Perancangan Drone Paket Delivery Yang Efisien di Perkotaan

OKI DWI CAHYONO, Adha Imam Cahyadi, Dr.Eng., Ir., S.T., M.Eng., IPM. ; Dzuhri Radityo Utomo, S.T, M.E., Ph.D

2022 | Skripsi | S1 TEKNIK ELEKTRO

Penggunaan jasa kurir meningkat di masa pandemi untuk melakukan pengiriman paket barang. Adanya fenomena ini menyebabkan meningkatnya titik kemacetan di daerah perkotaan. Dampak yang lebih parah meningkatnya kondisi polusi udara dikarenakan volume kendaraan yang semakin banyak. Solusi yang diberikan untuk permasalahan diatas adalah penggunaan drone sebagai moda pengiriman barang. Hal ini berdasarkan pada drone yang dapat terbang di udara sehingga mengurangi titik kemacetan dan tidak menggunakan bahan bakar yang meningkatkan polusi udara. Dalam capstone project telah dirancang drone yang dapat terbang secara hovering dan mampu dropping barang. Untuk mencapai hal tersebut telah dirancang sistem navigasi yang menghasilkan data orientasi dari IMU yang ditapis dengan Madgwick Filter dan EMA (Exponential Moving Average) serta sistem kendali untuk menstabilkan error orientasi dengan PD Controller. Dari hasil pengujian sistem didapat bahwa sistem navigasi dengan Madgwick Filter didapatkan nilai tuning beta = 5 untuk kestabilan orientasi dan sistem kendali dengan PD controller mampu mengendalikan attitude roll dengan Kp = 0.118 dan Kd = 380, pitch dengan Kp = 0.117 dan Kd = 360, dan yaw dengan Kp = 0.238 dan Kd = 160 pada quadrotor dengan rise time sebesar 0.106 - 1.53 detik dan overshoot di bawah 15 persen.

The use of courier services increases during the pandemic to deliver goods packages. The existence of this phenomenon causes an increase in congestion points in urban areas. The more severe impact of increasing air pollution conditions is due to the increasing volume of vehicles. The solution given to the above problems is the use of drones as a mode of delivery of goods. It is based on drones that can fly in the air thereby reducing congestion points and do not use fuel that increases air pollution. In the capstone project, drones have been designed that can fly by hovering and are able to drop goods. To achieve this, a navigation system has been designed that produces orientation data from the IMU filtered by Madgwick Filter and EMA (Exponential Moving Average) as well as a control system to stabilize orientation errors with the PD Controller. From the results of system testing, it was found that the navigation system with Madgwick Filter obtained a tuning value of beta = 5 for orientation stability and the control system with PD controller was able to control the roll attitude with Kp = 0.118 and Kd = 380, pitch with Kp = 0.117 and Kd = 360, and yaw with Kp = 0.238 and Kd = 160 on a quadrotor with a rise time of 0.106 - 1.53 seconds and an overshoot below 15 percent.

Kata Kunci : IMU, Madgwick Filter, PD Controller, Drone, Exponential Moving Average