Sorour, Mohamed Tarek. <br/><br/>
Development of an Autonomous Interior Wall Painting Robot / 
 تطوير روبوت ذاتي الحركة لدهان الحوائط الداخلية . 
Mohamed Tarek Sorour. 
 - Alexandria :   Mohamed Tarek Sorour,  2012. 
 - xi, 67 Pages:  Illustrations;  30 cm. 
<br/><br/> A Thesis Submitted to the Graduate School of Innovative Design Engineering : Egypt - Japan University of Science and Technology (E - JUST) : In Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science in Mechatronics and Robotics Engineering  
<br/><br/>Thesis (M.Sc.  
<br/><br/> Wall painting is both exhausting and hazardous for humans, and hence there is a strong<br/>motivation to develop a robot that can automate this process without human intervention.<br/>This need was realized and several automated systems were presented in the literature. The<br/>available systems are bulky and can hardly be applied for indoor applications; therefore<br/>there is much scope for improvement. This study describes a new painting robot design and<br/>development at full scale consisting of a painting arm that scan walls vertically and<br/>mounted over a mobile platform with controlled motion. Sensors are fitted to both the robot<br/>arm and the mobile base to control the motion of the robot autonomously. Several Micro<br/>controllers are used to control basic robot modules and implement the painting, planning<br/>and control algorithms. Design of separate modules and their integration and testing is<br/>presented. Ball screw joint actuation system is employed and justified through analysis and<br/>comparison with popular harmonic drives. This comparison proved interesting<br/>enhancements in accuracy, torque capacity and drive weight under certain conditions of the<br/>new driver. The results will help system designers in their early choice of drivers. Robot<br/>experiments were carried out to verify our control strategies. Experiments confirmed the<br/>successful function and operation of the robot. The vertical scan of the arm is completed in<br/>40 seconds which resulted in a painting rate of 10 m²/h. The robot weighs 35 kg which<br/>ensures its portability for indoor applications.  دهان الحوائط هي عملية شاقة و خطرة على البشر مما يشكل حافزا قويا لميكنة هذه العملية. إن الحاجة لمثل هذا النظام<br/>الأوتوماتيكي لدهان الحوائط الداخلية قد تم إدراكها وتناولها في بعض الأبحاث السابقة إلا أن هذه الأبحاث قد ركزت<br/>الإهتمام فقط على الدهان بإستخدام الرش و تطوير روبوتات خاصة بدهان الحائط فقط أو السقف فقط و ليس الإثنان<br/>معا يضاف الى ذلك أن هذه النظم كبيرة الحجم مما يعوق إستخدامها عمليا في تطبيقات دهان الحوائط الداخلية بفاعلية.<br/>هذا البحث يتناول دراسة تصميم وتطوير روبوت بالمقاس الطبيعي مكون من ذراع يمكنه الحركة العمودية و بالتالي<br/>دهان الحائط من أعلي الي أسفل و العكس بالإضافة الي قاعدة متحركة لتمكين الحركة الأفقية و بالتالي دهان الحائط<br/>بأكمله. تم تركيب حساسات في كلا من الذراع و القاعدة للتحكم في حركة الروبوت بشكل ذاتي و دون التدخل البشري.<br/>لقد تم إستخدام العديد من المتحكمات الدقيقة للتحكم في الاجزاء الأساسية للروبوت و لتطبيق نظم التخطيط و التحكم و<br/>الميكنة. في هذه الرسالة يتم توضيح مراحل تصميم المكونات المختلفة و إختبارها. لقد تم إستخدام القلاووظ الكروي<br/>كوسيلة لنقل الحركة في المفاصل. هذا النظام لنقل الحركة قمنا بتطويره و دراسة حركته و تحليلها و مقارنته بالنظام<br/>الترددي الأكثر شيوعا في تطبيقات الروبوتات أظهرت المقارنة الكثير من التحسن في دقة نقل الحركة و الوزن الكلي<br/>و أقصي عزم يمكن تحمله. تم عمل العديد من التجارب لإختبار أنظمة التحكم و لتأكيد فاعلية أداء الروبوت. ولقد تبين<br/>أن الوقت الازم لتغطية الذراع لطول الحائط كاملا تبلغ 40 ثانية مما نتج عنه معدل دهان بلغ 10 متر مربع ساعة. كما<br/>أن وزن الروبوت الكلي بلغ حوالي 35 كج والذي يمكنه من الحركة بسهولة في حيز التشغيل. 
<br/><br/>