Kendali Posisi dan Orientasi Secara Simultan Pada Robot Beroda Mecanum Untuk Navigasi di Ruang Sempit

ANGGA PRIYATMOKO, IgiArdiyanto,Dr.Eng.,S.T.,M.Eng. ; Adha Imam Cahyadi, Dr.Eng. Ir., S.T., M.Eng., IPM.

2023 | Tesis | MAGISTER TEKNIK ELEKTRO

Saat ini, banyak industri yang mulai menggunakan robot beroda untuk membantu proses pekerjaan manusia seperti mengangkut atau memindahkan bahan mentah karena mobilitasnya. Salah satu contohnya adalah pada perusahaan perdagangan multinasional berbasis elektronik yang mulai menggunakan robot beroda untuk membantu proses pengambilan barang pelanggan di gudang. Salah satu parameter kekuatan suatu perusahaan dapat diukur dari efisiensi sistem operasionalnya. Sistem operasional yang efisien akan mampu meningkatkan keuntungan dan kepercayaan dari pelanggan. Oleh karena itu, perusahaan akan selalu berusaha meningkatkan efisiensi untuk dapat bersaing memperebutkan pasar demi mendapatkan keuntungan yang sebesar-besarnya. Untuk meningkatkan efisiensi waktu dalam proses pekerjaannya, perlu dilakukan pembaharuan sistem algoritme pergerakan robot. Dalam penelitian ini, jenis robot yang diusulkan adalah robot omnidirectional dengan roda mecanum. Alasan digunakan jenis robot ini adalah karena mobilitasnya yang lebih baik dibandingkan dengan jenis differential drive. Dikarenakan area kerja robot di gudang sangat sempit, maka strategi titik jalan dengan modifikasi algoritme normalisasi dikembangkan untuk membuat robot mampu bergerak dengan gerakan linier dan gerakan angular secara simultan. Tujuan dari algoritme ini selain untuk mempercepat waktu tempuh robot juga digunakan untuk mengamankan robot agar tidak bertabrakan dengan benda disekitar. Selanjutnya algoritme ini disimulasikan menggunakan Matlab dan Simulink serta diimplementasikan pada perangkat keras robot beroda mecanum menggunakan perangkat tertanam myRIO-1900 dan aplikasi LabView. Hasil penelitian menunjukkan bahwa strategi algoritme kendali posisi dan orientasi simultan yang diusulkan dapat mempersingkat waktu gerak robot hingga 23,789 detik atau nilai efisiensi waktu tempuh sebesar 52,63% dibandingkan dengan kendali posisi dan orientasi bergantian pada empat titik tujuan dengan jarak 1,49 meter. Lebih lanjut pengujian perangkat keras dilakukan dead reckoning di tiga tempat berbeda untuk mendapatkan data di setiap lantai yang berbeda. Hasilnya menunjukkan bahwa robot mampu menuju titik jalan yang diinginkan dengan lintasan terdekat atau garis lurus menuju titik tujuan namun masih menghasilkan pergeseran posisi dibeberapa tempat terutama pada putaran kedua, percobaan di Selasar SGLC Fakultas Teknik UGM memiliki akurasi yang lebih baik sebesar 83,7%.

Today, many industries are starting to use wheeled robots to assist human work processes, such as transporting or moving raw materials, because of their mobility. One example is an electronics-based multinational trading company that is starting to use wheeled robots to assist in the process of picking up customer goods at the warehouse. One of the parameters determining the strength of a company can be measured by the efficiency of its operational system. An efficient operational system will be able to increase profits and gain the trust of customers. Therefore, companies will always try to improve their efficiency to be able to compete in the market and get the maximum profit. To improve time efficiency in the work process, it is necessary to update the robot movement algorithm system. In this study, the proposed type of robot is an omnidirectional robot with mecanum wheels. The reason for using this type of robot is because of its better mobility compared to the differential drive type. Due to the narrow working area of the robot in the warehouse, a waypoint strategy with a modified normalization algorithm was developed to make the robot capable of moving with linear and angular movements simultaneously. The purpose of this algorithm is not only to speed up the robots travel time, it is also used to protect the robot from colliding with objects around it. Furthermore, this algorithm is simulated using Matlab and Simulink and implemented on the mecanum wheeled robot hardware using the myRIO-1900 embedded device and the LabView application. The results showed that the proposed simultaneous positioning and orientation control algorithm strategy can shorten the robots movement time by up to 23,789 seconds, or a travel time efficiency value of 52,63% compared to alternating position and orientation control at four destination points with a distance of 1.49 meters. Further hardware testing is carried out using dead reckoning in three different places to get data on each different floor. The results show that the robot is able to go to the desired waypoint with the closest trajectory or straight line to the destination point, but this still results in a shift in position in several places, especially in the second round. The experiment at the SGLC Hall of the Faculty of Engineering UGM has a better accuracy of 83.7%.

Kata Kunci : mecanum, dead reckoning,robot beroda, titik jalan, odometri.