I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Ro bo t ics a nd   Aut o m a t io ( I J RA)   Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   43 ~ 51   I SS N:  2722 - 2 5 8 6 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /i jr a . v 1 5 i 1 . pp 43 - 51           43       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r a . ia esco r e. co m   Rea l - time  contro l  sig na l rect i ficatio n and  actua tion   ma pping  f o ro bo joint  co ntro l       Addi I ra wa n 1 ,   Ak hta Ra zul R a za li 2 ,   Aliza   Che  Am ra n 3 H a m z a h Ahm a d 1   1 R o b o t i c s,   I n t e l l i g e n t   S y st e ms  a n d   C o n t r o l   En g i n e e r i n g   ( R i S C )   R e s e a r c h   G r o u p ,   F a c u l t y   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g Te c h n o l o g y ,   U n i v e r s i t i   M a l a y si a   P a h a n g   A l - S u l t a n   A b d u l l a h ,   P a h a n g ,   M a l a y s i a   2 M a n u f a c t u r i n g   Te c h n o l o g y   G r o u p ,   F a c u l t y   o f   M e c h a n i c a l   a n d   A u t o m o t i v e   En g i n e e r i n g   T e c h n o l o g y ,   U n i v e r si t i   M a l a y si a   P a h a n g   Al - S u l t a n   A b d u l l a h ,   P a h a n g ,   M a l a y si a   3 M o t i o n   C o n t r o l   R e se a r c h   G r o u p ,   F a k u l t i   Te k n o l o g i   d a n   K e j u r u t e r a a n   E l e k t r i k ,   U n i v e r si t i   Te k n i k a l   M a l a y s i a   M e l a k a ,   M e l a k a ,   M a l a y si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ap r   2 1 ,   2 0 2 5   R ev is ed   No v   2 3 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Feb   9 ,   2 0 2 6       Th is  p a p e p re se n ts  t h e   c o n tr o sig n a re c ti fica ti o n   a n d   a c tu a ti o n   m a p p in g   (CS RAM)  fra m e wo rk ,   d e v e l o p e d   to   imp r o v e   th e   re li a b il it y   a n d   p r e c isio n   o re a l - ti m e   ro b o j o i n c o n tro l .   T h e   fra m e wo rk   in teg ra tes   t h re e   m o d u les ,   n a m e ly   th e   d ri v e   sig n a re c ti fier  (DSR),   th e   sig n a p o le  d e tec to ( S P D),  a n d   th e   risin g / d o wn stre a m   d e tec to r   ( RDD ),   wh ich   e n su re   sig n a c o m p a ti b il it y ,   d y n a m ic  m a p p i n g   c o n siste n c y ,   a n d   d irec ti o n a sta b il it y   d u rin g   a c tu a ti o n .   Un li k e   c o n v e n ti o n a c o n tro c o n v e rters ,   CS RAM  e ffe c ti v e ly   c o m p e n sa tes   fo n o n li n e a rit ies ,   late n c y ,   a n d   sy n c h r o n iza ti o n   issu e in   c lo se d - lo o p   sy ste m s.  Ex p e rime n tal  v a li d a ti o n   u si n g   a   h e x a p o d - to - q u a d r u p e d   ( He x a q u a d )   ro b o sh o we d   t h a t h e   p r o p o se d   m e th o d ,   w h e n   c o m b in e d   wit h   a n   a n ti - win d u p   P c o n tr o ll e r,   re d u c e d   st e a d y - sta te  e rro fr o m   1 4 %   to   b e lo 1 % ,   imp ro v e d   tran sie n a n d   se tt li n g   t ime b y   0 . 3   t o   0 . 4   se c o n d s,  a n d   d e c re a se d   th re e - d ime n sio n a traje c to ry   R M S b y   6 3 . 7 % .   T h e se   re su lt c o n firm  th a CS RAM  p r o v i d e a   lo w - c o m p lex it y   a n d   c o m p u tatio n a ll y   e fficie n t   p re p ro c e ss in g   lay e f o imp r o v in g   re a l - ti m e   p e r fo rm a n c e   i n   m u lt i - jo in t   a n d   leg g e d   r o b o ti c   sy ste m s,  with   st ro n g   p o ten ti a f o a d a p ti v e   a n d   in d u strial  ro b o ti c   p latf o rm s .   K ey w o r d s :   L eg g ed   r o b o t   L in ea r   ac tu atio n   R ea l - tim co n tr o l   R o b o tic  jo in t c o n tr o l   Sig n al  r ec tific atio n   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 :   Ad d ie  I r awa n   R o b o tics ,   I n tellig en t Sy s tem s   an d   C o n tr o l E n g in ee r in g   R esear ch   Gr o u p ,   Facu lty   o f   E lectr i ca an d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g   T ec h n o lo g y ,   Un iv er s iti   Ma lay s ia  Pah an g   Al - Su ltan   Ab d u llah     Pek an   2 6 6 0 0 ,   Pah a n g   E m ail: a d d ieir awa n @ u m p s a. e d u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   R ea l - tim r o b o jo in co n tr o f o r m s   co r e   asp ec o f   r o b o tics ,   p ar ticu lar ly   in   in d u s tr ial  a u to m atio n   an d   co llab o r ativ s y s tem s .   I in v o lv es  ex tr ac tin g ,   p r o ce s s in g ,   an d   m o d u latin g   co n tr o s ig n als  to   ac h iev p r ec is m o to r   a n d   jo in ac t u atio n .   Sig n al  e x tr ac tio n   is   th e   in i tial  s tag in   cl o s ed - lo o p   s ch e m es,  wh er e   m u ltip le   co n tr o l   in p u ts   a r d er iv ed   f r o m   th e   r ef er e n ce   s ig n al.   W h ile  n u m er o u s   s tu d ies  h a v p r o p o s ed   ad v an ce d   co n tr o l   s tr ateg ies  f o r   e m b ed d ed   a n d   s o f twar e - b ased   c o n tr o ller s ,   p er s is ten ch allen g es  r em ain   i n   co m p en s atin g   f o r   f r ictio n   [ 1 ] ,   jo in f lex ib ilit y   [ 2 ] ,   an d   c o m p lex   m ec h an i ca s tr u ctu r es  [ 3 ] ,   [ 4 ] .   M o d el - b ased   co n tr o is   co m m o n l y   u s ed   b ec au s it   tak es  ad v an tag e   o f   k n o wn   d y n am ic  b eh av i o r   t o   ac h ie v ac cu r ate  m o tio n .   Ho wev er ,   its   ef f ec tiv en ess   d ep en d s   h ea v ily   o n   m o d el  ac c u r ac y   an d   r ea l - tim ex ec u tio n   ca p ab ilit y   [ 5 ] .   I n   m an y   ca s es,  th is   d ep en d en ce   l im its   its   r eliab ilit y   in   p r ac tical  ap p licatio n s .   Desig n in g   r ea l - tim c o n tr o s y s tem   in v o lv es  o v e r co m in g   is s u es  s u ch   as  s ig n al  co m p atib ilit y ,   n o n lin ea r   d y n am ics,  s y n ch r o n izatio n   d elay s ,   an d   s y s tem   u n ce r tain ties .   R o b o jo in ts   ar i n h er en tly   n o n lin ea r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 2 5 8 6   I AE I n J   R o b   &   A u to m Vo l .   1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   43 - 51   44   d u to   f r ictio n ,   elasticity ,   an d   ex ter n al  f o r ce s ,   wh ich   ca n   s ig n if ican tly   in f lu en ce   tr ac k in g   a n d   s tab ilit y   [ 6 ] [ 8 ] C o n v en tio n al   PID - ty p e   co n tr o ller s   o f ten   s tr u g g le   to   m ain tai n   co n s is ten p er f o r m an ce   u n d er   s u ch   co n d itio n s .   T o   ad d r ess   th ese  is s u es,  r ese ar ch er s   h av d e v elo p ed   a p p r o ac h es  s u ch   as  in tellig en co n tr o l   [ 9 ] ,   a d ap tiv e   to r q u co n tr o l   [ 7 ] ,   an d   m o d el  p r ed ictiv co n t r o l ( MPC )   [ 1 0 ] .   T h ese  m eth o d s   ad ju s t c o n tr o l p ar am eter s   o n lin e ,   im p r o v in g   r o b u s tn ess   an d   s tab ilit y .   I n   ad d itio n ,   a d ap tab ilit y   is   cr u cial   f o r   h a n d lin g   ch an g in g   e n v ir o n m en ts   an d   s y s tem   v ar iatio n s .   On e   co m m o n   d if f icu lty   lies   in   d y n am ic  m a p p in g ,   wh er th co n tr o ller   m u s t   co n tin u o u s ly   r elate   s en s o r   f ee d b ac k   to   ac tu ato r   r esp o n s e.   T r ad itio n al  co n tr o ller s   o f ten   f ail  to   u p d ate  th ese  m ap p in g s   ef f icien tly ,   lead i n g   to   d eg r ad ed   p e r f o r m an ce   w h en   co n d itio n s   s h if t.  Me th o d s   lik ad ap tiv g ain   ad ju s tm en f o r   tim e - d elay   co n tr o l   [ 1 1 ]   an d   n e u r al  n etwo r k - b ased   lear n in g   [ 9 ]   h av e   b ee n   e x p lo r ed   to   d ea with   th ese  d y n am ic  u n ce r tain ties .   Ach iev in g   h ig h   p r ec is io n   in   r ea l - tim co n tr o also   r eq u ir es   m an ag i n g   late n cy   a n d   s y n ch r o n izatio n   p r o b lem s .   Sen s o r   a n d   ac tu ato r   d elay s   ca n   ea s ily   ca u s o u t - of - s y n c   jo in m o v em e n ts ,   wh i ch   af f ec t   s tab ilit y ,   esp ec ially   in   d is tr ib u ted   co n tr o s tr u ctu r es   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] .   T o   co u n ter ac th ese  p r o b lem s ,   r esear ch er s   h av e   p r o p o s ed   ev en t - t r ig g er e d   an d   d y n am ic  ev en t - tr i g g er ed   co n tr o s tr ateg ies   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ]   th at  r ed u ce   u n n ec ess ar y   d ata  tr an s m is s io n   wh ile  m ain t ain in g   s y n c h r o n izatio n   b etwe en   jo in ts .   W h en   wo r k i n g   with   m u lti - jo in r o b o ts ,   co o r d in atin g   m o v e m en ac r o s s   all  ac tu ato r s   b ec o m es  an o th er   ch allen g e.   Dif f er en ce s   in   m ec h an ical  p r o p er ties ,   e x ter n al  lo a d in g ,   o r   tim in g   m is m atch es  ca n   d is r u p co o r d in atio n   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] .   C o o p er ativ co n tr o l   s tr ateg ies  with   o p tim ized   co e f f icien ts   h av e   b ee n   in tr o d u ce d   to   im p r o v c o o r d in atio n   an d   ac h iev e   s m o o t h ,   ac cu r ate  m o tio n   in   r ea tim e.   No n lin ea r ity   an d   u n ce r tain t ies,  in clu d in g   ex ter n al  d is tu r b an ce s   an d   s en s o r   er r o r s ,   f u r th er   co m p licate  c o n tr o l   [ 1 7 ] .   R o b u s m eth o d s   s u ch   as  d is co n tin u o u s   co n tr o l   [ 1 8 ]   an d   ad ap tiv e   b ac k s tep p in g   s lid in g - m o d e   co n tr o l   [ 1 9 ]   en h an ce   r esil ien ce   t h r o u g h   co m p e n s ato r s   an d   o b s er v er s   th at   s u p p r ess   d is tu r b an ce s .   R ec en s tu d ies  h av also   lo o k ed   at  r e d u cin g   th ef f ec ts   o f   b ac k lash   a n d   ex te r n al  to r q u in   d u al - m o to r   r o b o tic  jo in ts .   On a p p r o ac h ,   k n o wn   as  lin ea r   a ctiv d is tu r b an ce   r ejec tio n   c o n tr o l,  h as  s h o wn   im p r o v em e n ts   in   to r q u e   co m p en s atio n   a n d   p r ec is io n   [ 2 0 ] .   Similar ly ,   in   ca b le - d r i v en   p ar allel  r o b o ts ,   r ed u n d an ac tu atio n   co m p lic ates  tr ajec to r y   tr ac k in g .   tr i - s p ac co n tr o s ch em c o m b in in g   r ea ctiv e   an d   iter ativ lear n in g   co n t r o h as   b ee n   d ev elo p ed   t o   o v er co m th is   lim itatio n   [ 2 1 ] .   Desp it p r o g r ess   in   th ese   ar ea s ,   th er r em ain s   n ee d   f o r   s im p ler   an d   m o r ad ap tab le  f r am ewo r k s   th at  im p r o v th co n s is ten cy   o f   s ig n al  tr an s m is s io n   an d   ac tu a tio n   m ap p in g   b etwe en   th c o n tr o alg o r ith m   an d   th p h y s i ca ac tu ato r   d r iv e r .   T h is   s tu d y   in tr o d u ce s   C SR AM   f r am ewo r k   t o   m ee t   th at  n ee d .   T h e   p r o p o s ed   s y s tem   s im p lifie s   s ig n al  p r o ce s s in g   wh ile  m ain tain i n g   ac cu r ac y   a n d   s y n c h r o n izatio n .   T h m eth o d   is   v alid ate d   o n   s elec ted   leg   jo in ts   o f   Hex aq u a d   r o b o t   [ 2 2 ] ,   s h o wi n g   th at   C SR AM   ca n   ef f ec tiv e ly   o p tim ize   co n tr o s ig n al  f lo an d   im p r o v e   r ea l - tim p er f o r m an ce .   T h p a p er   is   o r g a n ized   as  f o llo ws:   s ec tio n   2   p r esen ts   th e   co n tr o d esig n   an d   p r o p o s ed   C SR A M   m eth o d o l o g y ,   s ec tio n   3   d escr ib es  th ex p er im en tal  v ali d atio n   an d   p er f o r m an ce   a n a ly s is   o f   C S R AM   in teg r ated   with   an   an ti - win d u p   PI  co n tr o ller   o n   s elec ted   Hex aq u ad   jo i n ts ,   an d   s ec tio n   4   c o n clu d es  th s tu d y   with   k ey   p er f o r m a n ce   in s ig h ts   an d   p r ac tical  im p licatio n s   f o r   r ea l - tim r o b o tic  co n tr o l.       2.   CO NT RO L L E DE SI G N   T h co n tr o o f   r o b o tic   jo in ts ,   wh eth er   th r o u g h   in d ir ec t   ac tu atio n   ( lin ea r   ac tu ato r s   d r iv i n g   r o tar y   jo in ts )   o r   d ir ec ac t u atio n   ( m o to r s   co u p led   d ir ec tly   to   s h af ts ) ,   in v o lv es  ch allen g es  a cr o s s   h ar d war e   an d   d y n am ic  d o m ain s .   T h ese  ch allen g es  in clu d s ig n al  co m p atib ilit y ,   n o n lin ea r   m ap p in g ,   laten cy ,   s y n ch r o n izatio n ,   an d   u n ce r tain ty .   B o th   ac tu atio n   c o n f ig u r at io n s   r eq u ir r o b u s co n tr o f r a m ewo r k s   ca p ab le  o f   m ain tain in g   ac cu r ate  an d   s tab le  m o tio n   u n d er   v ar y in g   o p er at in g   co n d itio n s .     2 . 1 .     P r o blem   f o rm ula t io ns   Sig n al  co m p atib ilit y   is   m ajo r   is s u in   r ea l - tim ap p li ca tio n s .   Ma n y   ac tu ato r   d r iv e r   s y s tem s ,   esp ec ially   lo w - co s o r   lo w - s p ec if icatio n   u n its ,   ca n n o t   p r o ce s s   n eg ativ co n tr o l   s ig n als,  r eq u ir in g   p r ep r o ce s s in g   to   en s u r p r o p e r   o p er atio n .   T h co n tr o in p u t,   ,   f r o m   clo s ed - l o o p   c o n tr o lle r   ( e. g . ,   PID )   m u s s atis f y ,   > 0 ,   wh ich   co m p licate s   th lo g ical  m ap p in g   b etwe en   ac tu ato r   p o les  ( ex ten d /r etr ac o r   clo ck wis e/co u n ter clo ck wis e) .   T h lo g ical  r elatio n s h i p   ca n   b ex p r ess ed   as f o llo ws:     = { > 0 , = 1 < 0 , = 0   ( 1 )     wh er e,     r ep r esen ts   th ac tu at o r   p o le  s tate.   T h is   r ec tific atio n   g u ar an tees  v alid   co m m a n d s   f o r   d r i v er s   u n a b le  to   h an d le  b i p o lar   s ig n als   [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .   Dy n am ic   m ap p i n g   co m p lex ity   b ec o m es  p ar ticu lar l y   ev id e n in   r o b o ts   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I AE I n J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2722 - 2 5 8 6         R ea l - time  co n tr o l sig n a l rectifica tio n   a n d   a ctu a tio n   ma p p in g   fo r   r o b o t jo in t c o n tr o l   ( A d d i I r a w a n )   45   u s in g   p r is m atic  lin k ag es.  Fo r   s im p le  co n f ig u r atio n ,   lin k   d is p lace m en ts ,   1   an d   2 ,   co r r esp o n d   to   an g u lar   r o tatio n s   2   an d   3   as d ep icted   in   Fig u r 1 ,   an d   ca n   b r ep r esen te d   as f o llo ws:     = { 2 + 3 , 1 + 2 + 2 3 , 1 + 2     ( 2 )     T h is   r elatio n   illu s tr ates  th co m p lex ity   o f   m ai n tain in g   co n s is ten m ap p in g ,   as  ev en   s m all  er r o r s   ca n   ca u s in s tab ilit y   [ 2 5 ] .   L aten cy   a n d   s y n ch r o n izatio n   also   p lay   m ajo r   r o le  in   m u lti - jo in co o r d i n atio n .   A   tr an s m is s io n   d elay ,   ,   lead s   to   cu m u lativ er r o r   ac r o s s   jo in ts   th at  ca n   b e x p r ess ed   as f o llo w s :      = = 1 | ̇ |       ( 3 )     wh er   r ep r esen ts   - jo in an g u lar   v elo city   with   = 1 , 2 4 .   Su ch   d el ay s   d eg r a d tr ac k i n g   ac c u r ac y [ 8 ] .   No n lin ea r ities   s u ch   as f r ictio n ,   b ac k lash ,   an d   co m p lian ce   f u r th er   d is to r t th id ea l c o n tr o l in p u t a s   f o llo ws:     =  + Δ     ( 4 )     wh er Δ   r ep r esen ts   p er tu r b ati o n s   ca u s ed   b y   n o n - id ea s y s tem   d y n am ics.  An o th er   lim it atio n   in   ex is tin g   co n v er ter s ,   s u ch   as  th c o n tr o in p u co n v er ter   ( C iC )   [ 2 6 ] ,   i s   th eir   in ab ilit y   to   d etec m o ti o n   d ir ec tio n   ( r is in g   o r   d o wn s tr ea m ) .   T h is   lim itatio n   r esu lts   in   in ef f icien cies  d u r i n g   tr a n s itio n s .   Mo tio n   d ir ec tio n   ca n   b e   id en tifie d   f r o m   th e   d er iv ativ o f   ( )   as f o llo ws:          = {   ,    ,  ,    ̇ ( ) > 0      ̇ ( ) < 0    ̇ ( ) = 0     ( 5 )     Acc u r at d e tec ti o n   o f   t h ese   tr a n s it io n s   is   c h al le n g in g   i n   p r a ct ice   d u t o   n o is e ,   n o n li n ea r i ties ,   a n d   s i g n a d e la y s .           Fig u r 1 .   Fu n ctio n al  b lo c k   d ia g r am   f o r   s in g le  jo in o f   r o b o with   p r o p o s ed   C SR AM       2 . 2 .     Co ntr o l sig na l r ec t if ica t io n a nd   a ct ua t io n m a pp ing   T o   ad d r ess   th p r o b lem   d is cu s s ed   in   s ec t io n   2 . 1 ,   th p r o p o s ed   C SR AM   f r am ewo r k   ex ten d s   th C i C   ar ch itectu r e   [ 2 6 ]   b y   in teg r atin g   th r ee   s u b m o d u les:   th d r iv s ig n al  r ec tifie r   ( DS R ) ,   th s i g n al  p o le  d etec to r   ( SP D) ,   an d   th r is in g /d o wn s tr ea m   d etec to r   ( R DD) ,   as  s h o wn   i n   Fig u r 1 .   T h is   co n f ig u r atio n   e n s u r es  co m p atib ilit y   a n d   ac cu r ate  m a p p in g   f o r   b o th   d ir ec an d   in d ir ec ac tu atio n   m ec h an is m s .   T h g en er al  o p er atio n   is   illu s tr ated   in   Fig u r 2 .   T h DSR   f ir s r ec tifie s   th an alo g   co n tr o s ig n al,   ( ) ,   in to   p o s itiv an d   f ilter ed   co n tr o l in p u t sig n al,   ( ) :     = ( ) ( )  0        ( 6 )     wh er ( )   is   th im p u ls r esp o n s o f   lo w - p ass   f ilter .   As  s h o wn   in   Fig u r 1 ,   th e   r ec tifie d   s ig n al  is   th en   p ass   th r o u g h   th l o g ic  m ap p in g   lin s tar ted   with   SP to   co n v er t,  ( )   in to   d is cr ete  ac tu at o r   co m m a n d s   ac co r d in g   to   th alg o r ith m   as  ( 7 ) ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 2 5 8 6   I AE I n J   R o b   &   A u to m Vo l .   1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   43 - 51   46   = { 1    ( ) > 0 0    ( ) < 0       ( 7 )       co r r esp o n d in g   to   e x ten d /clo c k wis an d   r etr ac t/co u n ter clo c k wis m o tio n s .   T h is   m ain tain s   co n s is ten m ap p in g   b etwe en   co n tr o s ig n als  an d   jo in an g les  ( 2 , 3 )   ( r ef er   to   Fig u r 1 ) .   Fin ally ,   th R DD  en h an ce s   r esp o n s iv en ess   b y   d etec tin g   th r ate  o f   ch a n g o f   ( )   to   d is tin g u is h   b etwe en   r is in g   an d   d o wn s tr ea m   m o tio n s   u s in g   th e   alg o r ith m   a s   f o llo ws:          = {   ,    ,  ,    ̇ ( ) >      ̇ ( ) <    | ̇ ( ) |        ( 8 )     T h d y n am ic  th r esh o l d     is   u p d ated   u s in g     =      ( 9 )     Her e,     is   p o s itiv g ain   co n s tan an d     is   th s tan d a r d   d e v iatio n   o f   ( )   with in   s lid in g   win d o w.   T h is   ad ap tiv th r esh o ld   in tr o d u ce s   h y s ter esis   to   av o id   f alse  tr an s itio n s   d u to   n o is e.   T h r o u g h   th in teg r atio n   o f   DSR ,   S PD,  an d   R DD,   th C S R AM   f r am ewo r k   ac h iev es  p r ec is an d   ad ap tiv s ig n al  p r o c ess in g   in   r ea tim e.   T h DSR   en s u r es  s ig n al  co m p atib ilit y ,   th SP estab li s h es   d is cr ete  lo g ic  m ap p in g ,   a n d   t h R DD  m ain tain s   s tab ilit y   d u r in g   d ir ec tio n   ch a n g es.  T o g eth er ,   th ese  m o d u l es  f o r m   lig h tweig h p r ep r o ce s s in g   lay er   th at   im p r o v es  ac tu atio n   p r ec is io n   an d   en h a n ce s   d ep lo y m en r eliab ilit y ,   as  s u m m ar ized   in   th o v er v iew   ar ch itectu r s h o wn   i n   Fig u r 1 .             Fig u r 2 .   Sam p le  o f   e x p er im e n t r esu lts   f o r   s tep   in p u t tr ajec to r y   r esp o n s f o r   Me r u s   jo in t a n d   C ar p u s   jo in o f   th Hex aq u a d   r o b o t       3.   RE SU L T S   AND  D I SCU SS I O N   T h p r o p o s ed   C SR AM   is   v er if ied   an d   v alid ated   th r o u g h   e x p er im en tal  o n   leg   o f   th e   Hex aq u ad   r o b o t o   ev alu ate   its   p er f o r m a n ce   in   r ea l - tim jo in c o n tr o l.   T h v alid atio n   f o c u s ed   o n   ass ess in g   s tead y - s tate   er r o r ,   tr an s ien r esp o n s e,   s y n ch r o n izatio n ,   an d   tr ajec to r y - t r ac k in g   ac cu r ac y   wh e n   C SR AM   was  in teg r ated   with   an   a n ti - win d u p   p r o p o r ti o n al in teg r al   ( An PI)   co n tr o ll er .   T ests   wer p er f o r m ed   o n   th Me r u s   ( 2 )   an d   C ar p u s   ( θ 3 )   jo in ts ,   u s in g   id e n tical  in p u t r ajec to r ies  to   co m p ar e   th p r o p o s ed   ap p r o ac h   ag ai n s th e   co n v en tio n al  C iC   [ 2 6 ] .   T h p r em ier   ex p e r im en tal  s etu p ,   co n tr o ller   ar ch itectu r e,   an d   ac tu ato r   co n n ec tio n   ar e   s h o wn   in   Fig u r e   3 ,   wh er e   th e   Hex aq u a d s   leg   was  ca lib r ate d   an d   test ed   p r io r   ( o n   ai r   test )   to   p er f o r m in g   th e   g r o u n d   lo c o m o tio n   ex p e r im en t sh o wn   in   Fig u r 4 .   E ac h   ac tu ato r   p air   was  p o wer ed   b y   d u al  f u ll - b r id g d r iv er   th at  r eq u ir e d   o n PW o r   en ab le  in p u t   an d   two   d ig ital  in p u ts   r ep r esen tin g   ac tu ato r   p o les  ( ac tiv e - h ig h =e x ten d ,   ac tiv e - lo w= r etr ac t) .   T h e   An PI   co n tr o ller   g ain s   wer e   tu n e d   t o   K p = 10 = 0 . 0001   an d   = 1  T h a d ap tiv e   g ain   co n s tan f o r   C SR AM   was  em p ir ically   s et  to   k = 2 . 4   to   ac h iev b alan ce   b etwe en   f ast  r esp o n s an d   n o is s u p p r ess io n .   T h es e   s ettin g s   en s u r ed   s tab le  s ig n al   tr an s m is s io n   an d   s y n ch r o n iz ed   m o tio n   th r o u g h o u b o th   s t atic  ca lib r atio n   a n d   d y n am ic  g ait  ex p er im e n ts .   (a) ( b ) (a) ( b ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I AE I n J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2722 - 2 5 8 6         R ea l - time  co n tr o l sig n a l rectifica tio n   a n d   a ctu a tio n   ma p p in g   fo r   r o b o t jo in t c o n tr o l   ( A d d i I r a w a n )   47   Ov er all  h ar d war c o n n ec tio n   Of f s et  an g les f o r   in itializatio n         Fig u r 3 .   T h ex p er im en tal  s etu p   f o r   p r elim in a r y   test           Fig u r 4 .   Ma r c h in g   tr ajec to r y   test   with   T r ip o d   g ait  p atter n   L eg   1 , 3 , 5   d o wn   an d   2 , 4 , 6   u p   an d   L eg   2 , 4 , 6   d o wn   an d   1 , 3 , 5   u p       p r elim in ar y   test   with   leg - on - air   m o v in g   test ,   as  s h o w n   i n   Fig u r e   3 ,   was  co n d u cted   s tar tin g   with   ca lib r ate  th C ar p u s ,   2   an d   Me r u s ,   3 ,   jo in t s   o f f s ets  an d   th en   v er if y   s tep   r esp o n s co n s is ten cy   as  tr ajec to r y   ev alu atio n s .   E ac h   jo i n was  h eld   at   its   r ef er e n ce   p o s itio n   f o r   ab o u 5 0   m s   to   d eter m i n o f f s et  an g les  a n d   co n f ir m   ac tu ato r   lin ea r ity .   C a lib r atio n   r esu lts   in d icate d   s y m m etr ical  o f f s ets  ac r o s s   all  s ix   leg s ,   wh er e   2 = 0 0 3 = + 90 0   ( f o r   L eg   1 - 3 )   a n d   3 = 90 0   ( f o r   L eg   4 - 6 ) ,   estab lis h in g   u n if o r m   b aselin e.   T h ese   co n f ig u r atio n s   estab lis h ed   u n if o r m   b aselin f o r   test in g .   On   th o th e r   h an d ,   th e   C SR AM   co n tr o ller   s h o wed   m ar k ed   im p r o v em e n o v er   C iC   in   id en tical   co n d itio n s .   As  s h o wn   in   Fig u r e   2 ,   th e   s tead y - s tate  er r o r   d r o p p ed   f r o m   a p p r o x im ately   1 4   ( C i C )   to   0 . 6   f o r   th Me r u s   jo i n an d   0 . 5   f o r   th C ar p u s   j o in t.  T h e   tr an s ien r esp o n s im p r o v e d   b y   ab o u 0 . 3 s ,   an d   th s ettlin g   tim s h o r ten ed   b y   r o u g h ly   0 . 4 s .   T h ese  r esu lts   s h o wed   C S R AM   ac h iev ed   s m o o th er   s tab ilizatio n   an d   f aster   co n v er g en ce   as  co m p ar ed   to   C iC .   T h is   s ig n if ican im p ac ca n   b s ee n   i n   th p r o p o s ed   DSR   an d   R DD  f u n ctio n s   in   t h co n tr o s ig n al  as  ca n   b d e p icted   in   Fig u r 5 ( a )   wh er b o th   co m p o n en ts   p r o d u ce d   clea n ,   n o is e - f r ee   wav ef o r m   with   co n s is ten p o lar ity   tr an s itio n s .   Mo r eo v er ,   lo g ical  s tate  tr an s itio n s   d etec ted   b y   th SP an d   th d ir ec tio n al  r esp o n s es  ca p tu r ed   b y   t h R DD  ar d is p lay e d   in   Fig u r e   5 ( b ) ,   d em o n s tr ate  th at   C SR AM   ac cu r ately   d etec ts   m o tio n - d ir e ctio n   ch a n g es  with   m in im al  d elay .   T h is   en s u r es lo g ical  co n s is ten cy   an d   s y n ch r o n ized   ac tu atio n   ac r o s s   b o th   jo in ts .   Dy n am ic  g ait  v alid atio n   f o llo wed   m ar ch in g   tr ajec to r y   b a s ed   o n   th tr ip o d   g ait  s eq u e n ce ,   wh er L eg s   1 3 5   a n d   2 4 6   alter n ated   b etwe en   s tan ce   an d   s win g   p h ases ,   as  d ep icted   in   Fig u r 5 .   T h e   Y - ax is   ( h o r izo n tal)   m o tio n   o f   L eg   1   ( L 1 )   in   Fig u r 6 ( a)   s h o ws  th a o s cillatio n   am p litu d d ec r ea s ed   b y   ar o u n d   2 5 3 0 %,  an d   s tead y - s tate  er r o r   d r o p p ed   b elo w   5 as   co m p ar ed   to   1 5 f o r   C iC .   T h Z - ax is   ( v er tical)   tr ajec to r y   in   Fig u r 6 ( b )   d em o n s tr ates  4 0 r ed u cti o n   in   h ig h - f r e q u e n cy   s p ik es  an d   v ib r atio n   a m p l itu d e,   with   s ettlin g   Merus  Jo int Ca rpu Jo int 0 90 0 90 P ot en tiome t er  p os ition ( a ) ( b ) DC P o w er suppl y PC Con t r oller uni t se que nces (a) ( b ) L1 L3 L5 L2 L6 L4 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 2 5 8 6   I AE I n J   R o b   &   A u to m Vo l .   1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   43 - 51   48   tim s h o r ten ed   b y   a p p r o x im a tely   0 . 4 s   an d   th ese  r esu ltin g   s m o o th er   v e r tical  tr an s itio n s   in   leg   m o tio n .   T h e   ad ap tiv th r esh o ld   an d   h y s ter esis   m ec h an is m   with in   th e   R DD  im p r o v e d   r elia b ilit y   b y   d y n am ically   a d ju s tin g   d etec tio n   th r esh o ld s   with   r ef er en ce   to   ( 9 ) .   T h is   ad a p tiv e   b eh av i o r   p r ev en te d   f alse  s witch in g   n ea r   ze r o   cr o s s in g s   an d   s u s tain ed   d ir ec ti o n al  s tab ilit y   d u r in g   r ap i d   tr an s itio n s ,   ef f ec tiv ely   elim in atin g   jitt er s .           ( a)   ( b )       Fig u r 5 .   Sam p le  o f   c o n tr o l in p u t sig n als ( a)   r ec tific atio n   b y   C iC   th r o u g h     v er s u s   C SR AM   th r o u g h   R DD  r ep r esen ted   b y     f o r   DSR   o u tp u t a n d   ( b )   SP r esp o n s b y   C i C   an d   R DD  o u tp u t r esp o n s b y   C SR AM   ac co r d in g   to   th c o n tr o l i n p u ch an g es           ( a)   ( b )     Fig u r 6 .   Sam p le  o f   L e g   1 s   m o tio n s   ( a)   Y - ax is   m o tio n   an d   ( b )   Z - ax is   m o tio n       T r ajec to r y - tr ac k in g   ac cu r ac y   was  ev alu ated   u s in g   th e   r o o t - m ea n - s q u ar e   er r o r   ( R MSE )   b etwe en   th r ef er en ce   an d   m ea s u r ed   c o o r d in ates.  T h 3 R MSE   d ec r ea s ed   f r o m   2 . 4 5 6 7 cm   ( C iC )   to   0 . 8 9 1 2 c m   ( C SR AM ) ,   co r r esp o n d in g   to   6 3 . 7 im p r o v e m en in   tr ac k in g   p r e cisi o n .   T h ese  r esu lts   d em o n s tr ate  th at  C SR AM   ef f ec tiv ely   m in im izes d e v iatio n   wh ile  m ain tain in g   s y n ch r o n i za tio n   in   m u lti - jo i n t m o tio n .   Ov er all,   th e x p er im en tal   f in d in g s   co n f ir m   th at   th p r o p o s ed   C SR AM   f r am ewo r k   s u b s tan tially   en h an ce s   th r eliab ilit y   an d   p r ec is io n   o f   r ea l - tim r o b o tic  j o in co n tr o l.  I s ig n i f ican tly   r ed u ce s   s tead y - s tate  er r o r ,   ac ce le r ates  tr an s ien r ec o v er y ,   s u p p r ess es  o s cillatio n s ,   an d   im p r o v es  s y n ch r o n izat io n   ac r o s s   m u ltip le   jo in ts .   As  lig h tweig h t   p r e p r o ce s s in g   lay er ,   C SR AM   en s u r es  ac cu r ate   s ig n al  r ec tific a tio n   an d   ac tu atio n   m ap p in g   with o u t   ad d in g   co m p u tatio n al  o v er h ea d ,   m ak i n g   it  h ig h ly   s u itab le  f o r   r ea l - tim d ep lo y m en t   in   m u lti - jo in t a n d   le g g ed   r o b o tic  s y s tem s   th at  d em an d   s tab le  an d   p r ec is m o tio n   co n tr o l.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I AE I n J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2722 - 2 5 8 6         R ea l - time  co n tr o l sig n a l rectifica tio n   a n d   a ctu a tio n   ma p p in g   fo r   r o b o t jo in t c o n tr o l   ( A d d i I r a w a n )   49   4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   p r esen ted   t h C SR AM   f r am ewo r k   to   en h an ce   th r eliab ilit y   o f   r ea l - tim r o b o jo in t   co n tr o l.  Actin g   as  an   i n ter f ac e   b etwe en   th c o n tr o ller   an d   ac tu ato r   d r i v er ,   it  e n s u r es  ac cu r ate  s ig n al  r ec tific atio n   an d   s tab le  ac tu atio n   m ap p in g   th r o u g h   th in teg r atio n   o f   DSR ,   SP D,   a n d   R DD  m o d u les.   E x p er im en ts   o n   th e   Hex aq u ad   r o b o s h o wed   th at  C SR AM   i m p r o v e d   p e r f o r m an ce   o v er   th co n v e n tio n al  C iC ,   r ed u cin g   s tead y - s tate  er r o r   f r o m   1 4   to   b elo 1   %,  s h o r t en in g   tr a n s ien an d   s ettlin g   tim es  b y   u p   to   0 . 4   s ,   an d   d ec r ea s in g   tr ajec to r y   R MSE   b y   6 3 . 7   %.  T h e   f r am ewo r k   ef f e ctiv ely   m in im izes  n o n li n ea r ities ,   n o is e,   a n d   s y n ch r o n izatio n   d elay s   with o u ad d ed   co m p u tatio n al  lo ad .   I ts   m o d u lar   s tr u ct u r p r o v id es  s im p le,   r o b u s t   p r ep r o ce s s in g   lay er   s u itab le   f o r   v ar io u s   r o b o tic  p latf o r m s   an d   ad a p tab le  to   f u tu r e   lear n in g - b ased   an d   co o p er ativ c o n tr o l sy s tem s .       ACK NO WL E DG M E N T S   T h au th o r s   wo u ld   lik to   th an k   th U n iv er s iti  Ma lay s ia  Pah an g   Al - Su ltan   Ab d u llah   ( UM PS A)   u n d er   th e   Dis tin g u is h ed   R esear ch   Gr a n ( R DU2 4 3 0 1 0 )   f o r   p r o v id i n g   f in an cial   s u p p o r as   well  as  lab o r ato r y   f ac ilit ies.          F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   is   s u p p o r ted   b y   Dis tin g u is h ed   R esear ch   Gr an Sch em ( R DU2 4 3 0 1 0 )   u n d er   th e   Un iv er s iti Ma lay s ia  Pah an g   Al - Su ltan   Ab d u llah   ( UM PS A) ,   Ma lay s ia.       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ad d ie  I r awa n                               Ak h tar   R az u l Raza li                               Aliza  C h Am r an                               Ham za h   Ah m ad                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av ailab ilit y   is   n o a p p li ca b le  to   th is   p ap er   as  n o   n e d ata  wer c r ea ted   o r   an al y ze d   in   t h is   s tu d y .       R E FE R E N C E S   [ 1 ]   J.  M o y r ó n ,   J .   M o r e n o - V a l e n z u e l a ,   a n d   J.  S a n d o v a l ,   G l o b a l   r e g u l a t i o n   o f   f l e x i b l e   j o i n t   r o b o t s   w i t h   i n p u t   s a t u r a t i o n   b y   n o n l i n e a r   I - P I D - t y p e   c o n t r o l ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   C o n t ro l   S y s t e m s   T e c h n o l o g y ,   v o l .   3 2 ,   n o .   6 ,   p p .   2 3 8 5 2 3 9 3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C S T. 2 0 2 4 . 3 3 9 1 1 2 9 .   [ 2 ]   K .   X i a ,   H .   X i n g ,   H .   G a o ,   G .   L i u ,   a n d   Z.   D e n g ,   V i r t u a l   d e c o m p o s i t i o n   b a s e d   m o d e l i n g   f o r   m u l t i - D O F   ma n i p u l a t o r   w i t h   f l e x i b l e   j o i n t ,   I EEE   Ac c e ss v o l .   7 ,   p p .   9 1 5 8 2 - 9 1 5 9 2 ,   2 0 1 9 d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 1 9 7 4 9 .   [ 3 ]   H .   H u   a n d   O t h e r s,   R o b u st   a d a p t i v e   c o n t r o l   o f   a   b i ma n u a l   3 T1 R   p a r a l l e l   r o b o t   w i t h   g r a y - b o x   mo d e l   a n d   p r e scri b e d   p e r f o r ma n c e   f u n c t i o n ,   I EE E/ A S M T r a n s a c t i o n o n   M e c h a t ro n i c s ,   v o l .   2 9 ,   n o .   1 ,   p p .   4 6 6 4 7 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TM EC H . 2 0 2 3 . 3 2 8 3 5 0 7 .   [ 4 ]   N .   A d a a n d   O t h e r s,  O m n i d i r e c t i o n a l   c o n f i g u r a t i o n   a n d   c o n t r o l   a p p r o a c h   o n   mi n i   h e a v y   l o a d e d   f o r k l i f t   a u t o n o m o u g u i d e d   v e h i c l e ,   i n   MA T E C   W e b   o f   C o n f e re n c e s ,   2 0 1 6 ,   v o l .   9 0 .   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / ma t e c c o n f / 2 0 1 7 9 0 0 1 0 7 7 .   [ 5 ]   M .   I .   P .   A z a h a r ,   A .   I r a w a n ,   a n d   R .   M .   T .   R .   I smai l ,   S e l f - t u n i n g   h y b r i d   f u z z y   sl i d i n g   s u r f a c e   c o n t r o l   f o r   p n e u ma t i c   s e r v o   s y s t e m   p o s i t i o n i n g ,   C o n t r o l   E n g i n e e r i n g   Pr a c t i c e ,   v o l .   1 1 3 ,   p .   1 0 4 8 3 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o n e n g p r a c . 2 0 2 1 . 1 0 4 8 3 8 .   [ 6 ]   L.   C u i ,   R e se a r c h   o n   d y n a mi c   c o n t r o l   o f   r o b o t   j o i n t   b a se d   o n   n e u r a l   n e t w o r k ,   H i g h l i g h t i n   S c i e n c e ,   En g i n e e ri n g   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 2 5 8 6   I AE I n J   R o b   &   A u to m Vo l .   1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   43 - 51   50   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 1 4 ,   p p .   1 7 2 3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 5 4 0 9 7 / g r 8 n y 9 9 3 .   [ 7 ]   R .   L u o ,   Z.   H u ,   M .   Li u ,   L.   D u ,   S .   B a o ,   a n d   J .   Y u a n ,   A d a p t i v e   n e u r a l   c o mp u t e d   t o r q u e   c o n t r o l   f o r   r o b o t   j o i n t w i t h   a sy m met r i c   f r i c t i o n   m o d e l ,   I EEE  Ro b o t i c a n d   A u t o m a t i o n   L e t t e rs ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   7 3 2 7 3 9 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / L R A . 2 0 2 4 . 3 5 1 2 3 7 2 .   [ 8 ]   A .   I r a w a n   a n d   K .   N o n a m i ,   F o r c e   t h r e sh o l d - b a se d   o mn i - d i r e c t i o n a l   m o v e men t   f o r   h e x a p o d   r o b o t   w a l k i n g   o n   u n e v e n   t e r r a i n ,   i n   2 0 1 2   F o u rt h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e ,   M o d e l l i n g   a n d   S i m u l a t i o n   ( C I MS i M) ,   2 0 1 2 ,   p p .   1 2 7 1 3 2 .   [ 9 ]   M .   A .   M a r k o m,  A .   H .   A d o m ,   S .   A .   A .   S h u k o r ,   N .   A .   R a h i m,  E.   S .   M .   M .   T a n ,   a n d   A .   I r a w a n ,   S c a n   m a t c h i n g   a n d   K N N   c l a ss i f i c a t i o n   f o r   m o b i l e   r o b o t   l o c a l i s a t i o n   a l g o r i t h m,   i n   2 0 1 7   I EEE  3 r d   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o s i u m   i n   Ro b o t i c a n d   M a n u f a c t u ri n g   Au t o m a t i o n   ( RO MA ) ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / R O M A . 2 0 1 7 . 8 2 3 1 8 3 6 .   [ 1 0 ]   J.  Y u ,   Z.   Zh u ,   J.   L u ,   S .   Y i n ,   a n d   Y .   Z h a n g ,   M o d e l i n g   a n d   M P C - b a s e d   p o s e   t r a c k i n g   f o r   w h e e l e d   b i p e d a l   r o b o t ,   I EE R o b o t i c s   a n d   Au t o m a t i o n   L e t t e rs ,   v o l .   8 ,   n o .   1 2 ,   p p .   7 8 8 1 7 8 8 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / LR A . 2 0 2 3 . 3 3 2 2 0 8 4 .   [ 1 1 ]   J.  Le e ,   P .   H .   C h a n g ,   a n d   M .   J i n ,   A n   a d a p t i v e   g a i n   d y n a mi c f o r   t i m e   d e l a y   c o n t r o l   i mp r o v e a c c u r a c y   a n d   r o b u s t n e ss  t o   si g n i f i c a n t   p a y l o a d   c h a n g e f o r   r o b o t s,   I EE T ra n s a c t i o n s   o n   I n d u st r i a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   6 7 ,   n o .   4 ,   p p .   3 0 7 6 3 0 8 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 9 . 2 9 1 2 7 7 4 .   [ 1 2 ]   S .   Jl e i l a t y ,   A .   A mm o u n a h ,   G .   A b d u l mal e k ,   L.   N o u v e l i e r e ,   H .   S u ,   a n d   S .   A l f a y a d ,   D i s t r i b u t e d   r e a l - t i me  c o n t r o l   a r c h i t e c t u r e   f o r   e l e c t r o h y d r a u l i c   h u m a n o i d   r o b o t s,   R o b o t i c   I n t e l l i g e n c e   a n d   A u t o m a t i o n ,   v o l .   4 4 ,   n o .   4 ,   p p .   6 0 7 6 2 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 8 / R I A - 01 - 2 0 2 4 - 0 0 1 3 .   [ 1 3 ]   T.   Li   a n d   S .   L i ,   F i x e d - t i me  a d a p t i v e   d y n a mi c   e v e n t - t r i g g e r e d   c o n t r o l   o f   f l e x i b l e - j o i n t   r o b o t w i t h   p r e s c r i b e d   p e r f o r m a n c e   a n d   t i m e   d e l a y s,   I S A   T ra n s a c t i o n s ,   v o l .   1 4 0 ,   p p .   1 9 8 2 2 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i sa t r a . 2 0 2 3 . 0 6 . 0 1 3 .   [ 1 4 ]   T.   A n ,   B .   D o n g ,   H .   Y a n ,   L.   L i u ,   a n d   B .   M a ,   D y n a mi c   e v e n t - t r i g g e r e d   st r a t e g y - b a s e d   o p t i m a l   c o n t r o l   o f   mo d u l a r   r o b o t   man i p u l a t o r :   A   m u l t i p l a y e r   n o n z e r o - s u g a me  p e r sp e c t i v e ,   I EEE  T r a n sa c t i o n o n   C y b e rn e t i c s ,   v o l .   5 4 ,   n o .   1 2 ,   p p .   7 5 1 4 7 5 2 6 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C Y B . 2 0 2 4 . 3 4 6 8 8 7 5 .   [ 1 5 ]   Y .   Li ,   C .   W e i ,   T .   A n ,   B .   M a ,   a n d   B .   D o n g ,   Ev e n t - t r i g g e r e d - b a se d   c o o p e r a t i v e   g a me  o p t i m a l   t r a c k i n g   c o n t r o l   f o r   mo d u l a r   r o b o t   man i p u l a t o r   w i t h   c o n st r a i n e d   i n p u t ,   N o n l i n e a D y n a m i c s ,   v o l .   1 0 9 ,   n o .   4 ,   p p .   2 7 5 9 2 7 7 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 0 7 1 - 022 - 0 7 6 0 3 - 3.   [ 1 6 ]   X .   Y a n g   a n d   H .   Y u ,   O p t i mi z e d   c o o p e r a t i v e   c o n t r o l   o f   e r r o r   p o r t - c o n t r o l l e d   H a m i l t o n i a n   a n d   a d a p t i v e   b a c k st e p p i n g   sl i d i n g   mo d e   f o r   a   m u l t i - j o i n t   i n d u st r i a l   r o b o t ,   Ma t h e m a t i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / mat h 1 1 0 6 1 5 4 2 .   [ 1 7 ]   S .   Y i   a n d   J .   Z h a i ,   A d a p t i v e   sec o n d - o r d e r   f a st   n o n si n g u l a r   t e r m i n a l   sl i d i n g   m o d e   c o n t r o l   f o r   r o b o t i c   m a n i p u l a t o r s,   I S A   T ra n s a c t i o n s ,   v o l .   9 0 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i sa t r a . 2 0 1 8 . 1 2 . 0 4 6 .   [ 1 8 ]   K .   R se t a m ,   Z.   C a o ,   a n d   Z.   M a n ,   S u p e r - t w i s t i n g   b a se d   i n t e g r a l   sl i d i n g   mo d e   c o n t r o l   a p p l i e d   t o   a   r o t a r y   f l e x i b l e   j o i n t   r o b o t   man i p u l a t o r ,   i n   2 0 1 7   1 1 t h   A si a n   C o n t ro l   C o n f e re n c e   ( A S C C ) ,   2 0 1 7 ,   p p .   2 9 0 5 2 9 1 0 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A S C C . 2 0 1 7 . 8 2 8 7 6 3 9 .   [ 1 9 ]   W .   X .   X u ,   G .   Z.   C a o ,   Y .   P .   Z h a n g ,   J.   C .   C h e n ,   D .   P .   Ta n ,   a n d   Z.   Q .   Li n g ,   A d a p t i v e   b a c k s t e p p i n g   s l i d i n g   mo d e   c o n t r o l   o f   l o w e r   l i m b   e x o sk e l e - t o n   r o b o t   b a se d   o n   c o mb i n e d   d o u b l e   p o w e r   r e a c h i n g   l a w ,   i n   2 0 2 2   1 2 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e ren c e   o n   C Y B ER   T e c h n o l o g y   i n   Au t o m a t i o n ,   C o n t r o l ,   a n d   I n t e l l i g e n t   S y s t e m ( C Y BER) ,   2 0 2 2 ,   p p .   1 0 9 5 1 1 0 0 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C Y B E R 5 5 4 0 3 . 2 0 2 2 . 9 9 0 7 2 7 9 .   [ 2 0 ]   J.  X u ,   L.   F a n g ,   Q .   Z h a o ,   a n d   H .   W a n g ,   Li n e a r   a c t i v e   d i s t u r b a n c e   r e j e c t i o n   a n t i - b a c k l a sh   c o n t r o l   f o r   d u a l - mo t o r   c o a x i a l   d r i v i n g   r o b o t i c   j o i n t ,   i n   2 0 2 2   3 4 t h   C h i n e s e   C o n t ro l   a n d   D e c i s i o n   C o n f e r e n c e   ( C C D C ) ,   2 0 2 2 ,   p p .   4 2 8 9 4 2 9 4 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C C D C 5 5 2 5 6 . 2 0 2 2 . 1 0 0 3 3 4 8 7 .   [ 2 1 ]   D .   B h a t t a c h a r y a ,   Y .   P .   C h a n ,   S .   S h a n g ,   Y .   S .   C h a n ,   Y .   T a n ,   a n d   D .   La u ,   T r i - sp a c e   o p e r a t i o n a l   c o n t r o l   o f   r e d u n d a n t   m u l t i l i n k   a n d   h y b r i d   c a b l e - d r i v e n   p a r a l l e l   r o b o t s   u s i n g   a n   i t e r a t i v e - l e a r n i n g - b a se d   r e a c t i v e   a p p r o a c h ,   I EEE   T r a n s a c t i o n o n   C o n t r o l   S y st e m s   T e c h n o l o g y ,   v o l .   3 1 ,   n o .   6 ,   p p .   2 4 6 5 2 4 8 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C S T. 2 0 2 3 . 3 2 6 3 6 8 9 .   [ 2 2 ]   A .   I r a w a n ,   A .   R .   R a z a l i ,   W .   F .   W .   I sh a k ,   M .   R .   A r sh a d ,   a n d   T .   Y .   Y i n ,   D e v e l o p me n t   o f   h e x a q u a d   r o b o t :   M o d e l i n g   a n d   f r a mew o r k ,   ARP N   J o u r n a l   o f   E n g i n e e ri n g   a n d   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 3 ,   p p .   1 7 5 0 6 1 7 5 1 3 ,   2 0 1 5 .   [ 2 3 ]   X .   W u ,   A .   K i r n e r ,   G .   G a r o f a l o ,   C .   O t t ,   P .   K o t y c z k a ,   a n d   A .   D i e t r i c h ,   A d a p t i v e   t r a c k i n g   c o n t r o l   w i t h   u n c e r t a i n t y - a w a r e   a n d   s t a t e - d e p e n d e n t   f e e d b a c k   a c t i o n   b l e n d i n g   f o r   r o b o t   m a n i p u l a t o r s ,   I E EE  Ro b o t i c a n d   A u t o m a t i o n   L e t t e rs ,   v o l .   7 ,   n o .   4 ,   p p .   1 2 3 0 7 1 2 3 1 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / L R A . 2 0 2 2 . 3 2 1 2 6 6 9 .   [ 2 4 ]   L.   L i a o ,   Y .   S a n g ,   T .   C h e n ,   L.   J i a n g ,   a n d   J.   L i u ,   R e sea r c h   o n   p o s i t i o n   t r a c k i n g   c o n t r o l   o f   e l e c t r o - h y d r a u l i c   a c t u a t o r   s y s t e m   c o m b i n i n g   f e e d f o r w a r d   i n v e r s e   m o d e l   c o n t r o l l e r   a n d   e x p o n e n t i a l   f u n c t i o n a l   l i n k   n e t w o r k   a d a p t i v e   c o n t r o l l e r ,   P ro c e e d i n g s   o f   t h e   I n st i t u t i o n   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r s,  Pa rt   C :   J o u r n a l   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e ri n g   S c i e n c e 2 0 2 5 ,   v o l .   2 3 9 ,   n o .   3 ,   p p .   6 4 3 6 5 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 0 9 5 4 4 0 6 2 2 4 1 2 8 7 4 4 4 .   [ 2 5 ]   H .   F i s c h e r ,   M .   V u l l i e z ,   P .   L a g u i l l a u mi e ,   P .   V u l l i e z ,   a n d   J.   P .   G a z e a u ,   R t r o b m u l t i a x i sc o n t r o l :   A   f r a m e w o r k   f o r   r e a l - t i m e   mu l t i a x i a n d   mu l t i r o b o t   c o n t r o l ,   I E EE  T ra n s a c t i o n o n   Au t o m a t i o n   S c i e n c e   a n d   En g i n e e ri n g ,   v o l .   1 6 ,   n o .   3 ,   p p .   1 2 0 5 1 2 1 7 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TA S E. 2 0 1 8 . 2 8 8 9 8 1 3 .   [ 2 6 ]   A .   I r a w a n ,   H .   L.   J i u n ,   a n d   M .   M .   A l a m,  C o n t r o l   i n p u t   c o n v e r t e r   f o r   r o b o t s l e g   j o i n t   w i t h   p a r a l l e l   a c t u a t i o n   c o n f i g u r a t i o n ,   i n   8 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e E n g i n e e ri n g   ( I C EC E) ,   2 0 1 4 ,   p p .   7 5 7 7 6 0 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EC E . 2 0 1 4 . 7 0 2 6 8 6 5 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Add ie  Ir a wa n           is  a n   a ss o c ia te  p ro fe ss o r   a Un iv e rsiti   M a lay sia   P a h a n g   Al - S u lt a n   A b d u ll a h   (UMP S A),  wh e r e   h e   h a se rv e d   a th e   F a c u lt y   o El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g i n e e rin g   Tec h n o lo g y   (F TKE E)  sin c e   2 0 0 5 .   He   lea d th e   Ro b o ti c s,  In telli g e n S y ste m s,   a n d   C o n tr o l   (RiS C)   re se a rc h   g r o u p .   He   re c e iv e d   h is  d o c t o o e n g i n e e rin g   in   sy ste m   c o n tr o l   a n d   r o b o ti c fro m   C h ib a   U n iv e rs it y ,   Ja p a n ,   a n d   a n   M S c .   in   c o m p u ter  c o m m u n ica ti o n   a n d   n e two rk   fro m   Un i v e rsiti   S a in s   M a lay sia .   A p ro fe ss io n a e n g i n e e ( P En g ) ,   c h a rtere d   e n g i n e e (CEn g ),   a n d   se n io r   IEE E   m e m b e r,   h is  re se a rc h   fo c u se s o n   r o b o ti c s,   c o n tr o l,   a n d   a u to m a ti o n .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a a d d ieira w a n @u m p sa . e d u . m y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I AE I n J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2722 - 2 5 8 6         R ea l - time  co n tr o l sig n a l rectifica tio n   a n d   a ctu a tio n   ma p p in g   fo r   r o b o t jo in t c o n tr o l   ( A d d i I r a w a n )   51     Akh ta r   Ra z u Ra z a l         is  a n   a ss o c iate   p ro fe ss o a th e   F a c u lt y   o M e c h a n ica l   a n d   A u to m o ti v e   En g in e e rin g   Tec h n o l o g y ,   Un i v e rsiti   M a lay sia   P a h a n g   Al - S u l tan   A b d u ll a h   (UMP S A).  He   h o ld a   P h . D.   a n d   p o std o c to ra l   fe ll o ws h i p   in   d e sig n ,   m a n u fa c tu re ,   e n g in e e rin g ,   a n d   m a n a g e m e n f ro m   th e   Un i v e rsity   o S trat h c ly d e ,   UK .   p ro fe ss io n a l   e n g in e e r   with   a   p ra c ti c in g   c e rti fi c a te  (P En g . ),   ASE AN   c h a rtere d   p ro fe ss io n a e n g in e e r,   a n d   p ro fe ss io n a tec h n o l o g ist   (Ts. ),   h i re se a rc h   fo c u se o n   a u t o m a ti o n ,   m a c h in e   a n d   m e c h a n ism   d e sig n ,   a n d   s u sta in a b le   m a n u fa c tu rin g .   He   h a p u b li sh e d   e x ten si v e ly   in   m icro - m a n u fa c tu rin g   a n d   m icro - fo rm in g   a n d   a c ti v e ly   c o n tri b u tes   t o   c u rr icu lu m   a u d it in g ,   i n d u stry   c o ll a b o ra ti o n ,   a n d   e n g in e e rin g   e d u c a ti o n   d e v e lo p m e n in   M a lay sia .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a a k h tar@u m p sa . e d u . m y .         Aliza   Che  Am r a n           is  a   se n io r   lec tu re a t h e   F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g i n e e rin g   a n d   Tec h n o lo g y ,   Un iv e rsiti   Tek n ik a l   M a lay sia   M e lak a   (UTe M ) .   S h e   h o l d a   Do c to r   o f   En g i n e e rin g   d e g re e   fr o m   Yo k o h a m a   Na ti o n a l   Un i v e rsity ,   Ja p a n ,   s p e c ializin g   i n   b i p e d a l   ro b o wa lk in g   a n d   c o n tr o sy st e m s,  a n d   e a rn e d   h e m a ste r f ro m   M o n a sh   U n iv e rsit y ,   Au stra li a ,   a n d   b a c h e lo r fro m   Un iv e rsiti   Tek n o lo g P e tro n a s,   M a lay sia .   He re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   ro b o ti c s,  h u m a n o i d   m o ti o n   p la n n i n g ,   c o n tro l   sy ste m s,  a n d   tec h n ica a n d   v o c a ti o n a e d u c a ti o n   a n d   trai n in g   (TVE T).   S h e   c o n tri b u tes   to   e n e rg y - e fficie n r o b o m o t i on  a n d   TVET   c u rricu l u m   d e v e l o p m e n a n d   is  a ffil iate d   wit h   t h e   Bo a rd   o f   En g in e e rs  M a lay sia   a n d   t h e   M a lay sia n   B o a rd   o Tec h n o l o g ists.   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   a li z a @u tem . e d u . m y .         H a m z a h   Ah m a d           is  a   p ro fe ss o a n d   d e a n   o th e   F a c u l ty   o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic  En g in e e ri n g ,   Un iv e rs it M a lay sia   P a h a n g   Al - S u lt a n   Ab d u l lah   (UMP S A) .   He   re c e iv e d   h is  B. E n g .   fro m   S h i n sh u   U n iv e rsit y ,   Ja p a n ,   M . E n g .   i n   e lec tri c a (m e c h a tro n ics fro m   UTHM,   a n d   P h . D.  in   e lec t rica e n g in e e rin g   fr o m   Ka n a z a wa   Un iv e rsity ,   Ja p a n .   His  re se a rc h   fo c u se o n   c o n tro l   s y ste m s,  n a v i g a ti o n ,   e stim a ti o n   a n d   fil teri n g ,   a rti ficia l   in telli g e n c e ,   a n d   m e d ica e lec tro n ics .   p r o fe ss io n a tec h n o lo g ist  re g istere d   wit h   t h e   M a lay sia   Bo a rd   o Tec h n o l o g ist (M BOT),   h e   h a led   n u m e ro u s   n a ti o n a l   g ra n ts  a n d   h e ld   k e y   a d m in istrativ e   ro les   a UMP S A.  He   a c ti v e ly   c o n tr ib u tes   to   M ACE,   a c a d e m ic   c o n fe re n c e s,  a n d   i n d u strial  c o l lab o ra ti o n   i n it iati v e in   M a lay sia .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   h a m z a h @u m p sa . e d u . m y .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.