Rancang Bangun Aktuator Motor DC Berbasis Sistem Kendali Jarak Jauh pada Traktor Tangan

Prasmowo Noer Fatiha Nadhir, Dr. Eng. Ir. Dwi Joko Suroso, S.T., M.Eng., IPP.; Dr. Ing. Ir. Kusnanto

2025 | Skripsi | FISIKA TEKNIK

Pengoperasian traktor tangan secara manual memiliki berbagai kendala, antara lain membutuhkan tenaga fisik yang besar, risiko cedera akibat paparan getaran mekanis seperti Hand-Arm Vibration Syndrome (HAVS), serta ketergantungan terhadap kondisi medan dan cuaca. Untuk meningkatkan kenyamanan, efisiensi, dan keselamatan kerja, diperlukan pengembangan sistem kendali jarak jauh pada traktor tangan yang dapat mengendalikan fungsi kopling dan gas secara presisi.

Penelitian ini merancang dan mengimplementasikan sistem aktuator berbasis motor Direct Current (DC) wiper yang menggunakan algoritma Proportional-Integral-Derivative (PID) untuk mengendalikan fungsi kopling dan gas. Penelitian ini dilaksanakan secara eksperimental melalui perancangan dan pembangunan alat hingga dapat diimplementasikan pada traktor.

Hasil pengujian tuning PID menunjukkan parameter optimal Kp = 3,1 untuk kendali kopling dan Kp = 3,1, Ki = 0,0001 untuk kendali gas. Pengujian respon motor dalam menggerakkan kopling dengan waktu respons rata-rata 349 ms, akurasi posisi error kurang dari 2%, serta keberhasilan pengendalian 100%. Torsi motor yang dihasilkan 5,65 Nm cukup untuk menggerakkan beban tuas kopling dan gas. Sistem dapat beroperasi selama lebih dari 5 jam. Penelitian selanjutnya disarankan untuk mengembangkan sistem kendali dengan pengaturan persneling pada traktor tangan, yang akan memperluas aplikasi dan meningkatkan efisiensi serta kompleksitas kendali.

Manual operation of hand tractors presents several challenges, including the need for significant physical effort, the risk of injury due to exposure to mechanical vibrations such as Hand-Arm Vibration Syndrome (HAVS), and dependency on terrain and weather conditions. To enhance comfort, efficiency, and occupational safety, it is necessary to develop a remote control system for hand tractors capable of precisely controlling clutch and throttle functions.

This study designs and implements an actuator system based on a DC wiper motor utilizing a Proportional-Integral-Derivative (PID) control algorithm to control the clutch and throttle functions. The research was conducted experimentally through the design and development of the system for implementation on the tractor.

PID tuning tests showed optimal parameters of Kp = 3.1 for clutch control and Kp = 3.1, Ki = 0.0001 for throttle control. Motor response tests in controlling the clutch demonstrated an average response time of 349 ms, position accuracy error of less than 2%, and 100% control success rate. The motor produced a torque of 5.65 Nm, sufficient to operate the clutch and throttle levers. The system was able to operate continuously for more than 5 hours. It is recommended that future research focus on developing a control system with gear shifting for the hand tractor, which will expand its application and enhance the efficiency and complexity of the control system.

Kata Kunci : traktor tangan, HAVS, motor DC wiper, PID