Perancangan sistem multibody dari kendaraan traktor trailer dan penerapannya pada Tugger Train System

Abstract

Lead time pada sebuah industri mendefinisikan waktu tunggu mulai dari pesanan masuk sampai pesanan diterima kembali oleh customer. Salah satu faktor yang mempengaruhi lead time adalah waktu transport material yang salah satunya menggunakan forklift. Berdasarkan spesifikasi forklift buatan Toyota, dalam satu siklus, forklift mampu membawa beban maksimal 3.600 kg dan untuk dapat bermanuver, membutuhkan aisle dengan lebar 3,65 meter. Seiring berkembangnya zaman, ketersediaan ruang untuk membangun sebuah industri akan semakin terbatas, sementara biaya yang diperlukan akan semakin besar. Dikembangkanlah Tugger Train System (TTS) yang terdiri dari traktor, trailer, dan trolley. Dengan kemampuan membawa beban yang sama dengan forklift, TTS hanya memerlukan aisle sekitar 2,18 meter untuk dapat bermanuver dengan sempurna. Pada penelitian ini, dirancang sistem TTS yang dapat bergerak pada ruang yang sempit dengan cara membuat trailer bergerak pada jalur yang sama dengan traktor. Pada penelitian ini, dirancang traktor yang dapat berjalan secara otomatis dan/atau dikendalikan yang memiliki satu (1) roda kemudi (sistem kemudi Ackermann). Untuk kemudahan analisis, TTS dikonfigurasikan membentuk konfigurasi DSTTMR dengan konfigurasi link penghubung traktor dengan trailer adalah on-axle hitching. Trailer harus memiliki kemampuan untuk mengatur dan menjaga orientasi dari axle roda belakangnya, sehingga membentuk konfigurasi yang memungkinkan trailer bergerak tepat di atas jalur yang telah dilewati traktor tanpa adanya pemandu. Untuk tujuan tersebut, dirancanglah algoritma kontrol geometri yang digunakan untuk menjaga orientasi trailer. Kontrol ini lebih sederhana dan tidak memerlukan persamaan yang rumit untuk diimplementasikan. Hasil dari pergerakan sistem didapatkan di mana trailer sudah mampu mempertahankan posisinya agar bergerak di atas jalur pergerakan yang dihasilkan oleh traktor dengan nilai error < 5%. Selain itu, pada traktor juga memiliki kemampuan untuk melakukan penjajakan jalur dengan menggunakan algoritma Pure Pursuit yang secara berulang menentukan besar sudut kemudi dari traktor sesuai dengan posisi aktual traktor yang didapatkan dari hasil lokalisasi menggunakan kamera dengan bantuan object detection.