Sistem Kendali Sikap Berdiri Satu Kaki Pada Robot Humanoid

M. RIDHO FUADIN, Dr. Andi Dharmawan, S.Si., M.Sc

2018 | Skripsi | S1 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

Pada saat berdiri satu kaki robot humanoid harus dapat mempertahankan keadaannya agar tidak terjatuh. Hal ini disebabkan perubahan posisi gerak robot mempengaruhi Center of Mass (CoM) yang dapat menyebabkan robot jatuh apabila tidak mempertahankan posisinya. Oleh karena itu dibutuhkan suatu sistem kendali yang dapat mencegah robot humanoid terjatuh. Sistem kendali sikap berdiri satu kaki ini dirancang menggunakan sistem kendali Linear Quadratic Regulator (LQR) yang merupakan sistem kendali yang digunakan untuk menentukan gain K. Gain fullstate feedback tersebut digunakan untuk mendapatkan nilai u sebagai luaran kendali yang dikonversikan ke Pulse Width Modulation (PWM) sebagai kendali sudut dan kecepatan putar pada servo. Kendali tersebut digunakan agar robot dapat berdiri dengan satu kaki dan tidak jatuh. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, hasil yang didapatkan adalah robot mempunyai sudut maksimum 40 derajat pada saat berdiri dengan dua kaki dan 30 derajat pada saat berdiri satu kaki, sedangkan kecepatan maksimum kemiringan tumpuan 3,74 rad/s pada robot berdiri dua kaki dan 2,80 rad/s pada saat berdiri satu kaki. Respon risetime adalah 0,32s, settling time 0,67s, steady-state error 0,17 derajat, dan overshoot 0,38 derajat yang telah sesuai dengan kebutuhan sistem.

At the time humanoid robot standing on single leg, it must be able to maintain its condition so as not to fall. This is due to the position changes of robot affect the Center of Mass (CoM) which can cause the robot to fall if it does not maintain its position. Therefore it takes a control system that can prevent the humanoid robot from falling. This one-leg stand system is designed using a Linear Quadratic Regulator (LQR) control system which is used to determine the gain of K. The fullstate feedback gains are used to obtain the value of u as the control output converted to Pulse Width Modulation (PWM) as angle control and rotational speed on the servo. The control is used so that the robot can stand on one foot and not fall. Based on the research that has been done, the results obtained are robots have a maximum angle of 40 degree at two feet stand and 30 degree at one foot stand. The speed of pedestal slope is 3.74 rad/s on the robot stands two feet and 2.80 rad/s on while standing one foot. Risetime is 0,32s, settling time 0,67s, steady-state error 0,17 degree, and overshoot is 0,38 degree to match the system requirements.

Kata Kunci : LQR, Pendulum, Kinematik