Optimisasi 3D Printed Braided Sleeves Bending Actuator Berbahan Thermoplastic Polyurethane 95A Menggunakan Metode Taguchi

Abel Arkananta Hartono, Dr.-Ing.Ir. Ryan Anugrah Putra, S.T., M.Sc., M.Eng.

2026 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimasi parameter geometri braided sleeve pada soft pneumatic bending actuator berbahan TPU 95A dengan menggunakan metode Taguchi rancangan L9. Parameter yang divariasikan meliputi sudut braid atas, sudut braid bawah, diameter sleeve, dan lebar braid. Pengujian dilakukan melalui dua pendekatan, yaitu pengukuran gaya dorong menggunakan load cell serta pengukuran sudut pembengkokan maksimum menggunakan perangkat lunak Kinovea.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi parameter optimum diperoleh pada sudut braid atas 70°, diameter sleeve 19 mm, sudut braid bawah 30°, dan lebar braid 1,5 mm. Analysis of variance (ANOVA) menunjukkan bahwa diameter sleeve merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap gaya dorong aktuator. Sementara itu, pada pengukuran sudut pembengkokan maksimum, faktor yang memiliki kontribusi terbesar adalah lebar braid.

Selain itu, pengujian repeatability menunjukkan nilai sebesar 0,867 pada tekanan 1 kg/cm² dan 0,847 pada tekanan 1,2 kg/cm², yang mengindikasikan bahwa aktuator memiliki kestabilan dan konsistensi respon yang baik selama pengujian siklik. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa optimasi geometri braided sleeve berperan penting dalam meningkatkan performa aktuator, serta memiliki potensi untuk dikembangkan lebih lanjut pada aplikasi seperti soft gripper dan perangkat robotika lunak.

This study aims to optimize the geometric parameters of a braided sleeve in a TPU 95A-based soft pneumatic bending actuator using the Taguchi L9 experimental design. The parameters investigated include the upper braid angle, lower braid angle, sleeve diameter, and braid width. The performance evaluation was carried out through two approaches, namely measuring the bending force using a load cell and measuring the maximum bending angle using the Kinovea software.

The results show that the optimal parameter combination is achieved at an upper braid angle of 70°, sleeve diameter of 19 mm, lower braid angle of 30°, and braid width of 1.5 mm. The analysis of variance (ANOVA) indicates that the sleeve diameter has the most significant contribution to the bending force. Meanwhile, for the maximum bending angle, the most dominant factor is the braid width.

In addition, the repeatability test shows values of 0.867 at a pressure of 1 kg/cm² and 0.847 at 1.2 kg/cm², indicating that the actuator has good stability and consistent performance under cyclic loading. These findings demonstrate that optimizing the braided sleeve geometry plays an important role in improving actuator performance, with potential applications in soft grippers and soft robotics systems.

Kata Kunci : Soft Pneumatic Actuator, Taguchi Method, Braided Sleeve, Bending Actuator, TPU 95A