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.
