Penerapan Metode Invers kinematik Pada Kontrol Gerak Robot Lengan Tiga Derajat Bebas

Abstract

Abstrak

Robot didefinisikan sebagai suatu instrumen yang terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak yang berfungsi untuk membantu pekerjaan manusia. Salah satu pekerjaan yang dapat dilakukan oleh robot adalah proses pemindahan barang dari satu tempat ke tempat yang lain. Sistem gerak robot lengan diadaptasi dari sistem gerak lengan manusia yang memiliki sendi atau disebut dengan joint dan link sebagai penghubung antar joint. Pergerakan robot lengan dapat ditentukan dengan menggunakan metode trial-error atau yang biasa dikenal dengan forward kinematik. Namun, metode ini dinilai lebih memakan waktu dan memori. Untuk mengatasi hal tersebut dibutuhkan metode yang merupakan kebalikan dari metode forward kinematik, yaitu metode invers kinematik. Metode invers kinematik merupakan metode pergerakan robot lengan dengan variabel yang diketahui adalah titik koordinat tujuan. Penelitian dilakukan dengan memberi masukan berupa koordinat (x, y, z) pada mikrokontroler. Data tersebut akan diproses menggunakan metode inver kinematik untuk mendapat sudut yang harus dituju oleh motor servo ( ). Sudut sebenarnya yang dituju robot akan diukur secara langsung menggunakan busur derajat ( ) sebagai pembanding. Dari penelitian yang dilakukan, didapatkan hasil persentase error rata-rata untuk servo 1 sebesar 0,14%, servo 2 sebesar 0,43%, dan servo 3 sebesar 6,47%, servo 3 pada robot lengan memiliki nilai minimal yang bisa dicapai yaitu sebesar 50^o. Persentase error rata-rata untuk sumbu X sebesar 0,42%, sumbu Y sebesar 5,03%, dan sumbu Z sebesar 3,46%. Dari hasil tersebut dapat dikatakan bahwa metode invers kinematik merupakan metode yang baik sebagai metode kontrol gerak robot lengan.

Kata Kunci: robot lengan. Invers kinematik, forward kinematik.

Abstract

Robot is determined as an instrument consisting of hardware and software that functions to help human work. One of the jobs that can be done by robots is the process of moving goods from one place to another. Robot arm motion system is adapted from the human arm motion system which has joints and links to connected the joints. The movement of the robot arm can be determined by using the trial-error method or commonly known as forward kinematics. However, this method consumes more time and memory. To overcome this, we need a method which is the opposite of the forward kinematics method, that is inverse kinematics method. Inverse kinematics method is a method of robot arm movement with the coordinates point of destination as the known variable. The study was conducted by providing input in the form of coordinates (x, y, z) on the microcontroller. The data will be processed using inverse kinematics method to get the desired angle that will be reached by the servo motor ( ). The actual angle that the robot is pointing to will be measured directly using a protractor ( ) as a comparison. From the experiments carried out, the average error percentage for servo 1 is 0.14%, servo 2 is 0.43%, and servo 3 is 6.47%, servo 3 on the robot arm has a minimum value that can be achieved that is equal to 50^o. The average error percentage for the X axis is 0.42%, the Y axis is 5.03%, and the Z axis is 3.46%. From these results, it can be said that the inverse kinematics method is a good method as a controlling method of robot arm motion.

Keywords: robot arm, inverse kinematics, forward kinematics.