I AE I nte rna t io na l J o urna l o f   Ro bo t ics a nd   Aut o m a t io n ( I J RA)   Vo l.  1 0 ,   No .   1 Ma r ch   2021 p p .   6 8 ~ 7 4   I SS N:  2722 - 2586 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j r a . v 10 i 1 . pp 68 - 74     68       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r a . ia esco r e. co m   Desig n and  i m ple m en tatio o f  auto m a tic  painting   mo bile robo t       A m g a d M un ee r 1 Z ha D a ir a ba y ev 2   1 De p a rtme n o f   Co m p u ter an d   I n f o rm a ti o n   S c ien c e s,  Un iv e rsiti   T e k n o lo g P ET RON A S ,   M a la y sia   2 S c h o o o f   En g in e e ri n g ,   A sia   P a c if ic Un iv e rsit y   o f   Tec h n o lo g y   &   I n n o v a ti o n ,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   2 7 ,   2 0 2 1   R ev i s ed   Feb   9 ,   2 0 2 1   A cc ep ted   Feb   2 4 ,   2 0 2 1       W a ll   p a in ti n g   is  a   re p e ti ti v e ,   stre s sf u l,   a n d   h a z a rd o u p ro c e ss   t h a m a k e it   a n   id e a a u to m a ti o n   c a se .   In   t h e   a u to m o ti v e   in d u stry ,   p a in ti n g   h a d   b e e n   a u to m a ted   b u t   n o t   y e f o th e   c o n s tru c ti o n   in d u stry .   Ho w e v e r,   th e re   is  a   str o n g   n e e d   f o a   m o b il e   ro b o t   th a t   c a n   m o v e   to   p a in t   re sid e n ti a i n terio r   w a ll s.  In   t h is   stu d y ,   w e   a i m   to   d e sig n   a n d   im p lem e n a n   a u t o m a ti c   p a in ti n g   m o b il e   r o b o t.   T h e   c o n c e p tu a d e sig n   o f   th e   p r o p o se d   w a ll   p a in ti n g   r o b o c o n si stin g   p a in t   m e c h a n is m   w it h   a   sp ra y   g u n   a n d   u lt ra so n ic  se n so r.   T h e   sp ra y   g u n   is  a tt a c h e d   to   a   p u ll e y   m e c h a n is m   th a h a s   li n e a m o ti o n .   T h e   u lt ra so n ic se n so is u se d   to   d e tec th e   sp ra y   g u n   w h e n   it   re a c h e d   a   c e rtain   li m it .   T h e   DC  m o to ro tate c lo c k w ise   a n d   c o u n terc l o c k w is e   b a se d   o n   t h e   u lt ra so n ic  se n so r   c o n d it i o n   m a d e .   T h e   e x p e rime n tal  re su lt i n d ica te  t h a t h e   r o b o w a a b le  t o   p a in t   th e   w a ll s m o o th ly   v e rti c a ll y ,   a n d   h o r izo n tally .   T h e   sp ra y in g   g u n   stru c t u re ' sp e e d   is  a a   to lera b le  sp e e d   o f   0 . 0 7   m /s,  w h ich   c o u ld   b e   in c re a se d ,   b u to   p r o v id e   h ig h - q u a li ty   p a in ti n g   w it h o u a n y   g a p s,  th e   c u rre n sp e e d   w a se le c ted   a th e   m o s su it a b le,  w it h o u t   a n y   h a r m   to   th e   w o rk in g   p r o c e ss .   K ey w o r d s :   Au to m a tic  p ain ti n g   r o b o t   B u ild in g   au to m atio n   P u lle y   m ec h a n i s m   R o b o tics   Sp r ay   p ai n ti n g   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Am g ad   Mu n ee r   Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   an d   I n f o r m a tio n   Scie n ce s   Un i v er s iti T ek n o lo g P E T R O NAS   Ser i I s k a n d ar   3 2 1 6 0 ,   Ma lay s ia   E m ail:  m u n ee r a m g ad @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   R o b o t s   is   o n o f   th m o s w id e l y   u s ed   au to m at io n   m eth o d s   i n   n u m b er   o f   s ec to r s ,   f r o m   h ea v y   in d u s tr y   [ 1 ] ,   h ea lth ca r an d   s m ar lib r ar ies  [ 2 ,   3 ] .   T h r o b o is   an   in ter d is cip lin ar y   tec h n o lo g y   to   b u il d   r o b o ts   th at  i m i tate   an d   r ep lace   h u m a n   b ei n g s ,   i n clu d in g   m ec h an ica en g i n ee r i n g ,   elec tr o n ic  a n d   elec tr ical  e n g i n ee r i n g ,   ar ti f icia in telli g e n ce ,   an d   co m p u ter   v i s io n   [ 4 ] .   T h au to m at ic  w all  p ain ti n g   r o b o h as  b ec o m n ec ess it y   i n   th p as d ec ad [ 5 ,   6 ]   d u to   th in cr ea s in   t h h ei g h o f   t h b u il d in g s   an d   m o r a n d   m o r s k y s cr ap er s   [ 7 ] .   Mu ch   r esear ch   an d   m o n e y   ar in v e s ted   in   f i n d i n g   s o l u tio n   to   th is   p r o b le m   [ 8 - 10 ] .   T h s o lu tio n   w o u ld   h elp   to   eli m i n ate  t h lo s s   o f   l if d u t o   th ex ter n al  f ac to r s   ac ti n g   wh en   th w o r k er s   ar d o in g   th ei r   j o b ,   s u ch   a s   h i g h   w i n d ,   s to r m   a n d   f a lls   [ 1 1 ,   1 2 ] .   No w ad a y s ,   all   t h co u n tr ies   o v er   th e   w o r ld   ar r ap id l y   d ev elo p in g ,   ea ch   d a y   r is in g   h u n d r ed s   o f   b u ild in g s .   P ain tin g   w all s   is   s i g n if ican t,  a n d   it is   n o t j u s t   i m p r o v i n g   t h in ter io r .   Als o ,   it c a n   b ex p lain ed   a s   p ar o f   t h b u ild in g   p r o ce s s   [ 1 3 ] .   Ho w e v er ,   ac co r d in g   to   B u r ea u   o f   L a b o r   Statis tics ,   th er e   w er ap p r o x i m a tel y   2 . 9   m illi o n   n o n f atal  w o r k p lace   in j u r ie s   r ep o r ted   b y   p r iv ate  i n d u s tr y   e m p lo y er s   i n   2 0 1 5 ,   w h ic h   o cc u r r ed   at  r ate  o f   3   ca s es  p er   1 0 0   eq u iv ale n f u ll - ti m w o r k er s   [ 1 4 ] .   T h is   n u m b er   is   g r o w i n g   ea c h   y ea r ,   w h ic h   is   g lo b al  w o r ld w id p r o b le m ,   an d   it  m u s t b s o lv ed .   T h er ef o r e,   th m ai n   ac h ie v e m en to   b r ea ch ed   in   th cu r r en s t u d y   is   f o c u s ed   o n   d ev elo p in g   a   s u s tai n ab le  an d   r ea s o n ab le  p r i ce d   w al l p ain tin g   au to m atic  r o b o t to   in cr ea s th ef f icien c y   o f   w a ll p ain ti n g   an d   r ed u ce   th h u m a n   p o w er   i n v o lv ed   in   c u r r en ac ti v it y .   T h au to m at ic  m ac h i n s h o u ld   ca r r y   o u w h o le  w all   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J   R o b   &   A u to m   I SS N:  2722 - 2586       Desig n   a n d   imp leme n ta tio n   o f   a u to ma tic  p a in tin g   m o b ile  r o b o t   ( A mg a d   Mu n ee r )   69   p ain tin g   p r o ce s s   to   p ai n t h w all   w it h o u h u m a n   i n v o lv e m en a n d   h i g h er   lev el  o f   s u f f i cie n e f f icie n c y .   r o b o h as  an   ef f icie n w o r k i n g   alg o r ith m   [ 1 5 ,   1 6 ] ,   p r o v id in g   th w o r ld   w i th   an   a u to n o m o u s   m ac h in t h at  w il l   b ab le  to d etec th ar ea   t h at  n ee d s   to   b p ain ted   [ 1 7 ] ,   an al y ze s   th e   s u r f ac th r o u g h o u th d ev elo p ed   s o f t w ar e   [1 8 ] ,   p ain th s u r f ac e,   c h ec k s   o n   an y   e m p t y   s p ac es,  an d   to   d o   co r r ec tio n   if   n ee d ed .   T h r em ai n d er   o f   th i s   p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s .   Secti o n   2   g iv es  an   o v er v ie w   o f   th e   m et h o d o lo g y   ad o p ted   f o r   th p r o p o s ed   r esear ch   an d   d escr ib ed   th ex p er i m en ta l m o d el.   R es u lt s   ar d is c u s s ed   in   Sectio n   3 ,   w h ile th co n cl u s io n   a n d   th f u tu r e   w o r k   ar g iv e n   in   Sectio n   4 .       2.   RE S E ARCH   M E T H O AN H ARDWA R E     I n   th l iter atu r e,   m o s t o f   th s i ze   o f   th r o b o ts   ar v ar ies,  i t h as a   s i g n if ica n w e ig h t,  i s   w o r k in g   s lo w ,   an d   th p r ice  is   s u r p r is in g l y   h i g h .   T h u s ,   it  is   n o ea s il y   ac ce s s ib le  f o r   th p eo p le.   T o   s o lv th p r o b lem   t h at  i s   s tated   as  d an g er   to   h u m a n   li f w h ile  p ain ti n g   p r o ce s s ,   th r o b o is   d esig n ed   to   b s u itab le  f o r   th w all  p ain ti n g   w it h o u t ak i n g   a n y   r is k   f o r   h u m an   li f e.   T h is   s tu d y   co n s is t s   o f   t w o   p ar ts On p ar t,  w h ic h   is   th b ase m e n o f   th e   r o b o t,  ar r ep r esen ted   as  a   b o ar d   w it h   f o u r   w h ee l s ,   w h ic h   a r o n   t h r o o f to p   o f   t h b u ild i n g .   I t   is   cr ea ted   to   ca r r y   all  t h p ar ts   w h ich   ar r esp o n s ib le  f o r   co n tr o llin g   th s y s te m ,   m o to r ,   b atter y ,   w e ig h t ,   an d   p r ess u r b an k   f o r   th s p r ay in g   g u n .   I w il also   h av “g r ip s ”  to   m ak t h b o ar d   s tab le  w h ile  th p ain tin g   p r o ce s s   an d   s ta y   s tead y   to   n o f all  d o w n   f r o m   t h r o o f to p .   T h s ec o n d   p ar t,  w h ic h   is   t h r o b o its elf ,   w ill  b r ep r esen ted   as  lo n g b o ar d ,   w ith   4   w h ee ls ,   w it h   m o v ab le  s p r ay in g   g u n .   Fi g u r 1   s h o w s   t h p r o ce s s   o f   p ai n ti n g   i m p le m e n ted   in   th is   s t u d y .           Fig u r 1 .   P r o ce s s   o f   p ain tin g       T h p r o p o s ed   r o b o is   an   au to m o tiv e   m o b ile   r o b o t,  b u it  w i l n ee d   h u m a n   i n v o lv e m e n i n   i ts   w o r k i n g   p r o ce s s .   T h r o b o w ill  b p ai n ti n g   w all s   f r o m   u p   to   d o w n ,   th w o r k er   w ill  n ee d   to   ac tiv a te  m o to r   f o r   th m etal  r o p es w h ic h   ar h o ld in g   th r o b o t,  s o   it w ill  b d escen d ed   d o w n w ar d s   w h en   t h p ain tin g   p r o ce s s   is   d o n v er ticall y ,   th w o r k er   o n   th r o o f to p   w ill  n ee d   to   b r in g   it  u p   b y   ac t iv at in g   th m o to r   s o   it  w ill   p u ll  r o b o u p w ar d s   b y   r o p es  attac h ed   to   it.  T h w o r k er   w ill  m o v t h b ase m en o f   th r o b o o n   th e   r o o f to p   h o r izo n tall y   an d   co n tin u e   th p ain ti n g   p r o ce s s .   T h is   alg o r ith m   w ill  b d o n m u ltip le  ti m es  u n til  r ea ch i n g   th s u cc e s s f u ll y   p ain ted   s elec ted   ar ea ,   as  s h o w n   in   Fi g u r 2 .   Ho w e v er ,   to   let  th r o b o t   k n o w   h o w   b ig   t h ar ea   f o r   p ain tin g   is ,   th w o r k er   w ill   h av to   i n p u t t h len g t h   an d   t h w id t h   o f   t h s elec ted   ar ea   af t er   tak in g   t h m ea s u r e m e n ts .   As  th r o b o co n s is ts   o f   t w o   p ar ts ,   it  w a s   d ec id ed   to   u s 2   A r d u i n o   Un o   m icr o co n tr o ller   b o ar d s   an d   co n n ec t h e m   w ir ele s s l y   s o   t h at  w h e n   t h m o b ile  s tr u ct u r w il l   b in   t h s tag o f   w all  p ai n ti n g ,   t h er w ill   n o t   b an y   n ee d   f o r   lo n g   w ir es,  c o n n ec ti n g   it  to   th b a s s tr u ct u r e.   T h is   d ec is io n   is   also   g o o d   s o lu tio n ,   a n d   it   af f ec ts   co s p o s itiv el y ,   m a k i n g   o v er all  r o b o co n s tr u ctio n a p r icele s s   b ec au s th er w ill  n o t   b an y   n ee d   in   in s ta lli n g   lo n g   w ir es,  w ir co ll ec tin g   co ils .   T h r o b o t' s   b ase  s tr u ctu r co n s i s ts   o f   A r d u i n o   U n o   m icr o co n tr o ller   b o ar d ,   m o to r   d r iv er   L 2 9 8 N,   th p u li n g   m ec h a n is m   ( DC - m o to r ,   p u lle y s ,   n y lo n   r o p es),   an d   1 2   DC   b atter y   a   p o w er   s u p p l y ,   A r d u i n o   H C - 0 5   s er ial  p o r t w ir eless   tr a n s m itte r   m o d u le  an d   w o o d en   b ase  co n s tr u ctio n   it s el f .     Fig u r 3   s h o w s   t h p r o p o s ed   a u to m at ic  m o b ile  r o b o t' s   f i n al  h ar d w ar d esi g n   w i th   al m ec h an is m   a n d   co m p o n e n t s   u s ed .   T h d esig n   s h o w s   t h er is   t w o   p u lle y   m ec h an i s m   a n d   w h er t h e y   lo ca ted .   T h p u lle y   s y s te m   p lace d   o n   th to p   is   to   m o v t h L - s h ap u p s   an d   d o w n s   w it h   th h elp   o f   t h D C   m o to r   th at   ca n   ca r r y   ab o u 1 0   k g .   T h o th er   p u lle y   m ec h an i s m   is   to   m o v t h s p r a y   g u n   le f an d   r ig h ( li n e a r   m o tio n )   to   p ain th w al en tire l y I n   th p r o p o s ed   h ar d w ar d esig n ,   t h er ar tw o   A r d u i n o   Un o   im p le m e n ted .   On is   f o r   m a s ter   p u r p o s an d   th o th er   f o r   s lav p u r p o s e.   Fig u r 4   s h o w s   th p ain m ec h an i s m   d es ig n   w it h   th s p r a y   g u n   an d   u ltra s o n ic  s en s o r .   T h s p r ay   g u n   i s   attac h ed   to   p u lle y   m ec h a n is m   w it h   li n ea r   m o tio n t h u l tr aso n ic  s e n s o r   u s ed   to   d etec th s p r a y   g u n   w h e n   it  r ea ch ed   t h s p ec if ic   li m it.  T h DC   m o to r   r o tate s   C lo ck w is a n d   C o u n ter clo ck w is b ased   o n   th u l tr aso n ic  s en s o r   co n d itio n   m ad e.   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        I SS N :   2722 - 2586   I A E I n J   R ob  A u to m Vo l .   1 0 ,   No .   1 Ma r ch   2021   :   68    74   70           Fig u r 2 .   P r o p o s ed   alg o r ith m   p r o ce s s               Fig u r 3 .   P h o to g r ap h   o f   th p ain ti n g   r o b o ( E x p er i m en tal  m o d el)   Fig u r 4 .   P ain m ec h a n i s m   d e s ig n       3.   RE SU L T A ND  D I SCU SS I O N     Sev er al  e x p er i m e n ts   w er co n d u cted   to   ch ec k   th e   p er f o r m a n ce   o f   th e   s y s te m .   T h p u r p o s e   o f   test in g   th s y s te m   is   to   e n s u r th at   th s y s te m   is   ad eq u ate l y   e v al u at ed .   T h f o llo w i n g   ar t h e x p er i m en ts   co n d u cted   to   ev alu ate  t h p er f o r m a n ce   o f   th p r o p o s ed   w all  p ai n ti n g   r o b o t:     3 . 1 .   T i m t a k en  f o v er t ica l t ra ns la t io n o f   m o bil s t ruct u re   T h ex p er im e n tal  s et u p   f o r   th v er tical  tr an s latio n   w a s   d o n b y   s etti n g   u p   th p r o to ty p e ' s   s tatio n ar y   m o d u l at   th e   h ei g h o f   5   m e t er s .   T h m o b ile  s tr u ct u r w it h   th s p r ay   g u n   w as  h u n g   f r ee l y   a n d   co n tr o lled   b y   th A r d u i n o   m icr o co n tr o ller .   T h p r o g r a m   w as  w r itte n   to   m o v t h s tr u ctu r to   v ar y in g   lev els  o f   h ei g h t.  T h h eig h t s   w er m ea s u r ed   m an u all y   u s i n g   m ea s u r i n g   tap e ,   an d   th r ea d in g s   f r o m   t h u lt r aso n ic  s e n s o r   w er e   co m p ar ed   to   t h a f o r e m e n tio n ed   ac tu al  r ea d in g s .   T h u s ,   t h is   i s   i m p o r ta n b ec au s e ,   d u r i n g   t h p r o to ty p e ' s   ac tu a l   ap p licatio n ,   th h eig h s h o u ld   b m ea s u r ed   v er y   ac c u r atel y   f o r   o p tim u m   p er f o r m an ce .   T ab le  1   sh o w s   t h d ata   f o r   th v er tical  tr a n s la tio n   o f   th m o b ile   p ar t.  T h ti m ta k en   f o r   th tr a n s lat io n   w a s   m e asu r ed   ag ai n s t h d is p lace m e n t.  T h test   w as  d o n t w ice ,   an d   th m ea n   v al u w a s   ca lcu lated   in   o r d er   to   in cr ea s ac cu r ac y   an d   p r ec is io n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J   R o b   &   A u to m   I SS N:  2722 - 2586       Desig n   a n d   imp leme n ta tio n   o f   a u to ma tic  p a in tin g   m o b ile  r o b o t   ( A mg a d   Mu n ee r )   71   T ab le  1 .   T im ta k e n   f o r   v er tic al  tr an s latio n   T e st 1 :   T i me   t a k e n   ( se c o n d s)   T e st 2 :   T i me   t a k e n   ( se c o n d s)     A v e r a g e   D i st a n c e   me a su r e d   ( me t e r s)   2 . 4   2 . 5   2 . 4 5   0 . 2 5   4 . 9   4 . 9   4 . 9   0 . 5 0   7 . 2   7 . 3   7 . 2 5   0 . 7 5   9 . 5   9 . 6   9 . 5 5   1 . 0 0   1 1 . 7   1 1 . 9   1 1 . 8   1 . 2 5   1 4 . 0   1 4 . 2   1 4 . 1   1 . 5 0   1 6 . 3   1 6 . 4   1 6 . 3 5   1 . 7 5   1 8 . 5   1 8 . 5   1 8 . 5   2 . 0 0       Fig u r 5   s h o w s   th ti m tak e n   f o r   th v er tical  d is p lace m e n t o f   2   m eter s .   T h s p ee d   o f   th m o b ile  p ar t   is   at  an   ad eq u ate  s p ee d   o f   r o u g h l y   0 . 1   m / s   f o r   ea ch   c y cle.   T h is   is   an   ad eq u ate  s p ee d   f o r   th p ain tin g   to   b d o n e   co r r ec tly .   No   ac ce ler atio n   w a s   d o n b ec au s it   w o u ld   ca u s e   u n ev e n   co ats   o f   p ai n t,  w h ic h   w o u ld   r esu lt  i n   t h e   p r o to ty p h a v i n g   to   d o   ex tr a   m o v e m e n t   to   co m p lete  t h p ain tin g   p r o ce s s .   T h v er tica m o v e m e n test i n g   in d icate d   th at  t h o v er all  v er tical  m o v e m e n o f   th m o b il p ar w as  li n ea r   an d   s m o o th .   T h is   w as  g o o d   in d icatio n   t h at  t h p ain ti n g   p r o ce s s   w o u ld   r u n   s m o o t h l y .             Fig u r 5 .   T im tak e n   f o r   v er ti ca l tr an s latio n       3 . 2 .   T i m t a k en  f o ho rizo nta l t ra ns la t io n o f   pa int  s pra y   g un   T h h o r izo n tal  tr an s latio n   o f   th p ain g u n   w a s   te s ted   b y   u s in g   th u ltra s o n ic  s en s o r .   T h d is p lace m e n t   o f   th p ain t g u n   w as tested   in   m a n n er   lik th v er tical  tr an s latio n   o f   th m o b ile  p ar t.   T h m o b ile  p ar w as set   o n   th g r o u n d   f o r   th is   tes t.  T h to tal   d is tan ce   b et w ee n   th e   u ltra s o n ic  s e n s o r   an d   th p ain s p r a y   g u n   at  th f u r t h es d is tan ce   i s   0 . 8 0   m eter s .   I h ad   to   b en s u r ed   th at  t h m o v e m en o f   th s p r a y   g u n   w a s   at  an   ad eq u ate   s p ee d .   T h is   h ad   to   b d o n to   m a k s u r th at  th s p ee d   is   s u f f ic ien e n o u g h   to   f i n i s h   t h p ain ti n g   j o b   in   r ea s o n ab le  ti m an d   m a k e   s u r s p ee d   is   n o t o o   f ast  to   m a k th p ain j o b   im p r o p er .   T ab le  2   p r esen ted   th ex p er i m e n tal  r es u lt s   o f   t h ti m tak e n   f o r   th h o r izo n tal   tr an s latio n   o f   p ain t sp r a y   g u n   i n   c o n tr ast to   t h w a ll  p ai n tin g   ar ea .   T h r esu l ts   s h o w   t h at  t h lar g er   th p ai n t i n g   ar ea   is ,   th m o r ti m n ee d ed   f o r   th r o b o to   f u l l y   p ain t th d esire d   ar ea .         T ab le  2 .   T im tak e n   f o r   h o r izo n tal  tr an s latio n   T e st 1 :   T i me   t a k e n   ( se c o n d s)     T e st   2 :   T i me   t a k e n   ( se c o n d s)     A v e r a g e   D i st a n c e   me a su r e d   ( m e t e r s)   1 . 3   1 . 5   1 . 4   0 . 1   3 . 5   3 . 3   3 . 4   0 . 2   4 . 7 0   4 . 6 0   4 . 6 5   0 . 3   5 . 3 0   5 . 7 0   5 . 5 0   0 . 4   6 . 2 3   6 . 4 0   6 . 3 2   0 . 5   8 . 5 6   8 . 0 1   8 . 3   0 . 6   9 . 0 1   9 . 5   9 . 3   0 . 7   1 0 . 7 0   1 0 . 5 0   1 0 . 6   0 . 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
        I SS N :   2722 - 2586   I A E I n J   R ob  A u to m Vo l .   1 0 ,   No .   1 Ma r ch   2021   :   68    74   72   Fig u r 6   s h o w s   th ti m ta k e n   f o r   th h o r izo n tal   tr an s latio n   o f   th e   s p r a y i n g   g u n ,   w i th i n   0 . 8   m eter s   d is tan ce .   T h s p r a y i n g   g u n   s tr u ctu r e 's  s p ee d   is   a to ler ab le  s p ee d   o f   r o u g h l y   0 . 0 7   m /s ,   w h ich   co u ld   b e   in cr ea s ed ,   b u to   p r o v id h i g h - q u alit y   p ai n ti n g   w it h o u a n y   g a p s ,   cu r r en s p ee d   w as  s elec ted   as  th m o s s u i tab le   w it h o u an y   h ar m   to   th w o r k in g   p r o ce s s .   A s   w el as  f o r   th h o r izo n tal  tr an s la tio n ,   t h er w a s   n o   ac ce ler atio n   d o n e.   T h h o r izo n tal  m o v e m e n test i n g   in d icate d   th at  t h p ain s p r a y i n g   g u n 's  o v er all  h o r izo n tal  m o v e m e n t   w a s   s u itab le.   C u r r en t te s t in g   e n s u r ed   th at  t h p ain ti n g   p r o ce s s   w o u ld   r u n   s m o o t h l y .             Fig u r 6 .   T im tak e n   f o r   h o r izo n tal  tr an s latio n       3 . 3 .   Air  c o m pre s s o t est   A ir   co m p r ess o r   test i n g   w a s   d o n u s in g   w ater   p ain t,  p ain s p r a y in g   g u n ,   air   p r ess u r v alv co n n ec ted   to   th A r d u i n o   UNO  b o ar d   an d   air   co m p r ess o r .   T h p r ess u r w as in cr ea s ed   f r o m   an   in it ial  p o in o f   4 0   p s i w it h   th s tep   o f   1 0   p s i.  T h e x p er im en ai m ed   to   d escr ib e   w h ic h   wo r k in g   air   co m p r ess o r   p r ess u r is   th m o s s u itab le   f o r   th u s ed   s p r a y i n g   g u n .   Sp r ay in g   g u n   w as  s e i t h i n iti al  p o s it io n ,   an d   w it h   ea ch   s t e p   o f   in cr ea s i n g   t h e   p r ess u r e,   o n e   la y er   w a s   p ai n te d .   Af ter w ar d s ,   t h q u al it y   o f   th p ain ted   la y er   w as   ex a m i n ed   m an u all y   to   v er d ict   th m o s ap p r o p r iate  p s lev el.   T ab le  3   s h o w s   t h ex p er i m e n tal  d ata  co llectio n   o f   th air   co m p r e s s o r   te s t.  T h is   test   d e m o n s tr ates  th r elatio n s h ip   b et w ee n   th u s o f   p ain an d   th ti m n ee d ed   o n   th ex c h an g o f   air   co m p r es s i n g   p r ess u r e.       T ab le  3 .   Data   co llectio n   f o r   air   co m p r ess o r   test   A i r   P r e ssu r e   ( p si )   P a i n t   c o n s u m p t i o n   ( ml )   T i me   r e q u i r e d     ( se c )   40   4   1 4 . 7 1   50   5   1 3 . 8 8   60   22   1 2 . 6 4   70   24   1 1 . 9 2   80   26   1 1 . 1 4   90   29   1 0 . 4 3   1 0 0   33   9 . 7 5       Fig u r 7   ill u s tr ates  t h e   r elat io n s h ip   b et w ee n   p ai n co n s u m p ti o n   an d   t i m e   s p en d   d u to   e x c h an g e   o f   th e   air   co m p r ess i n g   p r ess u r e.   T h cu r r en g r ap h 's  X - ax is   r ep r es en ts   th e   air   p r ess u r ch a n g r ate  w it h in   th e   r an g e   o f   4 0 1 0 0   p s i,  an d   Y - ax is   r ep r esen ts   t h ti m r ate  f r o m   0   to   3 5   s ec o n d s .   A s   i n   Fig u r 7   o f   th air   co m p r ess o r   test ,   t h h ig h er   t h air   p r ess u r e ,   th le s s   ti m e   r eq u ir ed .   Ho w e v er ,   p ain co n s u m p t io n   g r o w s   o n   th e   f lip s id e .   D u e   to   th p r ess u r cr ea ted   in s id th p ain tan k   o f   th s p r a y i n g   g u n ,   p ain is   s p r a y ed   f as ter ,   w h ich   d ec r ea s e s   t h e   ti m n ee d ed   f o r   th p ain t in g   p r o ce s s ,   b u f a s ter   is   n o al w a y s   b etter .   I f   air   p r ess u r is   to o   h i g h ,   la y er   o f   s p r a y ed   o u p ain w ill  b ec o m to o   th i ck ,   w h ic h   w ill  ca u s lea k ag e s   an d   o th er   u n w an ted   p h e n o m en w h ile  p ain t in g   p r o ce s s .   A s   it  is   n o ticea b le,   at  p o in ts   o f   4 0   an d   5 0   p s i ,   p ain co n s u m p tio n   i s   v er y   lo w ,   co m p ar i n g   to   th o th er   p r ess u r lev els.  I is   ca u s ed   b y   th at  f ac th at  th ese  air   p r ess u r lev els   w er j u s n o p o w er f u en o u g h   to   in d u ce   th p ain s p r a y in g   f r o m   t h s p r ay   g u n 's n o zz le       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J   R o b   &   A u to m   I SS N:  2722 - 2586       Desig n   a n d   imp leme n ta tio n   o f   a u to ma tic  p a in tin g   m o b ile  r o b o t   ( A mg a d   Mu n ee r )   73       Fig u r 7 .   Data   an al y s is   o f   a ir   co m p r es s o r   test       3 . 4 .   Acc ura cy   o f   t he  ultr a s o n ic  s ens o r   Du r in g   test i n g   o f   au to m at ic  p ain ti n g   r o b o t,  th w a ll  p ain ter   u ltra s o n ic  s e n s o r   w as  ex p ec t ed   to   w o r k   co r r ec tly   w i th   1 0 0 ac cu r ac y ,   b u lik a n y   o th er   d ev ice,   it  h as  r a n g o f   er r o r s .   A s   e v e n   m e n tio n ed   b y   t h e   m an u f ac t u r er ,   its   er r o r   r an g is   ± 3 % .   H o w ev er ,   w h ile  test i n g ,   it  s h o w ed   g r ea p er f o r m a n c w it h   m i n i m u m   ac cu r ac y   o f   9 6 %.  I n   th cu r r en r o b o t’ s   w o r k i n g   p r o ce s s ,   it  is   v ital  to   h av ac cu r ate  w o r k i n g   u ltra s o n ic  s e n s o r s   to   p r o v id eq u alit y   in   p ain ti n g   lay er s   a n d   m ak t h e m   s tr aig h t,  w it h o u an y   b r ea k d o w n s   o n   th ed g es  an d   p ath   en d in g s .       4.   CO NCLU SI O N     T h p r o p o s ed   r esear ch   ai m s   t o   co n s tr u ct  a n   a u to m atic  r o b o t,  w h ic h   w ill  p ai n t h b u ild i n g s '   w alls   o f   an y   s ize.   T h ex p er i m en ta r esu lt s   in d icate   th at  t h p r o p o s ed   r o b o t   co u ld   s m o o th l y   p ain th w all s   w i th   an   ac cu r ac y   o f   u p   to   9 0 %   ( s p r ay   g u n   ac cu r ac y )   an d   in   v er y   ef f icie n t ti m e.   T h er ef o r e,   th s y s te m   w as d ev elo p ed   w it h   t h o p tio n   f o r   th w o r k e r s   to   s elec a m o n g   s e v er al  o p t io n s   to   e n s u r th a th e   p r o to ty p ca n   b u s ed   f o r   v ar io u s   h ei g h ts .   Ho w e v er ,   f u t u r d ev elo p m e n s h o u ld   b d o n to   s elec an y   le n g t h   ac co r d in g   to   th e   b u ild i n g 's   h eig h t.  On f u r th er   s h o r tco m i n g   is   d u to   t h ca p ac it y   o f   t h p ain ta n k .   T h c u r r en s y s te m   u s e s   u p   to   1   li tr o f   p ain t.  T h is   is   i n co n v e n ien b ec au s t h p ain h as  to   b f il led   b y   t h w o r k er s   m u l tip le  ti m es   in   s o m i n s tan ce s .   T h o th er   s h o r tco m in g   i s   d u to   th p er f o r m a n ce   o f   t h u ltr aso n ic  s en s o r   u s ed .   T h c u r r en u ltra s o n ic  s e n s o r   ca n   w o r k   p er f ec tl y   w h en   u s ed   o n   p er p en d icu lar   w all h o wev er ,   w h en   p ain tin g   ed g es,  cr ev ices  an d   co r n er s ,   th s en s o r   ca n   h av in co n s i s t en cies  in   t h r ea d in g s .   T h er ef o r e,   th is   ca n   f u r t h er   b im p r o v ed   b y   u s in g   m o r s en s o r s   th at  ca n   en h an ce   t h r esu lt s .   T h af o r e m en tio n ed   s h o r tco m in g s   ca n   b eli m i n ated   with   f u r t h er   r esear ch   an d   w o r k .       RE F E R E NC E S   [1 ]   I.   Qa d ri ,   A .   M u n e e r,   a n d   S .   M o h a m e d   F a ti ,   A u to m a ti c   ro b o ti c   sc a n n in g   a n d   in sp e c ti o n   m e c h a n is m   f o m in e u sin g   Io T ,   Fi rs In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   El e c trica E n e rg y   a n d   Po we En g i n e e rin g   2 0 2 0   ( ICEE PE   2 0 2 0 ) .   p p . 1 - 11 2 0 2 0 .   [2 ]   S.  Al - N a b h a n i,   a n d   A .   M u n e e r,   A u to m a ted   li b ra ry   s y ste m   u sin g   S M S   b a se d   p ick   a n d   p lac e   ro b o t ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o Co m p u ti n g   a n d   Di g it a S y ste ms ,   v o l.   8 ,   n o .   6 ,   No v .   2 0 1 9 .     [3 ]   R.   C.   L u o ,   M .   Ho n g ,   P .   C h u n g ,   Ro b o A rti st  f o c o lo rf u p ictu re   p a in ti n g   w it h   v isu a c o n tr o sy ste m ,   2 0 1 6   IE EE /R S J   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   In telli g e n Ro b o ts  a n d   S y ste ms   IROS ,   p p .   2 9 9 8 - 3 0 0 3 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 /IRO S . 2 0 1 6 . 7 7 5 9 4 6 4 .     [4 ]   P .   Ke e rth a n a a ,   K.   Je e v it h a ,   V .   Na v in a ,   G .   In d ira,   S .   Ja y a m a n i A u t o m a ti c   w a ll   p a in ti n g   r o b o t ,   I n ter n a ti o n a J o u rn a l   o In n o v a ti v e   Res e a rc h   in   S c ien c e ,   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l.   2 ,   n o .   7 ,   p p .   3 0 0 9 - 3 0 2 3 ,   2 0 1 3 .   [5 ]   A b d e ll a ti f ,   De sig n   o f   a n   a u t o n o m o u w a ll   p a in ti n g   ro b o t ,   M e c h a tro n ics   a n d   Ro b o t ics   De p t.   E g y p t - J a p a n   U n ive rs it y   o S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   2 0 1 2 .   [6 ]   L Jin g ,   S ,   A u to m a ti c   h ig h   r ise   w a ll p a in ti n g   r o b o t:   d e sig n   a n d   i n teg ra ti o n   o f   sp ra y   p a in ti n g   s y ste m ,   Na n y a n g   T e c h n o l o g ica Un ive rs it y ,   2 0 1 6 .   [7 ]   F re d e rick   P .   Riv a ra   M D.  M P H ,   Dia n e   T h o m p so n   M S ,   P re v e n ti o n   o f   f a ll in   th e   c o n str u c ti o n   i n d u stry e v id e n c e   f o p ro g ra m   e ffe c ti v e n e s s ,   Ame r ica n   j o u r n a o p re v e n ti v e   me d icin e ,   v o l.   1 8 ,   n o .   4 ,   p p .   2 3 - 2 6 ,   M a y   2 0 0 0 .   [8 ]   G e e th a   M .   W a e h re r,   X iu w e n   S .   Do n g ,   T e d   M il ler,  El iza b e th   Ha il e ,   Yu ro n g   M e n ,   Co sts  o f   o c c u p a ti o n a i n ju ries   in   c o n stru c ti o n   in   th e   Un i ted   S tate s ,   Acc id e n A n a lys is &   Pre v e n ti o n ,   v o l.   3 9 ,   n o .   6 ,   p p .   1 2 5 8 - 1 2 6 6 ,   2 0 0 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
        I SS N :   2722 - 2586   I A E I n J   R ob  A u to m Vo l .   1 0 ,   No .   1 Ma r ch   2021   :   68    74   74   [9 ]   Ch ia - F e n   C h i,   T in - Ch a n g   C h a n g ,   Hs in - T in g ,   A c c id e n p a tt e rn a n d   p re v e n ti o n   m e a su re f o fa tal  o c c u p a ti o n a l   f a ll in   t h e   c o n str u c ti o n   i n d u stry ,   Ap p li e d   Erg o n o mic ,   v o l.   36 ,   n o .   4 ,   p p .   3 9 1 - 4 0 0 ,   2 0 0 5 .   [1 0 ]   M o h a m e d   S h e rif ,   S a f e t y   c li m a te  in   c o n stru c ti o n   site  e n v ir o n m e n ts,”  J o u rn a o c o n stru c ti o n   e n g i n e e rin g   a n d   ma n a g e me n t ,   v o l .   1 2 8 ,   n o .   5 ,   p p . 3 7 5 - 3 8 4 ,   2 0 0 2 .   [1 1 ]   B.   J.   M .   A le,  e a l . ,   A c c id e n ts  in   th e   c o n stru c ti o n   in d u stry   in   t h e   Ne th e rlan d s:  a n   a n a ly sis  o f   a c c id e n re p o rts   u si n g   S to ry b u il d e r ,   Reli a b il it y   E n g i n e e rin g   &   S y ste m S a fety ,   v o l.   9 3 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 5 2 3 - 1 5 3 3 ,   2 0 0 8 .   [1 2 ]   Ho ll y   M .   Jo h n so n ,   Am a rji S in g h ,   F a ll   p ro tec ti o n   a n a ly sis f o w o rk e rs  o n   re sid e n ti a r o o f s,”   J o u r n a l   o f   Co n stru c ti o n   En g i n e e rin g   a n d   M a n a g e me n t ,   v o l.   1 2 4 ,   n o .   5 ,   p p . 4 1 8 - 4 2 8 ,   1 9 9 8 .   [1 3 ]   M o h a m e d   T .   S o r o u r,   e a l . ,   De v e lo p m e n o f   ro ll e r - b a se d   in teri o w a ll   p a in ti n g   r o b o t ,   W o rl d   Aca d e my   o S c ien c e ,   En g i n e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y ,   v o l.   5 9 ,   p p .   1 7 8 5 - 1 7 9 2 ,   2 0 1 1 .   [1 4 ]   U.  S .   Bu re a u   o f   L a b o S tatisti c s,  Em p lo y e r - re p o rted   w o rk p lac e   in ju ries   a n d   il l n e ss e (A n n u a l)  n e w r e lea se ,   [ On li n e ] .   A v a il a b le:  h tt p s:// w ww . b ls.g o v /n e w s.rele a s e /arc h iv e s/o sh _ 1 1 0 9 2 0 1 7 .   Htm ,   [ A c c e ss e d   1 3   A u g u st 2 0 2 0 ] .   [1 5 ]   R.   M u k e sh   K a n n a n ,   P .   Kis h o re ,   S .   Ra h u l,   K.  P o o m a n i,   A u to m a ti c   p a in sp ra y in g   m a c h in e   u sin g   IR  se n so r ,”   In ter n a t io n a J o u rn a o T re n d   i n   Res e a rc h   a n d   De v e lo p me n ( IJ T R D ) ,   p p .   3 - 5 ,   2 0 1 7 .   [1 6 ]   Ju a n   M a n u e Da v il a   De lg a d o   L u k u m o n   Oy e d e le,  e a l . ,   Ro b o ti c a n d   a u to m a ted   s y ste m in   c o n str u c ti o n :   Un d e rsta n d i n g   in d u stry - sp e c i f ic  c h a ll e n g e f o a d o p ti o n ,   J o u rn a o Bu il d in g   En g in e e rin g v o l.   2 6 ,   p p . 1 0 0 8 6 8 ,   2 0 1 9 .   [1 7 ]   Ish a k   Bin   A ris,   A .   K.  M .   P a rv e z   Iq b a l,   De sig n   a n d   f a b rica ti o n   o f   a   Ca rtes ian   p a in ter   ro b o t   f o th e   c o n str u c ti o n   in d u stry ,   In ter n a ti o n a J o u r n a l   o M e c h a n ica l   En g in e e rin g   E d u c a t io n ,   v o l.   34 n o ,   2 ,   p p . 1 2 5 - 1 4 4 .   2 0 0 6 .   [1 8 ]   M .   E.   He lo u ,   S .   M a n d t,   A .   Kra u se ,   P .   Be a rd sle y ,   M o b il e   r o b o ti c   p a in ti n g   o f   tex tu re ,   2 0 1 9   I n ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   R o b o ti c a n d   Au to ma ti o n   ICR A ,   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICRA . 2 0 1 9 . 8 7 9 3 9 4 7 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       A m g a d   M u n e e r   wa b o rn   in   T a iz,  Ye m e n .   He   o b tain e d   h is  B.   En g   d e g re e   ( w it h   h o n o rs)  in   M e c h a tro n ic  En g in e e rin g   f ro m   As ia  P a c if ic  Un iv e rsit y ,   M a la y sia   in   2 0 1 8 .   He   is  c u rre n t ly   p u rsu in g   th e   m a ste r’ s d e g re e   in   in f o rm a ti o n   tec h n o lo g y   w it h   Un iv e rsiti   T e k n o l o g P ET RON A S ,   M a la y si a .   His  re se a rc h   in tere sts  f o c u o n   Im a g e   P ro c e ss in g ,   M a c h i n e   L e a rn in g ,   In tern e o f   T h in g s,  M a c h in e   V isio n ,   R o b o ti c a n d   A u to m a ti o n .   He   h a a u th o re d   se v e ra l   IS a n d   S c o p u j o u r n a l/ c o n f e re n c e   p a p e rs.   He   is  a   re v ie we in   so m e   in tern a ti o n a im p a c t - f a c to r   jo u rn a ls   su c h   a Jo u r n a o f   Co m b in a to rial  Op t im iza ti o n   a n d   s e v e ra I G g lo b a jo u r n a ls.            Z h a D a ira ba y ev   w a b o r n   i n   A l m a t y ,   Ka z a k h sta n .   He   a c q u ired   h is   B.   E n g   (2 0 1 9 )   f ro m   A sia   P a c if ic  Un iv e rsit y   o f   T e c h n o lo g y   a n d   In n o v a ti o n ,   M a lay sia .   His  b a c h e lo r’s  d e g re e   w a in   M e c h a tro n ic   En g in e e ri n g .   His  re se a rc h   in tere sts  f o c u o n   Ro b o t i c a n d   A u to m a ti o n ,   S e c u r it y   S y st e m s,  G S M   c o m m u n ica ti o n   tc e c h n o l o g y ,   En e rg y   h a r v stin g   s y st e m s.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.