2011-2-00111-sk bab3001
TRANSCRIPT
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 1/13
27
BAB 3
PERANCANGAN SISTEM
3.1 Metodologi Penelitian
Pada bab ini, dibahas mengenai tahapan perancangan robot dimulai dari
perancangan model 3D robot menggunakan Autocad Inventor hingga simulasi
dan pengambilan data model kinematik robot menggunakan
SIMU I!"#SimMechanics$
3.1.1 Pemodelan Robot Dengan Software A to!ad In"entor
%obot ular &ang kami 'adikan sebagai basis perancangan gait adalah
robot ular 3(D)* &ang terdapat di paper + -$
.erdasarkan + -, kami merancang model 3D robot menggunakan
so/t0are Autocad Inventor 21 $ Perancangan model 3D han&a sebatas
pemodelan kinematik robot$Model 3D kinematika robot diperlukan untuk
mengekspor parameter(parameter kinematika seperti pan'ang linkage dan posisi
joint-joint terhadap koordinat orld ke SimMechanics$ Pemodelan 3D &ang
telah dibuat kemudian diekspor ke SIMU I!" 4SimMechanics5 menggunakan
add-on SM ink$
6oolbo SimMechanics &ang ber'alan di plat/orm SIMU I!" dipakai
untuk mensimulasikan sistem kinematik &ang parameter(parametern&a sudah
diberikan oleh Autocad Inventor$
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 2/13
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 3/13
2>
Gambar 3.' (enampang )tas Segment
*olding linkage &ang menghubungkan antara upper plate dan lower plate terdiri
dari dua buah link, &aitu upper linkage dan lower linkage &ang dihubungkan oleh sendi
sp"eri#al $ Untuk menghubungkan antara link dengan upper maupun lo0er plate,
digunakan sendi re+olute $
Gambar 3.3 (enampang 3-,imensi Segment Robot
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 4/13
31
.erikut ini adalah keterangan dimensi robot
Gambar 3. ,imensi Robot
Dalam perancangan ini, so/t0are Autocad Inventor digunakan untuk
mendesain parameter kinematik robot$ Parameter seperti radius segment, pan'ang
linkage, sudut a0al &ang dibentuk oleh linkage, dan posisi masing(masing
komponen terhadap koordinat orld kami desain di Autocad Inventor$
Alur perancangan dalam Autocad Inventor adalah:
,iagram 3.1 )lur peran#angan model robot
Perancangan model sistem secara lengkap tidak bisa dilakukan secara
langsung tetapi harus bertahap dimulai dari menentukan komponen mana &ang
digunkan untuk membentuk sebuah sistem lengkap$
1mm
1mm
1mm
, 1 m m
, 1 m m , 1 m m
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 5/13
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 6/13
32
Gambar 3. 0odel 3, pper linkage
Gambar 3.2 0odel (late
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 7/13
33
Gambar 3. ,esain kinematik
segment robot menggunakan
)uto#ad 4n+entor berdasarkan re$erensi [5]
Gambar 3. ,esain kinematik robot dengan bua" segment menggunakan
)uto#ad 4n+entor.
3.3 SIM&'IN()SimMe!*ani!%
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 8/13
3=
SIMU I!" adalah plat/orm &ang digunakan untuk mensimulasikan
sistem dinamis, tetapi dapat 'uga digunakan untuk mensimulasikan sistem
kinematik seperti pada penelitian kami$ 6erdapat ban&ak toolbo &ang dapat
digunakan untuk mensimulasikan sistem, tetapi dalam perancangan ini kami
han&a menggunakan toolbo SimMechanics dan toolbo umum sebagai
pendukung$
6oolbo SimMechanics berisi part(part &ang digunakan untuk
mensimulasikan sistem mekanik seperti Rigid !ody6 7oint6 0a#"ine
8n+ironment , dan lain lain$
Gambar 3.19 (otongan
tampilan model $orward kinematik robot
"asil e:port dari )uto#ad 4n+entor
;,etil gambar pada
lampiran 1<
Model
robot
terdiri dari empat buah segment &ang
direpresentasikan oleh block .od&$ Setiap block bod& terhubung ke tiga buah
/olding linkage &ang masing(masing terdapat didalam block link$
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 9/13
3
Gambar 3.11 0odel dari sala" satu $olding linkage ; ink 1)<
Pada model linkage di atas, dapat dilihat secara berurutan dari sebelah
kiri bah0a upper linkage terhubung dengan re+olute joint &ang merupakan joint
penghubung upper linkage dengan upper plate $ Selain itu, upper linkage
terhubung dengan sp"eri#al joint &ang men'adi sendi antara upper linkage
dengan lower linkage $ Seperti upper linkage , lower linkage 'uga terhubung
dengan re+olute joint &ang men'adi penghubung linkage pada lower plate $ Pada
re+olute joint bagian ba0ah, terdapat joint a#tuator untuk menggerakkan linkage
dengan input berupa degree atau besar sudut &ang harus dibentuk oleh linkage $
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 10/13
3@
Gambar 3.1';a< 0odel demu: input dari model in+erse kinematik ke masing-
masing linkage
Gambar 3.1';b< 0odel
in+erse kinematik beserta inputnya
Gambar 3.1';#< S#ope yang digunakan
untuk memba#a output in+erse kinematik masing-masing linkage
.
A
.
A
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 11/13
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 12/13
38
Pada rumus diatas, s berarti sin dan # berarti cos$ 9amma 4 γ 5 adalah sudut
&ang dibentuk antara $olding linkage &ang pada robot ini &ang berarti 1 o untuk γ ,
21 o untuk γ 2, dan 2=1 o untuk γ 3$ &iadalah sudut &ang harus dibentuk oleh lower
linkage terhadap segment tempatn&a menempel$ Bariabel θ menun'ukkan
besarn&a sudut &ang harus dibentuk antara upper plate dengan lower plate $
Sedangkan variabel = menun'ukkan orientasi sumbu gerak antara upper plate
dengan lower plate $ Pada model kami, nilai = selalu 1C karena simulasi
pergerakan robot kami han&a di bidang planar$ Bariabel U,B, u, dan v adalah hasil
dari perkalian elemen matriks$ Untuk variabel berasal dari perkalian antara
Rdengan #os γ i, sedangkan > berasal dari perkalian antara R dengan sin γ i$ Bariabel
u adalah hasil perkalian antara dengan sin4 γ i γ 15 dan variabel v adalah hasil
perkalian antara dengan cos4 γ i γ 15$ Bariabel dan % meru'uk pada radius
segment dan pan'ang linkage $ Pada robot &ang dirancang, nilai dan adalah
1mm$ Bariabel ω i adalah hasil perkalian antara dengan sin α i.
3$
8/15/2019 2011-2-00111-SK Bab3001
http://slidepdf.com/reader/full/2011-2-00111-sk-bab3001 13/13