Rancangan Pola Berjalan Belok Menggunakan ZMP Sebagai Acuan Keseimbangan Robot Humanoid
Feby Rasyada Zola, Andi Dharmawan, S.Si., M.Cs., Dr.; Muhammad Auzan, S.Si., M.Cs.
2023 | Skripsi | ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI
Robot humanoid memiliki kemampuan dalam melakukan tugas seperti berjalan belok. Sikap robot saat berjalan belok memiliki perbedaan dengan berjalan lurus karena ada gangguan berupa perputaran badan robot. Robot cenderung jatuh ketika posisi single support karena titik pusat massa keluar dari daerah support polygon. Tiap langkah robot menghasilkan pola berjalan berupa grafik hasil percepatan CoM menjadi ZMP pada sumbu x dan y menggunakan sensor IMU. Namun, CoM saja tidak cukup untuk membuat kendali jalan belok menjadi lebih stabil. Oleh karena itu, diperlukan parameter lain berupa titik ZMP yang merupakan hasil konversi percapatan pusat massa sebagai acuan untuk menjadi referensi keseimbangan robot ketika berjalan belok.
Penelitian ini mengusulkan sebuah metode untuk membuat pola berjalan belok lebih stabil tanpa jatuh. Pola berjalan belok dibuat menggunakan kendali fullstate feedback (FSF) dengan metode Linear Quadratic Regulator (LQR). Parameter yang dikendalikan adalah titik ZMP agar tetap berada di dalam support polygon. Titik ZMP didapatkan dari hasil konversi percepatan CoM pada sumbu x dan sumbu y robot selama berjalan belok. Hasil pembacaan sensor IMU berupa pusat massa kemudian dikonversi menjadi ZMP dan diplot pada grafik dengan batas support polygon. Penalaan nilai Q pada metode LQR digunakan untuk mengendalikan pusat massa sebagai acuan konversi nilai ZMP pada pola berjalan belok. Nilai penguatan K sebagai keluaran dari penalaan nilai Q kemudian dijadikan masukan pada program.
Pola berjalan belok berupa grafik hasil konversi CoM selalu berada di dalam support polygon artinya robot berhasil berjalan belok secara seimbang tanpa terjatuh dengan nilai toleransi sudut belok kaki dari -15 derajat sampai 15 derajat.
Kata Kunci : Humanoid, LQR, ZMP, Robot, Support Polygon, berjalan belok