PERANCANGAN ARM MANIPULATOR 4 DOF DENGAN MENGGUNAKAN PENGENDALIAN CARTESIAN SPACE LINE TRAJECTORY PLANNING Muhammad Fathul Faris [1], DR. Aris Triwiyatno, S.T., M.T. [2], Iwan Setiawan, S.T., M.T. [3] Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Diponegoro jl. Prof Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia
kondisi awal sampai kondisi akhir sesuai dengan tugas yang telah diberikan. Terdapat beberapa metode algoritma yang telah dikemukan oleh beberapa ahli dalam merencanakan pergerakan manipulator untuk menyelesaikan tugas yang telah diberikan. Dalam tulisan ini pengendalian pergerakan robot lengan anthropomorphic menggunakan algoritma trajectory planning. Untuk dapat membuat sistemnya, akan dibahas mengenai kinematika robot lengan anthropomorphic dalam koordinat 3 dimensi. Selanjutnya robot lengan ini diharapkan dapat menjalankan tugas yang diberikan untuk mengikuti lintasan yang berada dalam koordinat ruang 3 dimensi yang berada di dalam daerah kerjanya.
Abstrack – Robot is a mechanical device that can perform physical tasks, using either human supervision and control, or use a program that has been defined in advance (artificial intelligence). Robots are typically used for heavy duty, malicious, or repetitive tasks, which in essence is to help people simplify the job. Anthropomorphic form is often used than any other forms, because it has the advantage of flexibility of labor in three-dimensional region of space. Therefore it is suitable to be applied in most industrial robots. This Final Project was conducted by designing control of robot arm manipulators with 4 degrees of freedom (DOF). Control methods were using Cartesian Space Line Trajectory Planning with input in the form of Cartesian coordinates and the output are in the form of joint angle. ATmega8 microcontroller and the C language were used to be arm’s controller unit.
II. DASAR TEORI
Using Trajectory Planning algorithm, robot arm can follow a given straight line trajectory in its area of work. Several errors were found, with the smallest angle standart deviation result is in the axis 3 for 0.47 °, and the largest value is on axis 2 with value 1,89°. For the position of EndEffector, in X-axis, the largest value error is 1,4 cm, the Y axis is 1,7 cm, and Z axis is 0,8 cm.
A. Konsep Kinematika Kinematika dalam robotik adalah suatu bentuk pernyataan yang berisi tentang deskripsi matematik geometri dari suatu struktur robot. Dari persamaan kinematika dapat diperoleh hubungan antara konsep geometri ruang sendi pada robot dengan konsep koordinat yang biasa dipakai untuk menentukan kedudukan dari suatu obyek.
Key Word : Arm Manipulator, Degrees of Freedom, Trajectory Planning, ATMEGA8.
Kinematika balik
I. PENDAHULUAN Robot manipulator lengan saat ini telah banyak diaplikasikan dalam dunia industri, seperti pada robot las (welding robot), robot pemegang (handling robot), robot pelubang/pemotong(punching robot), robot mesin perkakas (tools machine robot), dan lain sebagainya. Salah satu bentuk robot yang sering dipakai adalah bentuk robot lengan anthropomorphic. Bentuk robot lengan ini mempunyai keunggulan fleksibilitas daerah kerja dalam 3 dimensi ruang sehingga sangat cocok untuk diaplikasikan di sebagian besar robot industri. Pada umumnya struktur robot lengan ini terdiri atas mainframe yang disebut lengan (arm) dan pergelangan (wrist). Lengan tersusun atas serangkaian link, dimana link yang satu dengan link yang lainnya dihubungkan dengan joint. Dengan adanya joint yang menghubungkan dua link dan joint membentuk satu derajat kebebasan. Joint tersebut dapat berupa revolute joint (gerak berputar) atau prismatic joint (gerak bergeser). Sedangkan pada pergelangan tangan, dipasang end effector yang dapat berupa gripper, wielding tourch, wielding gun, cutter/pahat yang bisa dipakai untuk proses milling atau peralatan lainnya. Untuk dapat menjalankan tugasnya, diperlukan suatu sistem perencanaan pergerakan manipulator dari
Ruang kartesian /2D-3D P(x,y,z)
Ruang sudut/sendi (r,θ)
Kinematika maju
Gambar 1 Transformasi kinematika maju dan kinematika balik. Dari gambar 1 dapat diperoleh informasi: Jika jari-jari r dan θ dari suatu struktur robot nDOF diketahui, maka posisi P(x,y,z) dapat dihitung. Jika θ merupakan sebuah fungsi berdasarkan waktu θ(t), maka posisi dan orientasi P(t) dapat dihitung juga secara pasti. Transformasi koordinat ini dikenal sebagai kinematika maju. Jika posisi dan orientasi P(t) diketahui maka, θ(t) tidak langsung dapat dihitung tanpa mendefinisikan berapa DOF struktur robot itu. Jumlah sendi n dari n-DOF yang dapat dibuat untuk melaksanakan tugas sesuai dengan posisi dan orientasi P(t) itu 1
dapat bernilai n=(m,m+1, m+2,…,m+p) dimana m adalah jumlah sendi minimum dan p adalah jumlah sendi yang dapat ditambahkan. Transformasi ini dikenal sebagai kinematika balik.
(4) C. Derajat Kebebasan Derajat kebebasan/ degree of freedom (DOF) merupakan jumlah variabel maksimum yang dibutuhkan untuk mendefenisikan gerak suatu benda. Gerakan manipulator dihasilkan dari adanya joint. Persendian antara dua buah lengan yang berhubungan dapat dibentuk dengan sifatnya sebagai joint revolute (putar) ataupun prismatic (geser). Gambar 3 menampilkan lengan robot yang memiliki empat DOF.
B. Metoda Denavit-Hertenberg Gambar 2 mengilustrasikan dua buah link yang terhubung secara serial. Dalam hal ini, metoda DenavitHertenberg (DH) menggunakan 4 buah parameter, yaitu θ, α, d dan a. Untuk robot n-DOF maka keempat parameter tersebut ditentukan hingga yang ke-n. Penjelasannya yaitu: θn adalah sudut putaran pada sumbu zn-1, αn adalah sudut putaran pada sumbu xn, dn adalah translasi pada sumbu zn-1, dan an adalah translasi pada sumbu xn. Dari Gambar 2 dapat didefinisikan suatu matrik transformasi homogen yang mengandung unsur rotasi dan translasi, seperti dituliskan pada persamaan (1): ..(1)
Gambar 3 Arm manipulator dengan tiga derajat kebebasan. D. Motor Servo Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem closed feedback di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Mode pensinyalan motor servo tampak pada Gambar 4. Contoh dimana bila diberikan pulsa dengan besar 1.5ms mencapai gerakan 90 derajat, maka bila kita berikan data kurang dari 1.5 ms maka posisi mendekati 0 derajat dan bila kita berikan data lebih dari 1.5 ms maka posisi mendekati 180 derajat. Contoh Posisi dan Waktu Pemberian Pulsa tampak pada Gambar 4
Gambar 2 Sambungan antar link dan parameternya. Untuk link dengan konsfigurasi sendi putaran, matrik transformasi A pada sendi ke-n adalah seperti yang terlihat pada Persamaan (2).
n 1
cos n sin n cos n sin cos n cos n An n 0 sin n 0 0
sin n sin n
cos n sin n cos n 0
a n cos n a n sin n dn 1
(2)
Untuk robot manipulator yang memiliki n-sendi, hubungan rotasi dan translasi antara end-effector terhadap koordinat dasar dinyatakan dalam matrik link 0 An yang ditentukan dengan menggunakan aturan perkalian rantai matrik transformasi homogen seperti yang terlihat pada Persamaan (3) berikut ini 0
An = 0A11A2…n-1An
(3)
Persamaan kinematika maju yang menyatakan posisi dan orientasi end-effector terhadap posisi sendi ditentukan dengan mendekomposisi matrik link 0An untuk menghasilkan vektor posisi end-effector 0Pn dan matrik orientasi end-effector 0Rn seperti yang terlihat pada persamaan (4) berikut ini.
Gambar 4 Contoh Posisi dan Waktu Pemberian Pulsa.
2
x2
III. PERRANCANGAN SISTEM
y2
A. Perancangan Model Lengan Robot Lengan robot memiliki spesifikasi panjang link 1(L1) 2,5 cm, link 2(L2) 25 cm, link 3(l3) 14 cm, dan jarak ujung end effector dari posisi joint 4 sejauh 8,5 cm, sehingga total panjang bentangan lengan horizontal adalah 47, 5 cm dan 50 cm untuk bentangan vertikal.
y3
B
z0
θ3
L3
C θ4
z3 z2
L4
x3
y4
z4 L2
θ5 y0
P(x,y,z)
y1
l3
z1
θ1
(b) Gambar 6 Anthromorphic arm : (a) skematik lengan; (b) parameter D-H Ɵ5
Ɵ1
Dari Gambar 6 dapat diambil parameter-parameter pada Tabel 1 Tabel 1 Parameter D-H Joint/ Sudut Link Sendi i αi ai 1 90° 0,2 cm 2 0° 25 cm 3 0° 14 cm 4 0° 8,5 cm 5 90° 0 cm
y (-) x
Gambar 5 Model lengan robot anthromorphic dengan empat derajat kebebasan ditambah satu derajat pada gripper. Untuk tiap-tiap joint pada lengan robot didesain dengan jangkauan sudut masing-masing. Untuk joint 1 (θ1) sebesar 160°, joint 2 (θ2) sebesar 162°, joint 3 (θ3) sebesar 170°, joint 4(θ4) sebesar 162°, dan joint 5(θg) sebesar 180°. Untuk joint 5 sebagai end effector perubahan sudut akan diubah menjadi perubahan kedudukan (translasi) dari jari/jaw gripper.
C1 S A10 1 0 0
x2
B θ3
L3
C θ4
L2
Rw A’ θ2
θ5
β
x3
L4
P(x,y,z)
Zw
x4
z0 α
θ2
A
x1
L1
Link di 2,5 cm 0 cm 0 cm 0 cm 0 cm
Sudut θi θ1 θ2 θ3 θ4 θ5
Dengan parameter D-H yang ada dan berdasarkan Persamaan (4) maka matrik A dari setiap joint dapat dibentuk sebagai berikut:
1. Kinematika maju Untuk mendapatkan persamaan kinematika maju dari arm manipulator digunakan metode Denavit-Hatenberg Dari data model yang ada didapat parameter dari robot sebagai berikut:
a1
x0
x
a1 l1
a1 A L1
Ɵ4
Ɵ3
l2
R
x1
Z
Ɵ2
x4
Y
θ2
Z
Xw x0
X
(a) 3
0
S1
0 C1 1
0
0
0
C 2 S A21 2 0 0 C3 S A32 3 0 0 C 4 S A43 4 0 0
S2 C2 0 0 S3 C3 0 0 S4 C4 0 0
2,5C1 2,5S1 0,2 1
0 25C 2 0 25S 2 1 0 0 1 0 14C3 0 14S 3 1 0 0 1 0 8,5C 4 0 8,5S 4 1 0 0 1
(5)
(6)
(7)
(8)
C5 S A54 5 0 0
0
S5
0 C5 1
0
0
0
0 0 0 1
Untuk mencari θ2 digunakan penyelesaian Persamaan (22) dan (23) (9)
2 Zw Xw 1 l 3 sin 3 dan tan l l cos 3 2 3
tan 1
Kemudian untuk mendapatkan matriks T, matriks (5) sampai dengan (8) dimasukkan ke dalam persamaan (4):
A50 A10 A21 A32 A43 A54
(10)
R 0 A50 5 0
(11)
P50 1
(22)
(23)
Dengan memasukkan persamaan (23) ke persamaan (22) didapat
Zw 1 l 3 sin 3 tan l l cos Xw 3 2 3
C1 (C5C 234 S 5 S 234 ) S1 C1 (C5 S 234 S 5C 234 ) 0 R5 S1 (C5C 234 S 5 S 234 ) C1 S1 (C5 S 234 S 5C 234 ) (12) C5 S 234 S 5C 234 0 ( S 5 S 234 C5C 234 )
2 tan 1
(24)
Sedangkan θ4 dicari dengan melihat bangun A’BCP, dimana:
C1 (a1 25C 2 14C 23 8,5C 234 ) 0 P5 C1 (a1 25C 2 14C 23 8,5C 234 ) (13) 2,5 25S 2 14S 23 8,5S 234
5 2 3 4
(25)
Sehingga 2. Kinematika balik Dengan melihat model geometri pada gambar 8 maka dapat ditentukan θ1 pada persamaan berikut.
Y Y tan 1 1 tan 1 X X
4 5 2 3
B. Perancangan Perangkat Keras (Hardware) Pada tahap ini, dirancang perangkat pengendalian lengan robot menggunkan mikrokontroller Sistem Minimum ATMega 8, motor servo sebagai penggerak lengan robot, dan sebuah komputer atau laptop sebagai Interface. Data dapat dipantau di monitor melalui komunikasi serial dengan mikrokontroler.
(14)
Kemudian untuk menentukan besar sudut θ3 maka digunakan segitiga ABC. Xw menyatakan panjang bahu ke pergelangan sepanjang sumbu x1, Zw menyatakan tinggi dari pergelangan dilihat dari sumbu y1, sedangkan Rw menyatakan jarak titik bahu ke titik pergelangan.
Xw
X 2 Y 2 8,5 cos 5 0,2
(26)
Desktop/Laptop
Robot Lengen SisMin ATmega8
(15)
Zw (Z 2,5) 8,5 sin 5
(16)
Rw Xw 2 Zw2
(17)
Contoh Tampilan di Layar Monitor
Dengan menggunakan hukum cosinus pada segitiga ABC
Rw 2 l 22 l32 2l 2 l3 cos 3
(18)
Rw 25 14 cos 3 2 25 14
(19)
2
2
sin 3 1 cos 2 3 sin 3 cos 3
3 tan 1
Gambar 7 Diagram blok hardware secara umum.
2
Dari Gambar 7 di atas kemudian didapat diagram konteks dari sistem keseluruhan robot sebagaiama ditampilkan pada Gambar 8 Tiap-tiap bagian dari diagram konteks sistem di atas dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Mikrokontroler AVR ATMega8 yang berfungsi sebagai pengontrol motor servo pada lengan robot. Komunikasi antara PC/Laptop dengan AVR ATMega8 menggunakan USART Port yang tersedia. 2. PC/Laptop berfungsi sebagai GUI yang akan dipakai oleh pengguna untuk memberikan instruksi pada robot.
(20) (21)
Dapat dilihat dari persamaan di atas, terdapat dua solusi untuk besar sudut θ3. Hal ini dapat terjadi dari penentuan tanda pada nilai dari sinus θ3. 4
3.
Motor servo digunakan sebagai aktuator pada lengan robot, yang mana digunakan sebagai pembentuk sudut join antar link lengan robot dan penggerak pada griper.
0° (searah dengan sumbu X positif), maka servo diberi pulsa dengan besar 0,5 ms sedangkan untuk membentuk sudut 180°, maka servo harus diberi pulsa dengan lebar 2 ms.
Lengan Robot
1. Pengujian pada Axis 0 Pada pengujian axis 0 dengan rentang sudut dari 80° sampai dengan 80° didapatkan data pengukuran ditunjukkan pada Gambar 10.
Servo 1 Servo 2 PC / Laptop
Sistem Minimum Mikrokontroller ATMega 8
Servo 3 Servo 4 Servo 5 Servo 6
Catu Daya
Gambar 8 Diagram konteks perancangan lengan robot.
Gambar 10 Grafik perbandingan sudut dengan eror yang dihasilkan pada axis 0.
C. Perancangan Perangkat Lunak (Software) Secara umum perancangan perangkat lunak pengendalian arm manipulator dapat digambarkan dari diagram alir pada gambar 9
Pada data gambar 10 memperlihatkan standart deviasi pada motor servo axis 0 sebesar 0,58°, dengan simpangan error terbesar sejauh 1° dan terkecil sejauh 0°.
Start
2. Pengujian pada Axis 1 Pada pengujian axis 0 dengan rentang sudut dari 9° sampai dengan 171° didapatkan data pengukuran ditunjukkan pada Gambar 11
Inisialisasi
Masukkan referensi P(x,y,z)
Transformasi data Pàθ
Gambar 11 Grafik perbandingan sudut dengan eror yang dihasilkan pada axis 1.
Eksekusi Robot
Pada data Gambar 11 memperlihatkan bahwa standart deviasi pada motor servo axis 1 sebesar 0.91°, dengan simpangan error terbesar sejauh 1.8° dan terkecil sejauh 0.2°.
Selesai
Gambar 9 Flow chart perancangan sistem.
3. Pengujian pada Axis 2 Pada pengujian axis 2 dengan rentang sudut dari 149° sampai dengan 20° didapatkan data pengukuran ditunjukkan pada Gambar 12
IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS A. Pengujian Karakteristik Motor Servo Pengujian karakteristik dari tiap motor servo pada setiap axis/joint lengan. Dari siklus motor servo pada Gambar 4 dapat diketahui bahwa untuk membentuk sudut 5
Pada data Gambar 14 memperlihatkan bahwa standart deviasi pada motor servo axis 4 sebesar 1,19°, dengan simpangan error terbesar sejauh 3° dan terkecil sejauh 0°. B. Pengujian Kinematika Balik Pada pengujian kinematika balik dilakukan dengan pengukuran posisi kooordinat tiga dimensi X, Y, dan Z dari end effector. Yaitu pada sumbu X, sumbu Y dan sumbu Z dengan orientasi tegak lurus dengan alas lengan (dengan sudut -90°).
Gambar 12 Grafik perbandingan sudut dengan eror yang dihasilkan pada axis 2. Pada Gambar 12 memperlihatkan standart deviasi pada motor servo axis 2 sebesar 1.89°, dengan simpangan error terbesar sejauh 4° dan terkecil sejauh 0,1°.
1. Pengujian pada sumbu X Pengujian pada sumbu dilakukan dengan memberikan variasi sumbu X dengan mempertahankan nilai koordinat sumbu Y=0 dan Z=10 serta orientasi dari end effector.
4. Pengujian pada Axis 3 Pada pengujian axis 3 dengan rentang sudut dari 90° sampai dengan 69° didapatkan data pengukuran ditunjukkan pada Gambar 13.
Gambar 15 Perbandingan perubahan koordinat 3 dimensi end effector variasi sumbu X.
Gambar 13 Grafik perbandingan sudut dengan eror yang dihasilkan pada axis 3. Pada data Gambar 13 memperlihatkan bahwa standart deviasi pada motor servo axis 3 sebesar 0.47°, dengan simpangan error terbesar sejauh 1.2° dan terkecil sejauh 0°. Gambar 16 Perbandingan perubahan sudut joint kinematika balik variasi sumbu X.
5. Pengujian pada Axis 4 Pada pengujian axis 4 dengan rentang sudut dari 0° sampai dengan 180° didapatkan data pengukuran ditunjukkan pada Gambar 14.
Dari Gambar 15 dan 16 pengujian kinematika balik secara keseluruhan masih terdapat eror. Untuk koordinat 3D terdapat rentang eror terbesar adalah sejauh sejauh 1 cm untuk sumbu X; 0,5 cm untuk sumbu Y ;dan 0.3 cm untuk sumbu Z. Sedangkan untuk perubahan sudut tiap joint rentang error sudut terbesar adalah sejauh 0,5° untuk axis 0; 3.1° untuk axis 1; 3.9° untuk axis 2; dan 2,3° untuk axis 3. 2. Pengujian pada sumbu Y Pengujian pada sumbu dilakukan dengan memberikan variasi sumbu Y dengan mempertahankan nilai koordinat sumbu X=20 dan Z=0 serta orientasi dari end effector.
Gambar 14 Grafik perbandingan sudut dengan eror yang dihasilkan pada axis 180.
6
Gambar 17 Perbandingan perubahan koordinat 3 dimensi end effector variasi sumbu Y. . Gambar 20 Perbandingan perubahan sudut joint kinematika balik variasi sumbu Z. Dari Gambar 19 dan 20 untuk koordinat 3D terdapat rentang eror terbesar adalah sejauh 0,5 cm untuk sumbu X; 0 cm untuk sumbu Y ;dan 0,5 cm untuk sumbu Z. Sedangkan untuk perubahan sudut tiap joint pada Tabel 4.16 rentang error sudut terbesar adalah sejauh 0° untuk axis 0; 1,7° untuk axis 1; 3,8° untuk axis 2; dan 2,6° untuk axis 3. C. Pengujian Trajectory Planning Pada pengujian trajectory palnning dilakukan dengan pengukuran posisi kooordinat tiga dimensi X, Y, dan Z dari end effector. Yaitu dengan variasi pada sumbu X, sumbu Y dan sumbu Z dengan menjaga arah orientasi dari end effector. Data yang diambil merupakan 10 data cuplikan dari keseluruhan proses pergerakan dari end effector.
Gambar 18 Perbandingan perubahan sudut joint kinematika balik variasi sumbu Y. Dari Gambar 17 dan 18 pengujian kinematika balik variasi secara keseluruhan masih terdapat eror. Untuk koordinat 3D terdapat rentang eror terbesar adalah sejauh 1.5 cm untuk sumbu X; 1,5 cm untuk sumbu Y ;dan 0,5 cm untuk sumbu Z. Sedangkan untuk perubahan sudut tiap joint, rentang error sudut terbesar adalah sejauh 1° untuk axis 0; 2,9° untuk axis 1; 4,1° untuk axis 2; dan 1,8° untuk axis 3.
1. Pengujian pada sumbu X Pengujian pada sumbu X dilakukan dengan cara menggerakkan end effector dari koordinat X=25 Y=0 Z=4 ke koordinat X=35 Y=0 Z=4. Data sebenarnya dicuplikkan setiap 50ms sedangkan waktu yang diberikan adalah lima detik. Gambar 21 dan 22 menunjukkan hasil dari pengujian yang diberikan.
3. Pengujian pada sumbu Z Pengujian pada sumbu dilakukan dengan memberikan variasi sumbu Z dengan mempertahankan nilai koordinat sumbu X=20 dan Y=0 serta orientasi dari end effector.
Gambar 19 Perbandingan perubahan koordinat 3 dimensi end effector variasi sumbu Z
Gambar 21 Perbandingan perubahan koordinat 3 dimensi end effector variasi sumbu X
7
Gambar 25 Perbandingan perubahan koordinat 3 dimensi end effector variasi sumbu Z
Gambar 22 Grafik 3D lintasan variasi sumbu X. 2. Pengujian pada sumbu Y Pengujian pada sumbu Z dilakukan dengan cara menggerakkan end effector dari koordinat X=30 Y=-10 Z=4 ke koordinat X=30 Y=10 Z=4. Data sebenarnya dicuplikkan setiap 50ms sedangkan waktu yang diberikan adalah lima detik. Gambar 23 dan 24 menunjukkan hasil dari pengujian yang diberikan.
Gambar 26 Grafik 3D lintasan variasi sumbu Z . V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Berdasarkan pengujian dan analisis yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut: 1. Lengan robot dapat mengikuti lintasan garis lurus yang diberikan dengan error posisi sampai sejauh 1,4 cm untuk pergerakkan sumbu X, 1,7 cm pada pergerakan sumbu Y, dan 0,8 cm untuk pergerakkan sumbu Z. 2. Nilai koordinat 3 dimensi yang dibentuk dari metode kinematika balik untuk sumbu X nilai error terkecil adalah sebesar 0 cm, untuk sumbu Y adalah 0 cm, dan untuk sumbu Z sebesar 0 cm. Untuk nilai error terbesar sumbu X adalah sebesar 1 cm, sumbu Y sebesar 1,5 cm, dan sumbu Z sebesar 0,5 cm. 3. Nilai sudut yang motor servo pada joint lengan robot mengalami osilasi atau error terhadap sudut yang dihitung. Dengan standar deviasi terkecil dihasilkan pada axis 3 sebesar 0.47°, sedangkan terbesar dihasilkan pada axis 2 sebesar 1,89°.
Gambar 23 Perbandingan perubahan koordinat 3 dimensi end effector variasi sumbu Y
Gambar 24 Grafik 3D lintasan variasi sumbu Y. 3. Pengujian pada sumbu Z Pengujian pada sumbu Z dilakukan dengan cara menggerakkan end effector dari koordinat X=35 Y=0 Z=20 ke koordinat X=35 Y=0 Z=30. Data sebenarnya dicuplikkan setiap 50ms sedangkan waktu yang diber ikan adalah lima detik. Gambar 25 dan 26 menunjukkan hasil dari pengujian yang diberikan. Dari semua data pengujian di atas dapat disimpulkan bahwa robot lengan mampu mengikuti lintasan. Error posisi yang terjadi sampai sejauh 1,4 cm untuk pergerakkan sumbu X, 1,7 cm pada pergerakan sumbu Y, dan 0,8 cm untuk pergerakkan sumbu Z.
B. Saran Untuk pengembangan sistem lebih lanjut, maka dapat diberikan saran-saran sebagai berikut: 1. Penambahan sensor untuk mengukur sudut tiap joint akan mampu meningkatkan ketelitian dari pergerakan lengan robot. 2. Penambahan perhitungan secara dinamis dari lengan robot juga dapat meningkatkan ketelitian pergerakan dari lengan robot. 3. Dengan fasilitas dari servo controller dapat memungkinkan untuk menggerakan lengan robot dengan remote kendali dengan bentuk miniatur lengan robot (wearable). 8
DAFTAR PUSTAKA [1]
Afandi, Moh. Imam. Simulasi Pergerakan Trajectory Planning Pada Robot Lengan Anthropomorphic. Puslit KIM-LIP, Tangerang, 2009. [2] Pitowarno, Endro. 2006. Robotika, Desain, Kontrol, dan Kecerdasan Buatan. Penerbit Andi: Yogyakarta. [3] -----, Pemodelan Robot Manipulator, http://learncontrol.wordpress.com, Juli 2009. [4] -----, ATMEGA 8 Data Sheet http://www.atmel.com. [5] Budiharto, Widodo, Membuat Robot Cerdas, Penerbit Elex Media Komputindo, Jakarta, 2006. [6] Wardhana L. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATmega8535 Simulasi, Hardware dan Aplikasi. Penerbit Andi: Yogyakarta. [7] Xiao, John, Kinematics of Robot Manipulator, City College of New York. [8] Xiao, John, Robot Sensing and Sensors, City College of New York. [9] Y. Shen, K. Häuper. Optimal Joint Trajectory Planning for Manipulator Robot Performing. Department of Information Engineering Australian National University. Australia. [10] Annin, Dale. Apllication of 4dof Anthromorphic Robot Arm to Output of Digital Raster Images Using Ordinary Human Tools. Departement of Electrical and Computer Engineering Ryerson University, Canada, 2009.
BIODATA Muhammad Fathul Faris (L2F007052). Lahir di Metro, 27 Oktober 1989. Penulis telah menempuh pendidikan di SD Muhammadiyah 1 Metro, SMPN 1 Metro, SMAN 1Metro dan sekarang tercatat sebagai Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP, Angkatan 2007, Konsentrasi Kontrol.
Menyetujui Dosen Pembimbing I
DR. Aris Triwiyatno, S.T., M.T. NIP 197509081999031002 Dosen Pembimbing II
Iwan Setiawan, ST.MT NIP 197309262000121001
9
