Perancangan Lengan Robot SCARA 3 DOF dengan Motor DC dan Kontrol PID
Abstract
Robot SCARA (Selective Compliance Assembly
Robot Arm) dengan tiga derajat kebebasan (3 DOF) dirancang
untuk aplikasi otomasi sederhana yang membutuhkan akurasi
dan stabilitas pergerakan. Penelitian ini bertujuan untuk
merancang dan membangun lengan robot SCARA yang
dikendalikan oleh motor DC dan metode kontrol PID
(Proportional-Integral-Derivative). Sistem kontrol
menggunakan mikrokontroler STM32F407 yang menerima
input koordinat kartesian dan mengubahnya menjadi sudut
pergerakan tiap joint melalui inverse kinematics. Encoder
incremental digunakan sebagai umpan balik posisi untuk
mengatur kendali tertutup pada setiap motor. Hasil pengujian
menunjukkan bahwa kontrol PID mampu mengatur posisi
sudut secara presisi pada masing-masing joint, bahkan saat
mengangkat beban dengan variasi massa 100g, 200g, dan 300g.
Sistem berhasil mencapai rata-rata error posisi yang rendah:
0,073° pada sumbu ????????????????, 0,2267° pada sumbu ????????????????, dan 0,0277 cm
pada sumbu Z. Penelitian ini menunjukkan bahwa integrasi
motor DC, encoder, dan kontrol PID memberikan hasil yang
optimal untuk kontrol posisi lengan robot SCARA.
Kata kunci— Encoder, DOF 3, Inverse Kinematik, Kontrol PID,
Lengan Robot SCARA
References
A. Uchrowi, L. Lasmadi, and S. Soekarno,
“Pemodelan dan Simulasi Robot Lengan 3 DOF
Menggunakan V-REP,” AVITEC, vol. 1, no. 1, Aug. 2019,
doi: 10.28989/avitec.v1i1.489.
W. War Naing, K. Zar Aung, and A. Thike,
“Position Control of 3-DOF Articulated Robot Arm using
PID Controller,” 2018. [Online]. Available: www.ijsea.com
K. H. Ang, G. Chong, and Y. Li, “PID control
system analysis, design, and technology,” IEEE Transactions
on Control Systems Technology, vol. 13, no. 4, pp. 559–
, Jul. 2005, doi:
1109/TCST.2005.847331.
T. Phyu Zin and A. Kyaw Nyein, “DC Gear-Motor
Position Control for 3-DOF Articulated Painting Robot arm,”
Aug. 2019, [Online]. Available:
https://www.researchgate.net/publication/33500105 4
M. F. Mardiansah, “Pemodelan dan Analisis
Dinamika Lengan Robot 3 DOF Menggunakan Kontrol
PID,” 2020.
C. Urrea, J. Cortés, and J. Pascal, “Design,
construction and control of a SCARA manipulator with 6
degrees of freedom,” Journal of Applied Research and
Technology, vol. 14, no. 6, pp. 396–
, Dec. 2016, doi: 10.1016/j.jart.2016.09.005.
Z. Nurkholik, F. Alif, and D. Arie, “Rancangan
Bangun Lengan Robot Arm Untuk Menggambar
Menggunakan Inverse Kinematik,” pp. 59–68, Nov. 2022,
[Online]. Available:
http://ejurnal.provisi.ac.id/index.php/JUISIpage59
Katsuhiko. Ogata, Modern control engineering.
Prentice-Hall, 2010.
R. C. Dorf and R. H. Bishop, Modern Control
Systems ThirTeenTh ediTion. 2016.
A. S. . Sedra and K. C. . Smith, Microelectronic
circuits. Oxford University Press, 2015.
H. Supriyanto et al., “Implementasi Kontroler PID
dengan Metode Tuning Ziegler-Nichols dan Cohen- Coon
pada Sistem Scada Kendali Level Air,” Jurnal Teknologi
Terapan) |, vol. 8, no. 2, Sep. 2022.
J. J. Craig, P. Prentice, and P. P. Hall, “Introduction
to Robotics Mechanics and Control Third Edition,” 2005.
A. S. Mohamed, M. S. Zaky, A. S. Zein, E. Din, and
H. A. Yasin, “Comparative Study of Sensorless Control
Methods of PMSM Drives,” vol. 2, no. 5, 2011, [Online].
Available: www.iiste.org
