Perancangan pengontrol umpan balik pada manipulator robot tiga derajat kebebasan

Abstract

Robot telah menjadi tren baru dalam operasional industri saat ini. Pekerjaan yang biasanya dilakukan manusia di dunia industri sekarang sudah banyak digantikan oleh robot. Salah satu jenis robot yang sering dipakai di industri adalah lengan robot. Seperti namanya, lengan robot didesain menyerupai lengan manusia yang secara umum bertujuan untuk memindahkan sebuah objek ke tempat yang diinginkan. Walaupun lengan robot telah menjadi telah banyak digunakan di dunia industri, proses pembelajaran mengenai lengan robot ini terbilang sulit. Umumnya materi dasar yang dipelajari pada pembelajaran terkait lengan robot adalah analisis kinematika robot dan metode kontrol yang mampu mengurangi nilai error dari pergerakan robot tersebut. Teknik Elektro Konsentrasi Mekatronika (TEKM) di Universitas Katolik Parahyangan (UNPAR) merupakan salah satu program studi yang mempelajari tentang ilmu robotika. Program studi ini juga sering mengilustrasikan lengan robot untuk tujuan penentuan model kinematika dan implementasi pengontrol. Pada tahun 2020, salah satu mahasiswa dari program studi TEKM UNPAR telah merancang purwarupa lengan robot yang bertujuan menjadikan purwarupa tersebut sebagai alat peraga pada materi mengenai robotika itu sendiri. Namun penelitian tersebut masih berfokus perancangan perangkat keras maupun lunak dan belum memiliki modul pengontrol. Hal itu membuat pergerakan robot tersebut memiliki nilai error yang cukup besar. Berdasarkan purwarupa lengan robot yang telah dibangun tersebut, penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan lebih lanjut purwarupa tersebut dalam aspek analisis kinematika maupun dinamika dan implementasi pengontrol. Analisis kinematika dibagi menjadi dua yaitu forward dan inverse kinematics. Sedangkan untuk implementasi pengontrol yang digunakan adalah metode kontrol Proportional-Integral-Derivative (PID). Ide utama dari metode kontrol PID ini adalah mengontrol nilai sudut pergerakan lengan robot yaitu θ mendekati target berdasarkan kesalahan/error antara pose(posisi dan orientasi) yang diinginkan dengan pose aktual robot.