Perancangan Lengan Robot SCARA 3 DOF dengan Motor DC dan Kontrol PID
Abstrak
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
Referensi
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
