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