I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   25 ,   N o .   1 J a n ua r y   2022 ,   pp.   28 1 ~ 290   I S S N:  2502 - 4752,   DO I 10 . 11591/i j e e c s . v 25 .i 1 . pp 281 - 290             281       Jou r n al  h o m e page ht tp: // ij e e c s . iaes c or e . c om   S la n t le t  t r an sf or m   u se d  f or  f au lts d ia g n osi s i n  r ob ot  ar m       M u h am ad   Az h ar   Abd il at e f   Al ob aid y 1 , 2 ,   Jas s im   M oh am m e d   Abd u l - Jab b ar 1 ,   S aad   Z agh l u l   Al - k h ayyt 2   1 D e pa r tm e nt   of  C o m p u te r   E ngi n e e r in g, C o ll e g e   of  E ngi n e e r in g,  U ni ve r s it y   of  M o s ul , M o s ul , I r a q   2 D e pa r tm e nt   of  M e c ha tr o ni c s  E ngi n e e r in g, C ol le g e   of  E ngi n e e r in g, U ni ve r s it y   of  M o s ul , M o s ul , I r a q       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve A ug   20 2021   R e vi s e Oc t   24 2021   A c c e pt e N o v   25 2021       T h e   ro b o t   arm   s y s t em s   are   t h e   mo s t   t arg e t   s y s t em s   i n   t h e   fi e l d s   o fau l t s   d e t ec t i o n   an d   d i ag n o s i s   w h i c h   ar e   e l ec t ri c a l   an d   t h e   mec h a n i c a l   s y s t em s   i n   m an y   fi el d s .   Fau l t   d e t ec t i o n   an d   d i ag n o s i s   s t u d y   i s   p re s e n t ed   fo t w o   ro b o t   arm s .   T h e   d i s t u rb an ce   d u e   t o   t h e   fau l t s   at   ro b o t 's   j o i n t s   c au s e s   o s ci l l at i o n s   at   t h e   t i p   o t h e   ro b o t   ar m .   T h e   a ccel e rat i o n   i n   m u l t i - d i r ec t i o n   i s   an a l y s e d   t o   e x t rac t   t h e   f e at u r e s   o t h e   fau l t s .   Si mu l at i o n s   fo p l an ar  an d   s p ace   ro b o t s   are  p re s e n t e d .   T w o   t y p e s   o f e at u r e   (fau l t s d e t e c t i o n   me t h o d s   are   u s e d   i n   t h i s   p ap e r.   T h e   fi rs t   o n e   i s   t h e   d i s c r e t e   w a v e l e t   t ran s fo rm,   w h i ch   i s   ap p l i ed   i n   m an y   r e s e ar c h 's   w o rk s   b e fo r e .   T h e   s eco n d   t y p e ,   i s   t h e   Sl a n t l e t   t ran s fo rm ,   w h i ch   r e p r e s en t s   an   i m p ro v ed   mo d e l   o t h e   d i s c r e t w a v e l e t   t ran s fo r m .   T h mu l t i - l a y er  p e r ce p t ro n   art i fi c i a l   n e u ra l   n e t w o r k   i s   u s ed   fo t h e   p u rp o s e   o f   fau l t s   al l o c at i o n   a n d   cl as s i fi c at i o n .   A cc o r d i n g   t o   t h e   o b t ai n ed   r e s u l t s ,   t h Sl an t l e t   t ran s fo r m   w i t h   t h e   mu l t i - l a y e r   p e r ce p t ro n   art i f i ci al   n eu ral   n e t w o r k   ap p e ar  t o   p o s s e s s   b e s t   p e rfo rm a n ce   (4 . 7 0 8 8 e - 0 5 ),   l o w e co n s u mi n g   t i me    (7 1 . 0 1 7 3 0 8   s e c )   an d   h i g h e a ccu ra cy   (1 0 0 % t h an   t h e   r e s u l t s   o b t ai n ed   w h en   ap p l y i n g   d i s c r e t e   w av el e t   t ran s fo r m   a n d   art i f i c i a l   n e u ral   n e t w o rk   fo r   t h s am p u rp o s e .   K e y w o r d s :   A c c ur a c y   DW T   F a u l t s   d i a g n o s i s   L a b Vo l t   M L P - A NN   P l a n e r   S L T   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din A u th or :   M uha m a Az h a r   Ab d il a t e f   Al o b a i d y   De pa r t m e n t   o f   M e c h a t r o ni c s   E n g i ne e r i ng,   C o l e ge   o f   E n g i ne e r i ng   Uni ve r s i t y   o f   M o s u l ,   M o s u l ,   I r a   E m a i l m u h a m a d. a z h a r @ u m o s u l . e du. i q       1.   I NT RODU C T I ON   R o b ot s   t h a t   b e i ng  de v e l o pe d   i r e c e n t   y e a r s   a n a r e   n o ut i l i z e i n u m be r   o f   f i e l d s .   T h e y   ha v e   b e e n   u s e i i n du s t r i e s ,   m il i t a r i e s ,   m e d i c a l   e q u i p m e n t ,   a n m a ny   o t h e r   f i e l d s   [ 1] .   F o r   m o s o f   t h e s e   a pp l i c a t i o ns ,   i t   i s   r e c o m m e nde t h a t   t h e   u s e r o b o t   m u s t   b e   s a f e   a n pr e c i s e   a s   m uc a s   po s s i b l e .   T h a b e c a us e   a ny   f a il ur e   i a   r o b o t   c a n   h a v e   a   s i g ni f ica n t   i m p a c t   o n   t h e   pe r f o r m a n c e   dur i ng  wo r k,   r e s u l t i n in  poo r   r e s ul t s   [ 1] [ 4] .   C o n d i t i o m o ni t o r i n f o r   r o b ot s   d i f f e r s   f r o m   t h a t   s im p l e   r o t a t i n g   ge a r   due   to   t h e i r   e x t r e m e ly   s o phi s t i c a t e m e c ha ni c s .   T f u l f il   a ny   g i ve n   s c e na r i o   f o r   a   r o b ot,   e a c h   j o i n t   i n   t h e   r o b ot ' s   bo dy   w i ll   m o v e   a t   di f f e r e n t   a n gu l a r   s pe e ds   ( a n a c c e l e r a t i o ns ) ,   de m a n d i f f e r e n t   tor que s ,   a n r ot a t e   a di f f e r e nt   a n g l e s .   T h e   m e c ha ni c a l   o r   e l e c t r i c a l   im pu l s e s   s e n t   by   t h e   r o b ot   wi ll   be   t r a n s i t o r y ,   l a s t i n o nly   a   f e s e c o n ds .   T h e   s i g na l s   ge n e r a t e by   m a l f u n c t i o ni ng  pa r t s   a r e   no n - s t a t i o n a r y   [ 5] .   T h e   f a u l t   d i a g n o s i s   m e t h o no r m a ll y   c o n s i s t s   o f   t h r e e   s t e ps f a u l t   i de n t i f i c a t i o n ,   w hi c h   m a y   i nd i c a t e   t h e   pr e s e n c e   o f   i r r e gu l a r   be h a vi o ur s ,   f a u l t   i s o l a t i o n ,   w hi c h   de t e r m i ne s   t h e   l o c a t i o n   a n f o r m   o f   t h e   f a il ur e   t h a t   o c c ur s ,   a n f i na ll y   f a u l t   a n a ly s is ,   whi c r e v e a l s   t h e   r e l a t i o ns hi b e t we e n   f a il ur e   c a us e s   a n d   s y m pt o m s   [ 6] [ 7 ]   I n   2011,   E s k i   e al .   [ 8]   publi s he a   s t ud y   t h a t   de s c r i b e d   a n   e x p e r i m e n t a l   i nve s t i ga t i o n   o n   a   r o b ot  m a ni pu l a t o r   by   us i ng   a   n e ur a l   ne t wor to   a n a l y s e   t h e   vi br a t i o n   c o n d i t i o o n   j o i n t s .   E a c h   j o i n t 's   no i s e   a n d   vi br a t i o n   we r e   c a l c u l a t e d.   T h e n ,   t o   pr e di c t   t h e   s e r vi c i ng  t i m e ,   t h e   r e l e v a n t   pa r a m e t e r s   a r e   c h e c ke w i t h   a   n e ur a l   ne t wor pr e di c t o r .   T wo   t y pe s   o f   n e ur a l   pr e d i c t or s   a r e   u s e d   t o   f i nd  a   s t a bl e   a n a d a pt i ve   n e ur a l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i ,   Vo l .   25 ,   N o .   1 J a n ua r y   20 22 281 - 290   282   n e t wo r s t r uc t ur e .   T h e s e   t wo   m e t h o ds   e nh a n c e d   pe r f o r m a n c e ,   a l l o w i n g   f o r   t h e   a do pt i o n   o f   a   r o t a ted  bi na r n e ur a l   n e t wo r k   ( R B NN )   f o r m   to   f o r e c a s t   vi b r a t i o n s   o n   i n dus t r i a l   r o b ot s .   I n   2016,   J a b e r   a n B icke r   [ 9]   de v e l o pe a n   i n t e l li ge n t   c o n d i t i o n   m o ni t o r i n s y s t e m   f o r   i n dus t r i a l   r o b ot   j o i n t s   to   de t e c t   t h e   m o s t   c o m m o b e a r i ng  f a il ur e s ,   s uc a s   i nne r /o ut e r   r a c e   b e a r i n g   f a u l t s .   F o r   pr e c i s e   d e f e c t   d i a g n o s i s ,   t h e   d i s c r e t e   wa ve l e t   t r a n s f o r m   ( D W T )   wa s   ut i li z e t o   pe r f o r m   t i m e - f r e qu e n c y   s i g n a l   a n a ly s i s .   Af t e r   t h a t ,   a n   a r t i f i c ia l   n e ur a l   n e t wo r ( A NN )   wa s   a pp l i e to   c l a s s if y   t h e   f a u l t s Us i n t h e   P UM A   560  r o b ot ,   a n   e x pe r i m e n t a l   i nve s t i ga t i o s e t up  wa s   c a r r i e o ut.   T h e   s t a n da r de vi a t i o n   f e a t ur e s   we r e   c o m put e f o r   m u l t i - ba n f r e que n c y   l e v e l s   a n d   us e t o   de s i g n ,   t r a i n ,   a n t e s t   t h e   pr o p o s e n e ur a l   n e t wo r k.   T h e   c r e a t e a ppr o a c h   wa s   e x t r e m e ly   a c c ur a t e   in  d i a g n o s i n g   a   v a r i e t y   o f   s e e de d   r o b ot   de f e c t s .   L i n   a n B o l d ba a t a r   [ 10]   pr o p o s e a   m o de l - b a s e f a u l t   a c c o m m o d a t i o n   c o n t r o l   t e c hni que   f o r   bi pe r o b o l o c o m o t i o n   w i t h   u n k n o wn   u n c e r t a i n t i e s   a n f a u l t s ,   whi c h   r e l i e o n   a   r e c ur r e n wa v e l e t   e l m a n   n e ur a l   n e t wor ( R W E NN )   to  a c hi e ve   a ppr o pr i a t e   c o n t r o l   w i t h   mi n im a l   o u t pu t   de gr a da t i o n .   T h e   a d a pt i ve   l a ws   o f   t h e   R W E NN - b a s e d   f a u l t   a c c o m m o da t i o n   r e gu l a t i o n   a r e   de r i v e d   us i n t h e   L y a pu n o v   t h e o r e m ,   e ns ur i n t h e   s y s t e m 's   s t a bil i t y a   n u m e r i c a l   c o m pa r i s o n   w i t h   o t h e r   n e ur a l - n e t wo r k - b a s e c o n t r o l   m e t h o ds   wa s   ut i li z e t i ll us t r a t e   i t s   s upe r i o r i t y .   I n   2019   C h o   e al [ 11 ] ,   pr e s e n t e a   m e t h o d   o f   f a u l t   d e t e c t i o n   u s i n g   a   s pe c i a l   a l go r i t hm   u s i ng  n e ur a l   ne t wor f o r   r o b ot   m a ni pu l a t o r s .   T h e   s t ud y   pr o p o s e s   a   n e ur a l   n e t wo r k - b a s e f a u l t   de t e c t i o n   a ppr o a c h   t h a d o e s   n o t   r e qui r e   t h e   us e   o f   a   phy s i c a l   r o b ot  m o de l   o r   a c c e l e r a t i o n .   A   ne ur a l   n e t wo r c a n   b e   us e t o   c a l c u l a t e   t h e   f a u l t   t o r que ,   a l l o w i ng  f o r   s uc c e s s f u de f e c t   i de n t i f i c a t i o n   a n d i a g n o s i s .   A c c o r d i n t o   t h e   o b t a i n e r e s u l t s   i t h e   pr e - m e n t i o n e s t udi e s ,   t h e r e   i s   n o   s i n g l e   s im u l a t i o n   s t ud y   a pp l yi ng  m o r e   t h a n   o ne   t e c hni que   f o r   t h e   pur po s e   o f   f a u l t s   de t e c t i o a n d i a g n o s i s .   Due   t t h a t ,   n c o m pa r i s o ns   h a v e   b e e n   do n e   b e t we e n   d if f e r e n t   tec hni que s .   M o r e o v e r ,   i n   t h e   m e n t i o n e s t udi e s ,   o nl y   o n e   t y pe   o f   f a u l t   i o n e   l o c a t i o n   a t   a   t i m e   i s   t e s t e d;   t h e r e   a r e   n o   e x pe c t a t i o ns   f o r   m o r e   t y pe s   o f   f a u l t s   o n   d i f f e r e n l o c a t i o ns .   T h e   pr e - m e n t i o n e d   s t ud i e s   a l s o   g i ve   no   f o c us   o t h e   c o ns u mi ng  t i m e .   I n   a dd i t i o n ,   t h e   S l a n t l e t   t r a n s f o r m   ( S L T )   [ 12] [ 15] ,   i s   n o t   us e y e t   f o r   t h e   f a u l t s   d i a g n o s i s   i r o b o t   a r m s .   I t hi s   p a pe r ,   t w o   t y pe s   o f   f e a t ur e s   ( f a u l t s )   de t e c t i o n   m e t h o ds   a r e   us e f o r   m a ny   f a u l t s   i m a ny   l o c a t i o ns   a t   a   t i m e ,   t h e   us e m e t h o ds   a r e   t h e   D W T   a n t he   S L T .   I t h e   f o ll o w i ng  s e c t i o n s ,   t h e   r o b o t   a r m   s i m u l a t i o n ,   D W T ,   S L T ,   a n a l s o   th e   f a u l t s   c l a s s if i c a t i o n   a r e   e x p l a i ne de e p ly ;   a l s o   t h e   r e s u l t s   a n d i s c us s i o n ,   c o n c l us i o n   a n f ut ur e   w o r ks   a r e   i nc l ude d.       2.   ROB OT   AR M   S I M UL AT I ON   A   r o b ot   i s   a   r e pr o g r a m m a bl e   m u l t if u n c t i o n a l   m a ni pu l a t o r   t h a t   i s   pr o gr a m m e to   m o v e   ( m a t e r i a l s ,   c o m p o n e n t s ,   a n t oo l s ) .   T h e   r o b ot   a r m   s y s t e m   c a n   b e   e x po s e to   m a ny   pr o bl e m s ,   w hi c h   c a n   l e a t o   f a i l ur e s   o r   s y s t e m   f a u l t s   [ 16] .   R o b ot s   c a n   m a lf u n c t i o n   due   to   h u m a n   m i s t a ke ,   c o n t r o l   pa ne l   i s s ue s ,   m e c ha ni c a l   f a u l t s po we r   o u t a ge s ,   a n e nvi r o nm e n t a l   v a r i a bl e s .   T h e   m a i r e a s o n   f o r   pr e v e n t i n s uc h   f a il ur e s   i s   t h a t   t h e y   mi g h r e s u l t   i n   h u m a n   i n j ur y   o r   de a t h ,   a s   we ll   a s   c o s t l y   do wn t i m e .   P o s i t i o na l   e r r o r   i s   r e s po ns i bl e   f o r   ha l f   o f   a l r o b ot  f a il ur e s   [ 17] .   T h e   m o t i o n   o f   a ny   r o b ot   a r m   i s   us ua ll y   de pe n ds   o n   t h e   n u m be r   o f   j o i n t s   a n t h e i r   pr o pe r t i e s .   T h us ,   t h e r e   i s   a   d if f e r e n c e   b e t we e t h e   t w o   a n t h e   t h r e e   j o i n t s   r o b ot   a r m s .   A dd i t i o n a l   z   d i m e n s i o n ,   w hi c h   c o m e s   f r o m   t h e   t hi r j o i n t   i s   a d de d,   m a ke s   t h e   r o b o t   a r m 's   m o t i o n   m o r e   f l e xi b l e ,   b ut   w i t s o m e   c o m p l e xi t y   i n   de s i g n ,   wo r ks   a n r o b ot   a r m 's   k i n e m a t i c s   e qua t i o ns .   I n   t hi s   pa pe r ,   t w o   r o b ot   a r m s   a r e   pr e s e n t e us i ng   M a t l a S i m u li nk,   t o   s i m u l a t e   r e a l   m o de l s .   T h e   f i r s t   m o de l   i s   de s i g n e d   t o   s i m u l a t e   t he   p l a n a r   r o b ot   a r m   ( t wo   j o i n t s   r o b o t   a r m ) ,   F ig ur e   1.   T h e   s e c o n m o de l   i s   de s i g n e t o   s i m u l a t e   L a b V o l t   51 50  r o b ot  a r m   F i gur e   a n F i gur e   3.           F i gur e   1.   T w j o i n t s   r o b ot   a r m   s i m u l a t i o n   m o de l   ( p l a n e r   r o b ot  a r m )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752       Slant let  tr ans f or us e f or   f ault s   diagnos is   in   r obot  ar m   ( M uhamad  A z har   A bdil ate A loba idy)   283       F i gur e   2.   L a b Vo l t   5150  r o b ot   a r m           F i gur e   3.   L a b Vo l t   r o b ot  a r m   s im u l a t i o n       I n   t h e   t wo   s i m u l a t i o ns ,   a   c u bi c   t r a j e c t o r y   ge n e r a t i o n   bl o c F i gur e   i s   us e d   r e pr e s e n t i n t h e   t y p i c a im p l e m e n t a t i o n   c a s e .   A   s t a n da r s c o pe   i s   c o nn e c t e to  t r a c t h e   o u t pu t   s i g n a l .   T h e   o r i g i na l   s i g n a ls   i n   t h e   j o i n t s   r e pr e s e n t   t h e   j o i n t s   po s i t i o n s .   T h e   s u i t a bl e   c ubi c   po l y n o mi a l   h a s   t h e   f o r m   [ 18] :     ( ) = 0 +   ( 3 / 2 ) (  0 ) 2 ( 2 / 3 ) (  0 ) 3   ( 1)     w h e r e ;   0 : i ni t i a l   po s i t i o n    : f i na l   po s i t i o n    :t i m e   dur a t i o n   f o r   m o t i o n   T h e   s i g na l s   a r e   t h e n   m e r ge d   w i t h   a e x t e r n a l   s i gn a l   a s   a   d i s t ur b a n c e   m o de l ,   w hi c c o n s i s t s   o f   a   r e pe a t e s t a i r   s e que n c e   w i t h   a   ga i n .   T h e   p u r po s e   o f   us i ng   t h e   d i s t ur b a n c e   m o de l   i s   t o   us e t h e   r o b o t   s i g n a l s   f a u l t y .   T h e   s i g n a l   a t   e a c h   j o i n t   o f   t h e   r o b o t   a r m   i s   t o   b e   c o nv e r t e i n t o   C a r t e s i a n   c o o r di n a t e s   u s i n g   t h e   f o r wa r k i n e m a t i c s   e qua t i o n s .   T h e   f o r wa r ki ne m a t i c s   e qua t i o ns   f o r   t h e   p l a nn e r   a r e :     = 1 + 2  ( 1 + 2 )   ( 2)     = 1    + 2    ( 1 + 2 )   ( 3)     W hil e ,   t h e   f o r wa r ki ne m a t i c s   f o r   L a b Vo l t   r o b ot  a r m   a r e :     =  1 [ 1 2 + 2  ( 1 + 2 ) ]     ( 4)     = 1    2 + 2    ( 2 + 3 )   ( 5)     =  1 [ 1  2 + 2  ( 2 + 3 ) ]   ( 6)     W h e r e ;   L 1   a n L 2   a r e   t h e   l e n gt h s   o f   l i nk1  a n l i nk  2;   r e s pe c t i v e ly .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i ,   Vo l .   25 ,   N o .   1 J a n ua r y   20 22 281 - 290   284   F o r   n o i s y   o r   f a u l t y   s i g na l s ,   i t   i s   pr e f e r r e t o   d e a l   w i t h   t h e   a c c e l e r a t i o s i g n a l s   ( t h e   2 nd   o r de r   de r i v a t i o n   o f   po s i t i o ns )   be c a u s e   t h e y   a r e   m o r e   s e n s i t i ve   t o   b ot h   t i m e -   a n f r e que n c y - c ha n ge s .   I n   t hi s   pa p e r ,   t h e   de t e c t e a c c e l e r a t i o n   s i g na l s   a r e   to   b e   r e gi s t e r e a n d i a g n o s e w i t h   t h e   wa ve l e t   t r a n s f o r m ,   a n t h e   pr o c e s s   i s   r e pe a t e w i t h   S L T .   A NN   i s   t h e n   us e to   c l a s s if y   t h e   de f e c t i v e   s i g na l s .   T h e   m o s t   de t e c t e f a u l t y   s i g na l s   o c c ur   b e c a us e   o f   t h e   uns t a bl e   t or que   o r   f o r c e   a ppl i e to   t h e   j o i n t s   or   b e c a us e   o f   hi g h   l o a d s ,   whi c l e a t o   a ddi t i o n a l   n o i s y   s i g n a l s ,   a ppe a r   a s   o s c i ll a t i o n s   [ 17] [ 19] .   T h e   a c c e l e r a t i o n   i s   e x pe c t e to   b e   e a s il y   r e a s i nc e   a c c e l e r o m e t e r   s e ns o r s   a r e   us e d   i t h e   m a j o r i t y   o f   r e a l - wo r l d   r e c e n t   wo r ks   [ 4] .   A   n o i s y   s i g na l   is   pr o duc e i n   t hi s   s im u l a t i o n   by   a dd i ng  a   d i s t ur b a n c e   s i g na l   a t   j o i n t s .   T hi s   c o n d i t i o n   c a u s e s   t h e   o r i g i na l   s i g n a ls   to   b e   d i s r upt e d,   r e s ul t i n i t h e   o ut pu t   o f   a   de f e c t i v e   s i g na l .   T he   A NN   i s   t h e n   a pp li e f o r   t h e   pur po s e   o f   f a u l t ' s   c l a s s i f i c a t i o n .       3.   DI S CR E T E   WAV E L E T   T RA NSF ORM   T h e   wa v e l e t   i s   c o n s i de r e a s   o n e   o f   t h e   r e c e n t   a ppr o a c h e s   f o r   s i g na l   t r a n s f o r m a t i o n ,   t h a t   h a s   a   w i d e   r a n ge   o f   a pp li c a t i o ns   [ 20] .   T h e   wa v e l e t   tr a n s f o r m   i s   vi e we a s   a   s o l ut i o n   t t h e   s h o r t e s t   t i m e   f o ur i e r   t r a n s f o r m   ( S T F T ) 's   pr o bl e m s .   A s   s h o wn   i F i g ur e   4,   i t   c o n s i de r s   a   va r i e t y   o f   w i ndo ws   w i t h   v a r yin s c a l e s   a n w i dt h s   ( 7) .   I n   t hi s   wa y ,   t h e   wa ve l e t   t r a n s f o r m   w i ll   d i v i de   da t a   i n t o   s e v e r a l   f r e que nc y   c o m po n e n t s   a n d   i nve s t i g a t e   e a c h   o n e   s e pa r a t e l y   [ 16] [ 20] .           F i gur e   4.   W a ve l e t   t i m e - s c a l e   r e pr e s e n t a t i o n   [ 16]       / , ( ) = 1 ( )   ( 7)     T h e   wa v e l e t   tr a n s f o r m   i s   us e to   de c o m po s e   n o n - s t a t i o n a r y   t i m e   s e r i e s   do m a i ns   i n t o   f r e que n c y   t i m e   do m a i ns   i a   v a r i e t y   o f   f i e l ds   [ 21] .   T hi s   c o n c e pt ' s   m e a n   i s   a   li t t l e   wa v e ,   whi c h   i s   a n   o s c i ll a t o r y   f u n c t i o n   f o r   a   z e r o   a v e r a ge   t h a t   i s   l o c a li z e i a   mi n o r   s p a n .   W a ve l e t   c o e f f i c i e n t s   c a b e   m a ni pu l a t e i a   f r e que nc y - b a s e m a nn e r ,   t h e n ,   i nv e r t e to   a   t i m e - b a s e r e pr e s e n t a t i o n .   T h e   m o t h e r   wa v e l e t   f u n c t i o n   c a n   b e   m o d i f i e to   ge n e r a t e   o t h e r   da ugh t e r   wa ve l e t   f u n c t i o n s ,   f o r mi ng  t h e   wa v e l e t   f a mi ly   gr o up.   E a c h   da ug h t e r   wa v e l e t   f u n c t i o n   i s   a   m o ve d - e x t e n de d,   o r   a   m o ve d - c o m pr e s s e ve r s i o n   o f   t h e   m o t h e r   wa v e l e t   [ 21] .   T h e   wa v e l e t   t r a n s f o r m   i s   d i v i de i n t o   t w t y p e s c o n t i n uo us   a nd  d i s c r e t e .   Ha a r   a n Da u b e c hi e s   a r e   us ua l   f o r m s   o f   d i s c r e t e   wa v e l e t   t h a t   a r e   d i s c o n t i n ue s   i t i m e ,   po s s e s s i ng  S h a nn o n   d i s c o n t i n ue s   i f r e que n c y   [ 22] .   A c c o r d i n t o   t h e   a pp l i c a t i o ns '   pur po s e s ,   di s c r e t e   wa v e l e t   t r a n s f o r m s   i s   u s e d.   T h e   i m pr a c t i c a li t y   a n r e dun da nc y   o f   c o n t i n ue s   wa v e l e t   t r a n s f o r m   ( C W T )   a r e   b o t h   f a mi li a r   pr o bl e m s t h e   f i r s t   i s   b e c a us e   b o t h   pa r a m e t e r s   a r e   c o n s t a n t ,   whil e   t h e   s e c o n i s   due   to   t h e   wa ve l e t ' s   e xi s t e n c e .   Dur in t h e   wa v e l e t   c a l c u l a t i o n ,   w h e n   t h e   c o n t i n uo us ly - s c a l a bl e   f u n c t i o n   i s   c o n t i n uo us l y   s hi f t e t h e   o v e r   t h e   s i g n a l   t o   de t e r m i ne   t h e   c o r r e l a t i o n   b e t we e n   t h e m ,   t h e   s t a t e d   r e dun da n c y   pr o bl e m   o c c ur s .   As   a   r e s u l t ,   t h e   wa v e l e t   c o e f f i c i e n t s   m us t   b e   e x t r e m e ly   r e du n d a n t   [ 23] T h e   DW T   i s   a   t y pe   o f   wa v e l e t   t h a t   i s   d e v e l o pe by   s a m p li ng  t h e   w a v e l e t   c o e f f i c i e n t s   t o   o v e r c o m e   t hi s   pr o bl e m .   T h e   d i s c r e t e   wa v e l e t   i s   n o t   c o n t i n uo us l y   s c a l a bl e   o r   t r a n s l a t a bl e ,   b ut   i t   c a n   be   s c a l e a n t r a n s l a t e i di s c r e t e   s t e ps .   T a c c o m p l i s h   t hi s ,   t h e   wa ve l e t   e qua t i o n   i s   m o d i f i e a s   s h o wn   i n   ( 8) .     ( ) = 1 0 ( Ʈ 0   0 0 )   ( 8)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752       Slant let  tr ans f or us e f or   f ault s   diagnos is   in   r obot  ar m   ( M uhamad  A z har   A bdil ate A loba idy)   285   W h e r e ; ( j ,   k)   a r e   i n t e ge r s ,   a n ( s 0 > 1)   i s   a   c o ns t a n t   d i l a t i o n   p h a s e .   T h e   d i l a t i o n   p ha s e   de t e r m i ne s   t h e   t r a n s l a t i o n   f a c t o r   S 0   i n   ( 8) .   S i s   us u a l ly   s e t   to   two   s uc h   t h a t   t h e   f r e que n c y   a xi s   s a m p li ng  l e a d s   t o   dy a d i c   s a m p l i ng .   T h e   t r a ns l a t i o n   f a c t o r   i s   n o r m a ll y   s e t   to   o n e ;   t hi s   r e s u l t s   i n   a   d y a d i c   s a m p li ng  o f   t h e   t i m e   a xi s . S = 2 j t = k* 2 j .   I n   t hi s   pa pe r ,   Da u b e c hi e s   f o ur   ( DB 4) ,   w hi c h   i s   a   t y pe   o f   D W T ,   i s   u s e f o r   t h e   pur p o s e   o f   f a u l t   de t e c t i o n   i r o b o t   a r m   s i g n a l s   ( t r a j e c t o r y ) .   T hi s   t y pe   i s   pr o po s e to   b e   us e b e c a u s e   o f   t h e   l im i t e p e r i o o f   t i m e   us e t c o m p l e t e   t h e   t r a j e c t o r y   ( pa t h )   o f   t h e   us e s im u l a t e r o b ot   a r m .   F i v e   l e v e l s   a r e   a na l y z e d   to  r e a c h   t h e   s u i t a bl e   b a n ks '   f il t e r s   f o r   t h e   pur p o s e   o f   f e a t ur e s   e x t r a c t i o n .   F i gur e   5,   D0 - D4  r e pr e s e n t   t h e   f e a t ur e s   f o r   f a u l t s   d i a g n o s i s ,   t h e   hi g h   f r e que n c i e s ,   w hi c h   r e pr e s e n t   t h e   hi g h   p a s s   f il t e r s ( HPF s )   o ut pu t s ,   a r e   de pe n de d.   W hil e   t h e   l o f r e que nc i e s   f r o m   t h e   l o pa s s   f i l t e r s   ( L P F s )   a r e   n o us e d.           F i gur e   5.   W a ve l e t   f i ve   l e ve l   o pe n e d i a gr a m       4.   S L AN T L E T   T RA NSF ORM   T h e   D W T   i s   a   t e qni c h e   u s e e s p e c i a ll y   f o r   m u l t i - r e s o l ut i o n   a n a ly t i c   a pp li c a t i o ns .   I t   h a s   c ha n ge a bl e   w i n do ws   t h a t   a r e   s h o r t   a t   hi g h   f r e que n c i e s   a n d   l o n a t   l o f r e que n c i e s   [ 24] .   T o   s o l v e   o n e   o f   DW T ' s   we a kne s s e s ,   t h e   i na bil i t y   t o   c o n s t r uc t   a n   i de a l   d i s c r e t e   t i m e   b a s i s   f o r   a   f i n i t e   n u m be r   o f   z e r o   m o m e n t s ,   S e l e s ni c i nve n t e t h e   S L T   i n   1999,   a   t y pe   o f   f i l t e r   c o m pa r a bl e   t o   DW T   t h a t   o u t pe r f o r m s   D W T   b y   i nc r e a s i n t i m e   l o c a l i z a t i o n   qua l i t i e s   [ 12] .   S L T   i s   a   hi g h - r e s o l ut i o n   m u l t i - r e s o l ut i o n   a ppr o a c h   t h a t   us e s   p i e c e w i s e   li ne a r   da t a .   S L T ,   i s   li ke   D W T ,   i n   o r t h o g o n a l i t y   a n c a pa b i li t y   o f   de c o m po s i t i o n   a s e v e r a l   r e s o l ut i o n s .   S L T   f il t e r s   a r e   c o m m o nl y   i m p l e m e n t e a s   a   t r e e   s t r uc t ur e   wi t h   f il t e r   b a n i t e r a t i o n ,   wh e r e a s   DW T   f il t e r s   a r e   t y p i c a ll y   b u il t   a s   a   t r e e   s t r uc t u r e   w i t h o ut   f i l t e r   ba n i t e r a t i o [ 25] [ 26] .   S L T   i s   j u s t   a   s e r i e s   o f   pa r a l l e l   f il t e r s   b u il t   f r o m   a n   o r t h o g o n a l   D W T   w i t h   a   t i m e - l o c a l i z a t i o n   i m pr o v e m e n t   [ 24] ,   a s   s h o wn   in  F i gur e   6.   I n   [ 27] ,   t h e   s e c o n s c a l e ' s   c o e f f i c i e n t s   o f   S L T   f il t e r   b a n we r e   c a l c u l a t e w i t h   t h e i r S u m - of - po we r s - of - t w o   ( S OPOT )   r e pr e s e n t a t i o n s ,   w hil e   t he   t hi r s c a l e   c o e f f i c i e n t s   o f   S L T   f il t e r   b a n we r e   c a l c u l a t e i ( 9 )   a n ( 10)   [ 28] .   I n   s uc h   wo r k,   t h e   s a m e   c o e f f i c i e n t s   f o r   s e c o n s c a l e s   we r e   o b t a i ne d.   T h o s e   c o e f f i c i e n t s   o f   t h e   S L T   f il t e r s '   b a n ( F 2 ( z ) ,   G 2 ( z ) ,   a n z - 3 G 1 ( 1/z )   a r e   us e i t hi s   pa pe r   f o r   t h e   pur po s e   o f   f e a t ur e   de t e c t i o ( f a u l t   d i a g n o s i s ) ,   whi l e   H 2 ( z )   f il t e r   whi c h   r e pr e s e n t s   t h e   L P F   i s   n o t   us e d,   b e c a us e   o f   i t s   i ne f f i c i e n t   c o e f f i c i e n t s .   T h e s e   m e a s ur e a n us e c o e f f i c i e n t s   we r e   r e l i e o n   a n us e d.   T he   c o e f f i c i e n t s   o f   t h e   u s e f i l t e r s   a r e   c o n v o l ut e w i t h   t h e   r o b ot   a r m ' s   o ut pu a c c e l e r a t i o n   s i g n a l s   o f   e a c h   j o i n t   to  e x t r a c t   t h e   r e qu i r e f e a t ur e s   f o r   f a u l t   d i a g n o s i s .   T h e s e   d i a g n o s e f e a t ur e s   a r e   t h e n   us e a s   i nput s   f o r   a n   A NN   t o   i de n t i f y   t h e   f a u l t s   a c c o r d i n t o   t h e i r   t y pe s   a n l o c a t i o ns .   T he   c o e f f i c i e n t s   o f   t h e   2 nd  s c a l e   S L T 's   f il t e r   b a n k   a r e   s h o wn  in  T a bl e s   1 - 4.     g i ( x ) = {     a 0 0           +   a 1 0                                                           fo r   n = 0 . 2 j a 1 0           +   a 1 1     ( n 2 j )                 fo r   n = 2 j 2 j + 1 1       m = 2 j   S 1 =   6*   ( m ) / ( ( m ^ 2   ) 1 )   ( 4m ^ 2 1 ) )   t 1 = 2*  3 / ( m ( m 2 1 )   S 0 - S 1   *   ( m 1 )/     ( 9)     t 0 = ( ( m + 1) ( s 1/3) - mt 1 ) ( ( m - 1) /2 m )     a 0 0 = ( s 0 + t 0 ) / 2   a 1 0 = ( s 0 t 0 ) / 2   a 0 1 = ( s 1 + t 1 ) / 2   a 1 1 = ( s 1 t 1 ) / 2     ( 10)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i ,   Vo l .   25 ,   N o .   1 J a n ua r y   20 22 281 - 290   286       F i gur e   6.   S e c o n s c a l e   S L T   f il t e r   b a n s t r uc t ur e       T a bl e   1 .   S L T   s e c o n s c a l e   H 2 ( z )   f i l t e r ' s   i n i t i a l   c o e f f i c i e n t s   S L T  F i lt e r s   h( 0)   h ( 1)   h( 2)   h( 3)   h( 4)   h ( 5)   h( 6)   h ( 7)   C o e f f i c i e nt s     0.2698   0.3948   0.5198   0.6448   0.2302   0.1052   0.0198   0.1448       T a bl e   2 .   S L T   s e c o n s c a l e   F ( z )   f il t e r ' s   i n i t i a l   c o e f f i c i e n t s   S L T   F i lt e r s   h( 0)   h ( 1)   h( 2)   h( 3)   h( 4)   h ( 5)   h( 6)   h ( 7)   C o e f f i c i e nt s     0.0825   0.1207   0.1589   0.1971   0.7533   0.3443   0.0648   0.4738       T a bl e   3 .   S L T   s e c o n s c a l e   I ni t i a l   c o e f f i c i e n t s   o f   G1( )   f i l t e r   S L T  F i lt e r   h( 0)   h ( 1)   h( 2)   h ( 3)   C o e f f i c i e nt s     0.5117   0.8279   0.1208   0.1954       T a bl e   4 .   S L T   s e c o n s c a l e   i ni t i a l   c o e f f i c i e n t s   o f   G 1( )   f i l t e r   ( ( / ))   S L T  F i lt e r   h( 0)   h ( 1)   h( 2)   h ( 3)   C o e f f i c i e nt s     0.1954   0.1208   0.8279   0.5117       5.   F AU L T S   CL ASS I F I CA T I ON   T h e   m o s t l y   u s e pr o c e s s   f o r   t h e   pur p o s e   o f   s e pa r a t i o n   a n c l a s s if i c a t i o n   i n   r e c e n t   s t udi e s ,   i s   t h e   A NN .   J a be r   [ 4] [ 5]   t h e   m u l t i -   l a y e r   pe r c e pt r o n   ( M L P )   w i t h   o n e   hi dde n   l a y e r   i s   us e d,   r e f e r e e i ng  to  t h a t   a n a c c o r di n t o   t h e i r   a c c ur a t e   r e s u l t s   o b t a i n e d   b e s i de   o f   i t s   s im il a r i t y   o f   t hi s   wo r ks ,   t h e   s a m e   AN w it h   s o m e   m o d i f i c a t i o ns ,   i s   us e h e r e .   I n   t hi s   wo r k,   t w o   s i m u l a t i o n s   a r e   de s i g n e a n t e s t e d,   t h e   f i r s t   o n e   i s   a   p l a n e r   r o b ot   a r m   t h a t   h a s   t wo   j o i n t s ,   w hi l e   t h e   s e c o n d   s im u l a t i o n   i s   a l s o   a   r o b o t   a r m   b ut   w i t t h r e e   j o i n t s .   T h e   f a u l t s   a r e   s uppo s e t o   b e   h a ppe ne i j o i n t s ,   e a c j o i n t   c a b e   e x po s e t o   pr o bl e m s ,   w hi c us ua ll y   l e a t o   f a u l t s ,   c a us i ng  a   m o t i o n's   f a il ur e   i r o b ot .   T e n   i n put s / f o ur   o u t pu t s   M L P   i s   de s i g n e f o r   t h e   p l a n e r   r o b o t   a r m ,   a n d   f i f t e e n   i nput s /e i g h t   o u t pu t s   i s   de s i g n e f o r   t h e   L a b Vo l t   ( t h r e e   j o i n t s   e x a m p l e )   r o b ot  a r m   m a ni pu l a t o r   T a bl e   5.   T h e   da t a   i s   d i vi d e a c c o r di n g   to   t h a t   7 0%   f o r   tr a i ni ng,   15%   f o r   v a li da t i o n   a n d   15%   f o r   t e s t i ng   pr o c e s s .   T h e   c o nf us i o n   m a t r i x ,   w hi c h   i s   c a l c u l a t e to   s h o t h e   a d j a c e n c y   b e t we e n   t h e   o ut pu a n tar ge t s   i a dd i t i o n   to   t h e   s y s t e m   a c c ur a c y .         T a bl e   5 .   M L P - A NN   c h a r a c t e r i s t i c s     C ha r a c te r is ti c s     P la nne r   r o b o a r m   L a bV o lt   r o b o a r m   1   N umbe r   of   in put  l a y e r  ne u r o ns     10   15   2   N umbe r   of  h id de n l a y e r  n e ur o ns     1   1   3   N umbe r   of   o u tp ut  l a y e r  ne u r o ns     4   8   5   H id d e n l a y e r  a c ti v a ti o f unc ti o n     B a y e s ia n R e gul a r i z a ti o n   B a y e s ia n R e gul a r i z a ti o n   6   O ut put  l a y e r  a c ti v a ti o f un c ti o n     L in e a r   L in e a r   7   L e a r ni ng  r a te     0,05   0,05   8   M in im um pe r f or ma nc e  gr a di e nt     1.00e - 07   1.00e - 07   9   M a x im um num b e r   of   e p oc h     5000   5000       6.   RE S UL T S   AN DE S CU T I ON   I n   t hi s   s e c t i o n ,   a   f a u l t s   d i a g n o s i s   s t ud y   i s   pr e s e n t e d;   t wo   m e t h o ds   o f   f a u l t   de t e c t i o n   a n d i a g n o s i s   ( DW T   a n S L T )   a r e   a pp li e f o r   t h e   a c c e l e r a t i o o u t pu t   s i g na l s   o f   t wo   r o b ot   a r m   s im u l a t i o n s   ( P l a n e r   a nd   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752       Slant let  tr ans f or us e f or   f ault s   diagnos is   in   r obot  ar m   ( M uhamad  A z har   A bdil ate A loba idy)   287   L a b Vo l t ) ,   F i g ur e   7.   B ot h   o f   r o b o t   a r m   m o de l s   a r e   b u i l t   us i ng  M a t l a b   S im u l i nk.   As   m e n t i o ne d   b e f o r e ,   d i s t ur b a n c e   s i g n a l   i s   a dde t o   t h e   j o i n t s   o f   t h e   r o bot   a r m s   j o i n t s .   M a ny   c a s e s   a r e   s uppo s e t o   b e   h a p pe n e d i t h e   pl a n e r   s i m u l a t i o n   f o ur   c a s e s   a r e   e x pe c t e to   b e   h a ppe ne a c c o r di n t t h e   f o l l o w i ng  s c e na r i o     On e   o f   t h e   t wo  j o i n t s   a r e   di s t ur b e ( t w o   c a s e s )     B ot h   o f   t h e   j o i n t s   d i s t ur b e ( o n e   c a s e )     B ot h   o f   t h e   j o i n t s   a r e   h e a l t hy   ( o n e   c a s e )   I n   t h e   s e c o n d   de s i g n e d   s im u l a t i o n ,   w hi c h   r e pr e s e n t   L a b Vo l t   i n du s t r i a l   r o b o t   a r m   ( t h r e e   j o i n t s   r o b ot   a r m ) ,   e i g h t   c a s e s   c a b e   e x pe c t e to   b e   h a ppe n e wh e d i s t ur b a n c e   s i g n a l s   ha v e   t o   b e   a dde a c c o r di n t o   t h e   f o l l o w i n s c e n a r i o :     On e   j o i n t   d i s t ur b e s i g n a l   ( t h r e e   c a s e s )     T wo  j o i n t s   a r e   di s t ur b e ( t h r e e   c a s e s )     All   s i g n a l s '   j o i n t s   a r e   h e a l t hy   ( o n e   c a s e )     All   s i g n a l s '   j o i n t s   a r e   d i s t ur b e ( o n e   c a s e )   E a c h   o f   t h e s e   c a s e s ,   f o r   t h e   b o t h   s i m u l a t i o ns ,   i s   r e f e r r e t a   m o t i o n   s i t ua t i o n   w hi c h   r e pr e s e n t s   s i g na l s   o f   a c c e l e r a t i o n   i ( x ,   y )   d i r e c t i o n s   f o r   t h e   p l a nn e r ,   a n d   i ( x ,   y ,   z )   d i r e c t i o n s   f o r   t h e   L a b V o l t   r o b ot  a r m .   T h e s e   c a s e s   c a i n d i c a t e   i f   t h e   m o t i o n   i s   n o i s y   ( d i s t o r t e s i g n a l )   o r   n o t,   s pe c i f yi ng  t h e   l o c a t i o n   o f   d i s t ur b a n c e   if   e xi s t s .   T h e   r e c o r de i ni t i a l   a n f i na l   po s i t i o n s   f o r   pl a n e r   a r e   [ - 15 o ,   15 o ]   a n [ 60 o ,   75 o ] ;   r e s pe c t i ve ly ,   w hil e   f o r   L a bVo l t   r o b ot  a r m   a r e   [ - 15 o ,   - 15 o ,   15 o ]   a n [ 60 o ,   60 o ,   75 o ] ;   r e s pe c t i v e ly.   A t   t h e   b e g i nn i ng,   t h e   r o b ot  a r m   s im u l a t i o n   i s   r un ,   f o r   a   dur a t i o n   t i m e ,   t h e   a c c e l e r a t i o n   s i g na l s   a r e   r e c o r d e us i n g   0. 001  s e c .   a s   a   s im u l a t i o n   t i m e   pe r   wa ll   c l o c a n d   3. 973  s e c .   f o r   a l l   [ 1] ,   [ 5] .   E a c h   r e c o r de s i g na l   c o n s i s t s   o f   ( 3973)   s a m p l e s   i a   r a w,   r e pr e s e n t i n t h e   t h r e e - d ir e c t i o n s   a c c e l e r a t i o ns   ( Ax ,   Ay ,   Az ) .   Af t e r   t h e   c o m p l e t i o o f   da t a   r e c o r di n g,   t h e   f e a t ur e s   de t e c t i o n   pr o c e s s   i s   t a ke n   a   p l a c e .   A   f i ve - l e v e l   d e c o m po s i t i o n   w i t h   DB f il t e r s   i s   a pp l i e f o r   t h e   da t a ,   i t   ga v e   b e t t e r   a n s t a bl e   r e s u l t s   w i t h   m o r e   a c c ur a c y   t ha n   o t h e r s   ( DW T   w i t h   l e s s   t h a f i ve   n u m be r   o f   l e v e l   d e c o m po s i t i o n ) .   T h us   by   us in w a v e l e t   f o r   t h e   p l a n e r   r o b o t   a r m   ( x ,   a n y ) ,   t e n   o ut pu c o e f f i c i e n t s   a r e   r e s u l t e d,   whil e   f if t e e n   c o e f f i c i e n t s   a r e   pr o duc e f o r   t h e   L a b Vo l t   r o b ot   a r m   s im u l a t i o n   ( x ,   y ,   a n z ) .   E a c h   o f   t h e   r e s u l t i n wa ve l e t   c o e f f i c i e n t   c o n s i s t s   o f   ( 1 x 1990)   s a m p l e s .   A s   m e n t i o n e be f o r e ,   f o ur   c a s e s   a r e   e x pe c t e to   b e   h a ppe n e due   t t h e   f a u l t s   w i t h   t h e i r   l o c a t i o n s .   Ac c o r di n t t h a t ,   e a c h   o n e   of   t h e   t e c o e f f i c i e n t s   ( D 0 D 10 ) ,   w i l l   be   pr o duc e f o ur   t i m e s   ( f o ur   c a s e s ) .   T h e s e   c o e f f i c i e n t s   a r e   t h e n   c o n c a t e n a t e a s   s h o w n   i F i gur e   7.   Af t e r   c o nc a t e n a t i o n ,   t e n   i nput s   o f   1 x 7960  s a m p l e s   ( 4 x 1990)   w il l   be   a pp li e d   a s   a i n put   to  t h e   A N f o r   t h e   pur po s e   o f   f a u l t s   c l a s s if i c a t i o a c c o r di n t o   t h e i r   l o c a t i o ns .   T h e   M L P   i s   us e d   f o r   t h i s   pur po s e   ( a s   i n   s e c t i o n   5,   T a bl e   5) .   T h e   s a m e   pr o c e dur e   i s   r e p e a t e f o r   t h e   L a b Vo l t   r o b ot   a r m   s im u l a t i o n ,   b ut   w i t h   t h r e e   s i g n a l s   i t h e   ( x ,   y ,   a n z )   d i r e c t i o n s .   T he   r e s u l t s   o f   t h e s e   e x p e r i m e n t s   a r e   r e c or de i n   T a ble  6.           F i gur e   7 .   P l a nn e r   r o b ot  a r m 's   f a u l t s   d i a g n o s i s   pr o c e s s       As   s h o wn  i F i gur e   7,   f o ur   o u t pu t s   f r o m   t h e   A NN   w i ll   r e pr e s e n t   f o ur   c l a s s e s .   w h e n   t he   i nput s   to   t h e   A NN   a r e   r e l a t e to  da t a   i n   c a s e   1,   t h e n   t h e   A NN   o ut pu t   wi l l   b e   [ 0] ,   whi l e   w h e n   t h e y   a r e   r e l a t e to  c a s e s   t w o ,   t h e e   a n f o ur ,   A NN   o u t pu wi ll   b e   [ 0] ,   [ 0 ] ,   a n [ 0   1]   r e s pe c t i v e ly   a s   g i ve n   i n   T a ble  6.   T h e   s a m e   pr o c e dur e   i s   us e f o r   t h e   L a b Vo l t   ( t h r e e   j o i n t s )   r o b ot   a r m   s im u l a t i o n ,   b ut   w i t h   d i f f e r e n c e s   of   f if t e e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i ,   Vo l .   25 ,   N o .   1 J a n ua r y   20 22 281 - 290   288   i nput s   a n e i g h t   c l a s s e s   ( A NN   o ut pu t s ) ,   T a bl e   7.   As   m e n t i o n e i s e c t i o n   5,   t h e   M L P - A NN   i s   u s e f o r   t h e   pur po s e   o f   f e a t ur e s   ( f a u l t s )   c l a s s if i c a t i o n .   T h e   B a y e s i a n   r e g u l a r i z a t i o n   a c t i va t i o n   f u n c t i o n   i s   u s e d   f o r   t h e   hi dde n   l a y e r   t h a t   h a s   18  n e ur o ns   ( t h e   b e s t - e x pe r i m e n t e c a s e ) ,   a n t h e   li ne a r   a c t i v a t i o n   f u n c t i o n   i s   us e f o r   t h e   o u t pu t   l a y e r .   T h e   a c c ur a c y   o f   t h e   s y s t e m   r e a c he s   93. 9%   f o r   t h e   p l a nn e r   r o b ot   a r m ,   w hil e   i t   r e a c he s   88. 6%   f o r   t h e   L a b Vo l t   r o b ot   a r m   us i ng  D W T .       T a bl e   6 .   M L P - A NN   c l a s s i f i c a t i o n   f o r   p l a n a r   c a s e s   C a s e s   O ut put   F a ul lo c a ti o n   1   [ 1 0 0 0]   N o   f a ul ts  ( H e a lt h y )   2   [ 0 1 0 0]   J o in 1 ( S h o ul d e r )   3   [ 0 0 1 0]   J o in 2 ( A r m ) 7   4   [ 0 0 0 1]   J o in 1 & 2       T a bl e   7 .   M L P - A NN   c l a s s i f i c a t i o n   L a b Vo l t   c a s e s   C a s e s   O ut put   F a ul lo c a ti o n   1   [ 1 0 0 0 0 0 0 0]   N o   f a ul ts  ( H e a lt h y )   2   [ 0 1 0 0 0 0 0 0]   J o in 1 ( B a s e )   3   [ 0 0 1 0 0 0 0 0]   J o in 2 ( S h o ul d e r )   4   [ 0 0 0 1 0 0 0 0]   J o in ts  1 & 2   5   [ 0 0 0 0 1 0 0 0]   J o in ( A r m )   6   [ 0 0 0 0 0 1 0 0]   J o in 1 & 3   7   [ 0 0 0 0 0 0 1 0]   J o in ts  2 & 3   8   [ 0 0 0 0 0 0 0 1]   J o in ts  1, 2, & 3       T h e   r e s u l t s   o f   t h e s e   e x pe r i m e n t s   a r e   r e c o r de i n   T a bl e   8.   I n   t h e   s e c o n pa r t ,   t h e   S L T   f il t e r s   ( F 2 ( z ) ,   ( ) ,   a n ( ( / ))  a r e   us e i n s t e a o f   t h e   DW T   f o r   t h e   pur po s e   o f   f e a t ur e   ( f a u l t s )   de t e c ti o n .   T h e   a c c e l e r a t i o n's   s i g n a l s   t h o s e   c o m e s   f r o m   c o o r di n a t e s   ( x ,   a n y )   i p l a na r   a n ( x ,   y   a n z )   i L a bVo l t   a r e   c o n v o l ut e w i t h   t h e   c o e f f i c i e n t s   of   t h e s e   b a n k s   f il t e r s   o f   t h e   S L T   [ 25] T h e   r e s u l t e f e a t ur e s   a r e   us e a s   i nput s   f o r   t h e   M L P - A NN   t c l a s s i f y   t h e   f a u l t s   a c c o r di n to   t h e i r   t y p e s   a n l o c a t i o n s .   T h e   a c c ur a c y   by   us i ng   t h e s e   f il t e r s   i ns t e a o f   t h e   D W T   i s   i nc r e a s e d   to   b e   100%   f o r   t h e   p l a n a r   a n 99. 9%   f o r   t h e   L a b Vo l t   r ob o t   a r m ,   T a bl e   9.       T a bl e   8 .   DW T   ( l e v e l   D b 4)   a n A NN   f o r   f a u l t s '   d i a g n o s i s   i n   r o b ot   a r m s     R o b o a r   P e r f or ma n c e   ( M S E )   T im e   of  P r oc e s s   ( s e c )   A c c u r a c y   1   P la na r   0.0259   3 075.551457   93.9%   2   L a bV o lt   0.0282   16369.924428   88.6%       Ta bl e   9 .   S L T   2   s c a l e   a n AN f o r   f a u l t s '   d i a g n o s i s   i n   r o b ot  a r m s     R o b o a r   P e r f or ma n c e   ( M S E )   T im e   of  P r oc e s s ( s e c )   A c c u r a c y   1   P la na r   4.7088e - 05   71.017308   100%   2   L a bV o lt   8.3969e - 05   26.460   99.9%       A c c o r d i n t o   t h e   g i v e n   r e s u l t s   i T a bl e s   a n 9,   i t   i s   c l e a r   t o   p r oo f   t h a t   t h e   S L T   f il t e r s   a r e   m uc b e t t e r   t h a n   t h e   D W T   f o r   t h e   f a u l t s '   d i a g n o s i s   i r o b ot   a r m s ,   f o r   b ot h   p l a n a r   a n t h r e e   j o i n t s   r o b ot  a r m s .   B e s i de s   t h e   a c c ur a c y ,   t h e   pr o c e s s i ng  t i m e   ne e de f o r   t h e   S L T   i s   s m a ll e r   t h a n   t h e   t i m e   n e e d e f o r   t h e   D W T ,   a l s o   t h e   n u m be r   o f   i t e r a t i o n s   i s   r e duc e f o r   r e a c hi ng  t h e   r e s u l t s   w i t h   b e tt e r   p e r f o r m a n c e .       7.   CONC L USI ON   No wa da y s ,   f a u l t s   d i a g n o s i s   i s   a   ve r y   i m po r t a n t   f ie l t o   f o c us   o n   a n pe r f o r m   m a ny   s t ud i e s   a b o ut.   T h e   s i g n a l   o f   r o b ot   a r m   t i p ' s   a c c e l e r a t i o n s   a l wa y s   g i v e   t h e   r e qu i r e i nf o r m a t i o n   a b o ut   f a u l t s .   T h e   D W T   wa s   us e i m a ny   wo r ks   f o r   t h e   pur po s e   o f   f a u l t s   d i a gn o s i s   i a   r o b o t   a r m ,   b ut   o nl y   f o r   o n e   j o i n t .   I n   t hi s   pa pe r   m a ny   f a u l t y   j o i n t s   ha v e   be e n   s t udi e a t   t h e   s a m e   t im e .   T wo  m e t h o ds   h a ve   b e e n   us e d ;   n a m e ly ,   t h e   DW T   a n d   t h e   S L T   f il t e r s .   T he   f e a t ur e s   o f   t h e   f a u l t s   a t   j o i n t s   ha v e   b e e n   e x t r a c t e c l e a r l y   f r o m   c o e f f i c i e n t s   o f   t h e   t w m e t h o ds .   M o r e   t h a n   o n e   f a u l t   a t   t h e   s a m e   t i m e   i d if f e r e n t   j o i n t s   h a v e   b e e n   de t e c t e a n i s o l a t e i n   t he   s i m u l a t i o n .   T h e   s ugge s t e m e t h o ds   h a v e   s uc c e e d e i n   d e t e c t i n a n i s o l a t i n t he   f a u l t s   i r o b o t   a r m   j o i n t s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752       Slant let  tr ans f or us e f or   f ault s   diagnos is   in   r obot  ar m   ( M uhamad  A z har   A bdil ate A loba idy)   289   whi c h   a r e   m o vi n i s h o r t   t i m e   dur a t i o n   t a s ks .   T h e   r e s u l t s   o f   S L T   h a ve   s h o wn   b e t t e r   a c c ur a c y ,   s m a ll e r   t i m e   o f   pr o c e s s ,   b e t t e r   pe r f o r m a n c e ,   a n l e s s e r   c o m p l e xi t y   t h a t h e   D W T .   T h u s ,   t h e   m e t h o o f   u s i ng  b o t h   ( S L T   a n M L P - AN N)   i s   s ugge s t e to   b e   us e i n s t e a of   ( D W T   a n M L P - A NN )   f o r   f a u l t   d i a g n o s i s ,   e s pe c i a ll y   in  r o b ot i c s   s y s t e m s .       AC K NOWL E DGE M E NT S   T h e   a ut h o r s   wo ul li ke   t o   e x pr e s s   t h e i r   gr a t i t ude   to   t h e   f a c u l t y   a n s t a f f   o f   t h e   U ni ve r s i t y   o f   M o s u l ' s   C o l l e g e   o f   E n g i ne e r i ng,   e s pe c i a ll y   t h e   de pa r t m e nt s   o f   c o m put e r   e n g i n e e r i ng  a n m e c h a t r o ni c s   e n g i ne e r i ng,   f o r   t h e i r   c o n t r i b ut i o ns   to   t h i s   r e s e a r c h .       RE F E R E NC E S   [ 1]   M H T e r r a   a nd  R T in ós F a ul d e te c ti o n   a nd  is o la ti o in   r obo ti c   ma ni pul a t or s   vi a   ne u r a n e tw o r ks A   c o mpa r is o a m o ng  th r e a r c hi t e c tu r e s   f o r  r e s id ua a na l y s is ,”   J our nal  of  R obot ic  Sy s te m s ,  vo l.  18, n o . 7, pp. 357 374, 2001, d o i:  10.1002/ r o b.1029.   [ 2]   J H a lm e C o ndi ti o m o ni t o r in g   of   a   ma te r ia ha ndl in g   in dus tr ia r o b o t,   in   C ondi ti on   M oni to r in and   D ia gnos ti c   E ngi ne e r in M anage m e nt :  C O M A D E M  2006 L ul e å  U ni ve r s it y   of   T e c hn o l og y pp. 415 424 2006 .   [ 3]   D . B a le a nu,  W a ve l e T r a ns f or m a nd S o m e   of  I ts  R e a l - W or ld   A ppl ic a ti o ns , ”  B o D B oo ks , 2015, d o i:  10.5772/59743.   [ 4]   A . A . J a be r " D e s ig of  a n i nt e ll ig e nt   e mb e dde d s y s te f o r   c o n di ti o n m o n it o r in of  a n i ndus tr ia r o b o t , " Spr in ge r   2016.   [ 5]   A A J a be r   a nd  R B i c k e r I ndus tr ia r o b o f a u lt   d e t e c t i o ba s e o n   w a ve l e t r a ns f or a nd  L a bV I E W ,”   in   I E E E   F ir s t   I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  Sy s te m s   I nf or m at ic s M ode ll in and  Si m ul at io n,  She f f ie ld U ni te K in gdom 2014,  pp.   21 31,  do i :   10 . 1109/S I M S .200 14.27.   [ 6]   S H a r a Y .   K a w a ha r a T W a s hi o P vo n   B üna u,  T T o kuna ga a nd  K Y um o t o S e pa r a ti o of   s ta ti o na r y   a nd  n o n - s ta ti ona r y   s o ur c e s  w it h a  g e ne r a li z e e ig e n v a lu e  p r o bl e m,”   N e ur al  N e tw or k s , v o l.  33, pp. 7 20, 2012, d o i:  10.1016/j .n e un e t. 2012.04.001.   [ 7]   L M C a pi s a ni A .   F e r r a r a A F .   de   L oz a a nd  L M F r id m a n,  M a ni pul a to r   F a ul D ia gno s is   v ia   H ig he r   O r de r   S li di ng - M o de   O bs e r v e r s ,”   I E E E  T r ans ac ti ons  on I ndus tr ia E le c tr oni c s , v ol 59, no . 10, pp. 3979 3986, 2012, d o i:  10.1109/t ie .2012.218953 4.   [ 8]   I . E s ki , S .  E r ka y a S . S a v a s , a nd S .  Y il di r im ,  “ F a ul d e t e c ti o on r o b o ma ni pul a t o r s  us in g  a r ti f i c ia n e ur a l  ne twor ks ,”   R obot ic s  and   C om put e r - I nt e gr at e d M anu f ac tu r in g , v o l.  27, n o . 1, pp. 115 12 3, 2011, do i:  10.1016/j . r c im .2010.06.017.   [ 9]   A A J a be r   a nd  R B ic ke r I ndus tr ia r o b o ba c kl a s f a ul d ia gno s is   ba s e o di s c r e t e   w a v e l e t r a ns f or a nd  a r ti f i c ia n e ur a ne tw o r k,”   A m e r ic an J our nal  of  M e c hani c al  E ngi ne e r in g , v ol . 4 , no . 1, pp. 21 31, 2016, d o i:  10.12691/ajm e - 4 - 1 - 4.   [ 10]   C. - M L in   a nd  E . - A B o ld ba a ta r F a ul A c c o mm o da ti o C o n tr ol   f or   a   B ip e R o b o U s in a   R e c ur r e nt   W a ve l e E lm a N e ur a N e tw o r k,”   I E E E  Sy s te m s  J our nal , v ol . 11, n o . 4, pp. 2882 289 3, 2017, do i:  10.1109/j s y s t. 2015.2409888.   [ 11]   C N C ho J T H o ng,  a nd  H J K im N e ur a N e tw o r k   B a s e A da pt iv e   A c tu a t o r   F a ul D e te c ti o A lg o r it hm  f o r   R o b o t   M a ni pul a to r s ,”   J our nal  of  I nt e ll ig e nt  &  R obot ic  Sy s te m s , v o l.  9 5, no . 1, pp. 137 147, J ul . 2019, d o i:  10.1007/s 10846 - 018 - 0781 - 0.   [ 12]   I W S e l e s ni c k,  T h e   s la nt le tr a ns f o r m,”   I E E E   T r ans ac ti ons   on  Si gnal   P r oc e s s in g v o l.   47,  n o 5,  pp.  1304 1313,  1999,  do i :   10.1109/78.757218.   [ 13]   G P a nda   a nd  S K M e h e r A E f f i c i e nt   A ppr o a c t o   S ig na C o mpr e s s io us in S la nt l e T r a ns f o r m,”   I E T E   J our nal   of   R e s e ar c h vo l.  46, n o . 5, pp. 299 307, 2000, d o i:  10.1080/0 3772063.2000 .11416169.   [ 14]   R T M o ha mm e d   a nd  B E .   K h oo I ma g e   w a t e r ma r ki ng   us in s la nt le t   tr a ns f o r m,”   2012   I E E E   Sy m pos iu m   on  I ndu s tr ia E le c tr oni c s  and A ppl ic at io ns . I E E E , 2012, d o i:  10.1109/i s i e a .2 012.6496644.   [ 15]   M M a it r a   a nd  A C ha tt e r je e A   S la n tl e tr a ns f o r ba s e in t e ll ig e nt   s y s t e f or   ma gne ti c   r e s o na nc e   br a in   im a g e   c la s s if i c a t io n,”   B io m e di c al  Si gnal   P r oc e s s in g and C ont r ol , v o l.  1, n o . 4, pp. 29 9 306, 2006, do i:  10.1016/j .bs p c .2006.12.001.   [ 16]   M A .   A lo ba id y D J A bdul - J a bba r a nd   S A l - kha y y t,   F a ul ts   D ia gno s is   in   R o bo S y s t e ms A   R e v i e w ,”   Al - R af id ai E ngi ne e r in g   J our nal  ( A R E J ) vo l.  25, n o . 2, pp. 166 177, 2020, d o i:  10.338 99/ r e ngj .2020.127782.1051.   [ 17]   S Z S A l - K ha yy t,   T uni ng   P I D   C o nt r o ll e r   b y   N e u r a N e t w o r f or   R o b o M a ni pul a to r   T r a j e c t o r y   T r a c k in g,”   Al - K h w a r iz m i   E ngi ne e r in g J our nal , v o l.  9, n o . 1,  pp. 19 - 28 , 2013 .   [ 18]   P Z ha o Y Z h o u,  a nd  R Z ho u,  A   N e w   T r a j e c t o r y   O pt im i z i ng  M e th o U s in I nput   S ha pi ng  P r in c ip l e s ,”   Shoc k   and  V ib r a ti on vo l.  2018, pp. 1 11, 2018, d o i:  10.1155/2018 /4 173253.   [ 19]   Y G a o   a nd  R J P a tt o n,  A ppl ic a ti o of   w a v e l e a na l y s is   f o r   pe r f or ma nc e   m o ni t o r in a nd  di a gn o s is   of   a   h y dr a ul i c   pump,”   I F A C   P r oc e e di ngs  V ol um e s , vo l.  36,  n o . 5, pp. 333 338, 2003, d o i:  1 0.1016/s 1474 - 6670( 17) 36513 - 8.   [ 20]   M R hi f A B e A bb e s I F a r a h,  B M a r n e z a nd  Y S a ng,  W a v e l e T r a ns f o r A ppl i c a ti o f or /i N o n - S ta ti o na r y   T im e - S e r i e s   A na l y s is A  R e vi e w ,”   A ppl ie d Sc ie nc e s , v o l.  9, n o . 7, p. 1345, 2 0 19, do i:  10.3390/app907134 5.   [ 21]   A A s unc i o n,  S ig na P r oc e s s in A ppl ic a ti o ns   of   W a ve l e ts I n f or ma ti o a nd  C o mput e r   S c i e nc e ,”   U ni v e r s it y   of   C al if or ni a,  I r v in e 2002.   [ 22]   A . N . A ka ns u a nd E . A l,   " M ul ti r e s o lu ti o n s ig na d e c omp o s it io n tr a ns f or ms , s ubba nds ,   a nd w a v e l e ts ," .   A c ade m ic  pr e s s , 2001.   [ 23]   E K ha la s tc hi   a nd  M K a le c h,  O F a ul D e t e c ti o a nd  D ia gn o s is   in   R o b o ti c   S y s t e ms ,”   A C M   C om put in Sur v e y s ,   v ol 51,  no 1,   pp. 1 24, 2018, do i:  10.1145/3146389.   [ 24]   M I G ur s oy A S Y i lm a z a nd  S .   V U s tu n,  pr a c ti c a r e a l - ti me   p o w e r   qua li t y   e ve nt   m o ni t o r in a ppl i c a ti o ns   us in di s c r e t e   w a v e le t   tr a ns f o r m   a nd  a r ti f i c ia n e ur a n e tw o r k ,”   J our nal   of   E ngi ne e r in Sc ie nc e   and  T e c hnol ogy vo l.   13,  n o 6,   pp.  1764 1781,  2018.   [ 25]   G P a nda P K D a s h,  A K P r a dha n,  a nd  S K M e h e r D a ta   c o mpr e s s io n   of   p o w e r   qua li t y   e ve nt s   us in th e   s la nt le t   tr a ns f or m, ”  I E E E  T r ans ac ti ons  on P o w e r  D e li v e r y , v o l.  17, n o . 2, pp. 662 667, 2002, do i:  10.1109/61.997957 .   [ 26]   T .   Z I s ma e e l,   D e s ig E v a lu a ti o of   a   S t e ga n o gr a ph y   S y s te f or   S p e e c S ig na b y   S la nt l e T r a ns f o r m,”   D iy al J our nal   of   E ngi ne e r in g Sc ie nc e s , v ol . 5, n o . 2, pp. 99 113, 2012.   [ 27]   A M . J a s im ,   H M A bd, a nd  J .   M .   A bdul - J a bba r , “ C o mpl e x it r e duc ti o of   s la nt l e tr a ns f or s tr uc tu r e   ba s e o th e   mul ti pl ie r le s s   r e a li z a ti o n ,”   J our nal  of  E ngi ne e r in g Sc i e nc e  and T e c hnol ogy , v o l.  15, n o . 3, pp. 1705 1718, 2020.   [ 28]   H N A bdul la a nd  S A A li I mp le m e nt a ti o of   8 - p o in S la nt le t r a ns f or ba s e p o l y n o mi a c a nc e ll a ti o n   c o di ng - O F D M   s y s te m   us in F P G A ,”   2010  7t I nt e r nat io nal   M ul ti -   C onf e r e nc e   on  Sy s te m s Si gnal s   and  D e v ic e s I E E E 2010,   doi :   10.1109/s s d.2010.5585601.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i ,   Vo l .   25 ,   N o .   1 J a n ua r y   20 22 281 - 290   290   B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO R S       M uh a m a A zh a A bdi l a tef   A l ob aid y           recei v ed   t h e   B. S c.   d eg r ee   i n   Co m p u t e r   E n g i n ee r i n g   fr o m   U n i v e rs i t y   o M o s u l ,   Mo s u l ,   I raq ,   i n   2 0 0 6 ,   M. Sc .   d e g r ee   fr o m   Ca n k a y U n i v e rs i t y ,   T u rk ey .   P h . D .   c a n d i d at e   i n   Co m p u t e e n g i n ee ri n g   D e p art men t ,   C o l l e g o f   E n g i n ee r i n g ,   U n i v e rs i t y   o Mo s u l .   H e   i s   l ec t u r e at   Mec h at ro n i c s   E n g i n ee r i n g   D e p art men t ,   U n i v e rs i t y   o M o s u l .   H e   w as   t h e   h e ad   o S c i en t i fi c   affa i rs   d e p art men t   at   t h e   p re s i d en cy   o t h U n i v e rs i t y   o Mo s u l .   Cu rr e n t l y ,   h e   i s   t h h e a d   o f   c u l t u r e   r el at i o n s h i p s   d i v i s i o n ,   U n i v e rs i t y   o Mo s u l .   H h as   m an y   p u b l i s h e d   p ap e rs .   H i s   r ev i ew er   at   ed as H c an   b e   co n t a c t ed   at   em a i l :   mu h a m ad . azh ar @ u o m o s u l . e d u . i q .         J a s s i m   M oh am m e d   A bd u l - J a bba r           recei v ed   t h e   B. Sc.   an d   M . S c .   d eg r ee s   i n   E l i c t ri c a l   e n g i n ee ri n g   fro m   a l   Bas ra  U n i v e rs i t y   Bas ra,   I raq .   Ph . D .   d eg r ee   i n   E l ec t ri c al   e n g i n ee ri n g   fr o m   Bag h d ad   U n i v e rs i t y ,   Bag h d a d ,   I raq .   H e   h as   b ee n   p ro f e s s o o D i g i t al   Si g n al   Pro ce s s i n g   i n   en g i n ee r i n g .   H e   w as   t h e   H e ad   o E l ec t ri c al   E n g i n ee r i n g   D e p art me n t ,   Co l l eg e   o E n g i n ee r i n g ,   U n i v e rs i t y   o f   Bas ra,   Bas ra,   I raq .   H e   w as   t h e   H e ad   o C o m p u t e r   E n g i n ee r i n g   D e p art me n t ,   Co l l eg e   o E n g i n ee ri n g ,   U n i v e rs i t y   o Mo s u l ,   M o s u l ,   I raq .   H e   h as   m an y   p u b l i s h e d   p ap e rs H e   c a n   b c o n t ac t ed   at   em ai l :   d r j s s m @ u o m o s u l . ed u . i q .         Sa a Z a g h l ul   Al - kh a y y t           recei v ed   t h e   B. S c .   an d   M. Sc.   d e g r ee s   i n   M ec h a n i c a l   e n g i n ee ri n g   fro m   A l - N ah r een   U n i v e rs i t y ,   i n   1 9 9 2 ,   an d   1 9 9 5   re s p e c t l y ,   Bag h d a d ,   I raq ,   a n d   t h Ph . D .   d e g r ee   i n   Mech an i c al   e n g i n ee ri n g   fro m   Ru s s i a.   H e   h as   b e en   an   as s i s t an t   p ro fe s s o o Mec h at ro n i c s   e n g i n ee ri n g   i n   2 0 1 0 .   H e   i s   cu rr e n t l y   t h e   H e ad   o Mech at ro n i s   E n g i n ee ri n g   D e p art men t ,   Co l l eg e   o E n g i n ee ri n g ,   U n i v e rs i t y   o M o s u l .   H e   h as   m an y   p u b l i s h ed   p ap e rs H c an   b e   co n t a c t ed   at   em ai l :   Saeed s 7 0 @ u o m o s u l . ed u . i q .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.