Implementasi Logika Fuzzy Dan Kalman Filter Untuk Kendali Lengan Robot Menggunakan Gestur Tangan Manusia

Ikhsan Ismail, Erwin Susanto, Mas Sarwoko Suraatmadja

Abstract

Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan kendali manusia. Salah satu jenis robot yang sangat populer dan paling sederhana adalah sistem lengan robot (robot arm system). Lengan robot adalah suatu sistem mekanik yang digunakan dalam memanipulasi pergerakan mengangkat, memindahkan, dan memanipulasi benda kerja untuk meringankan kerja manusia. Pada tugas akhir ini penulis akan menggunakan metode logika fuzzy dan kalman filter pada sistem lengan robot yang dikendalikan dengan memanfaatkan gestur pada tangan manusia. Sensor accelerometer, gyroscope dan magnetometer yang dipasang pada tangan pengguna digunakan untuk mengendalikan pergerakkan base rotation, elbow flex, wrist pitch pada lengan robot. Sedangkan sensor flex yang dipasang pada jari digunakan untuk mengendalikan pergerakan gripper. Pada sistem ini, kalman filter digunakan untuk mendapatkan nilai yang akurat pada sensor accelerometer dan gyroscope sedangkan pada sensor magnetometer untuk menghindari kesalahan pengukuran pada keadaan sensor miring digunakan perhitungan kompensasi kemiringan[16]. Sementara untuk mengendalikan kecepatan motor DC digunakan metode kontrol logika fuzzy agar mendapatkan kendali yang meminimalisir tingkat error posisi dan mempersingkat waktu respon yang dibutuhkan lengan robot untuk mencapai posisi yang diinginkan sesuai gestur tangan pengguna. Untuk mengendalikan sudut pada robot menggunakan gesture tangan manusia, digunakan sensor accelerometer dan gyroscope yang digabungkan dengan kalman filter. Setelah mendapat nilai pembacaan yang baik, data akan diproses dengan Kontroler Logika Fuzzy untuk mengatur arah dan kecepatan motor DC agar sesuai posisi yang diinginkan. Dari hasil percobaan kalman filter dan Logika Fuzzy, diperoleh nilai parameter kalman filter yang optimal adalah Q accelerometer = 0,001; Q gyroscope = 0,003 dan R pengukuran = 0,03 dan pengujian logika fuzzy pada tiap joint menghasilkan error rata-rata masing-masing, 1,1% untuk wrist, 19,21% untuk shoulder, dan 12,9 % untuk base. Berdasarkan respon kontrol logika fuzzy dari hasil pengujian saat awal , pada perbedaan sudut di atas 40 memiliki respon yang relatif lebih baik dibandingkan dengan perbedaan sudut di bawah 40 dengan respon yang lebih lambat. Pada Pengujian magnetometer menunjukkan alat dapat berfungsi dengan baik mengukur sudut berdasarkan gerak pitch hingga kemiringan -30° dari bidang datar .

Kata kunci: Kalman Filter, Logika Fuzzy, Lengan Robot, accelerometer, gyroscope, magnetometer, flex, base rotation, elbow flex, wrist pitch, gripper.

Full Text:

PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.
max_upload :0