المتجهتين تُستَعملانِ لمنع أصطدام الطرف الفعال والذراع مع العقباتِ. في هذا العملِ، أقترح أَنْ تكون للعقبات أشكال إسطوانية بأبعاد مختلفةِ. حساب المسافات بين المعالجِ (الطرف الفعال وذراع) والعقبات تم استخدامها كمتحسّس لتجنب الإصطداماتِ. أقترحت الحركة العشوائية للمفصلِ الثاني لتجنب الأصطدام بين الذراعِ والعقباتِ. خلال نمط الحساب، كُلّ نقاط المسار يتم حسابها بالطريقةِ المُقَدَّمةِ والبعض مِنْ هذه النقاط يتم تجديدها وذلك في حالة أكتشاف إصطدامِ الذراعِ، ثمّ في كل نقطة يتم حساب قيم كل المفاصل. وفي النمطِ التطبيق الحقيقيِ، قيم كل المفاصل تصبح كأشارة دخول لنظام السيطرةِ الحقيقيِ لجَعْل المعالجِ يَتعقّبُ المسار المكتشف. الطريقة تَعطي مسار آمن للمعالجِ خلال العوارض المقترحةِ. تم أجراء تجارب عملية لتطبيق الطريقة المقترحة. ER -