Inverse Kinematics Rack and Pinion Gear untuk Mekanisme Lifting Mobile Robot pada Kontes ABU Robocon 2023
Abstract
Kontes Robot ABU tahun 2023 bertemakan <Casting Flower Angkor Wat=. Dalam satu tim terdapat dua robot berbeda yaitu ER dan RR. Robot RR memiliki rintangan mobilitas tersendiri dibandingkan dengan ER. Salah satu rintangannya yaitu sebuah bidang anak tangga setinggi 200cm. Untuk dapat melewati rintangan tersebut diperlukan sistem pendaki anak tangga tersendiri. Sistem pendaki anak tangga yang telah ada terdiri dari dua mekanisme, yaitu lengan dan lifting. Pada jurnal ini dibahas mengenai kinematika untuk kendali pada mekanisme lifting. Diperoleh rumus inverse kinematics dari rumus kinematika rack and pinion gear. Kinematika yang telah didapat dilakukan pengujian dengan keadaan asli. Panjang penurunan dan posisi sudut yang diperoleh dibandingkan dengan hasil perhitungan kinematika. Desain sistem lifting menggunakan aktuator Motor DC PG45 200kgfcm sebagai penggeraknya, sensor magnetic rotary encoder 7ppr sebagai umpan balik, dan mikrokontroller STM32F407VGT6 sebagai pemroses pergerakan berdasarkan setpoint dan pembacaan sensor. Dilakukan pengujian sebanyak 10 kali. Hasil dari pengujian posisi sudut putaran terdapat perbedaan nilai. Persentase error pembacaan posisi sudut sensor rotary encoder terhadap setpoint dari inverse kinematic sebesar -0,18% dengan rata – rata error -1,295°. Kata kunci— Mobile Robot, Rack and Pinion Gear, Inverse Kinematics
References
Ima, I. Darmawan, A. Rusdinar and F. Y. Suratman, "Penyemai Benih Otomatis Untuk Rover Pertanian
Pintar," e-Proceeding of Engineering, vol. 9, no. 5, pp. -2179, 2022.
S. V., D. Z. and D. D., "Design and Analysis of DC Motor Using Softver Tool MATLAB Simulink," in International Conference on Applied Internet and Information Tecnologies, Zrenjanin, 2019.
P. Sutyasadi, "An Improved DC Motor Position Control Using Differential Evolution Based Structure Specified H_ Robust Controller," Jurnal Ilmiah Teknik Elektro Komputer dan Informatika (JITEKI), vol. 7, no. 2, p. 348, 2021.
J. Shao, K. Ding and D. Wang, "Kinematics Analysis of Incomplete Gear and Rack Pumping Unit," Journal of Physics: Conference Series, vol. 2095, no. 1, pp. 2- , 2021.
D. Guo, H. Li, Y. Wang, S. Ge and X. Bai, "A decoupling method for multi-stage gear transmission error," Journal of the Brazilian Society of Mechanical
Sciences and Engineering, vol. 45, no. 8, p. 3, 2023.
G.-H. Jang, C.-W. Kim, S.-W. Seo, K.-H. Shin, I.-J.
Yoon and J.-Y. Choi, "Torque Characteristic Analysis and Measurement of Magnetic Rack-Pinion Gear Based on Analytical Method," IEEE Transactions On
Magnetics, vol. 55, no. 7, p. 1, 2019.
O. KROL, V. SOKOLOV and A. GOLUBENKO, "Modification of Rack-And-Pinion Transmission
Design With Increased Resource," DIAGNOSTYKA, vol. 23, no. 1, pp. 1-7, 2022.
L. Steinle, A. Lechler, M. Neubauer and A. Verl,
"Experimental investigation into the implications of transmission errors for rack-and-pinion drives,"
Production Engineering, vol. 16, pp. 453-463, 2022.
