RANCANG BANGUN SANGKAR GIMBAL SEBAGAI SISTEM PROTEKSI PADA QUADCOPTER

STEFANUS AUDREY WINAWAN, Balza Achmad, ST., M.Sc.E.; Faridah, ST., M.Sc.

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Penggunaan Quadcopter pada umumnya bertujuan untuk melakukan misi pengintaian, penginderaan jarak jauh, inspeksi radiasi nuklir, inspeksi kebocoran gas dalam perpipaan, atau bahkan misi-misi khusus yang berpotensi mengancam nyawa manusia seperti halnya melakukan misi penginspeksian korban kebakaran gedung yang masih berada di dalam gedung tersebut. Penggunaan Quadcopter untuk menelururi ruang dalam gedung berpotensi merusak komponen Quadcopter itu sendiri apabila terjadi tabrakan dengan dinding-dinding reruntuhan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang sebuah sistem Sangkar Gimbal sebagai proteksi pada Quadcopter sehingga dapat digunakan untuk melakukan inspeksi dalam ruang. Penelitian ini juga bertujuan untuk mendapatkan analisis keuntungan dan kerugian dari penggunaan Sangkar Gimbal pada sebuah Quadcopter, antara lain analisis fungsional, konsumsi daya, dan analisis tingkat vibrasi. Dari rancang bangun Sangkar Gimbal yang telah disusun pada penelitian ini didapatkan hasil rancang bangun Sangkar Gimbal yang memiliki dua degree of freedom dengan diameter ring 1 sebesar 81 cm, dan diameter ring 2 sebesar 86 cm. Material penyusun Sangkar Gimbal menggunakan aluminium dengan ρ = 2.700 kg/m3. Pada variasi masukan throttle 60%, throttle 40%, aileron 30%, aileron -30%, elevator 30%, dan elevator 30% didapatkan hasil bahwa Sangkar Gimbal mampu melindungi propeller dari tabrakan dengan dinding. Namun penggunaan Sangkar Gimbal juga secara signifikan meningkatkan konsumsi listrik sebesar 0,25 V/menit dan peningkatan rerata deviasi dengan selisih rerata penyimpangan data sebesar 1,13 pada sumbu x dan 0,78 pada sumbu y.

Quadcopter is generally used for surveillance mission, inspection of nuclear radiation, long-range FPV, inspection of gas leaking in piping, or even special missions that potentially threatening human life as well as mission of tracing victims inside a burning building. However, flying the quadcopter inside the building is able to damage the Quadcopter’s component because of the collision damage. The main purpose of this research is to design and build a Gimbal Cage system as the protection of the Quadcopter in order to decrease the damage taking from collision so that the Quadcopter can be used inside the building. This research also aimed to obtain the functional analysis of using Gimbal Cage as the Quadcopter’s protection system, power consumption, and vibration level analysis. Gimbal Cage is specifically constructed using alumunium material with ρ = 2.700 kg/m3. Mechanical system of Gimbal Cage has two degree of freedom (D.O.F) with diameter of ring 1 = 81 cm and 86 cm for the diameter of ring. Gimbal Cage is able to protect the propeller from taking collision damage from wall in variance of throttle input 60%, throttle input 40%, aileron input 30%, aileron input -30%, elevator input 30%, elevator input -30% get. However the usage of Gimbal Cage is significantly increasing power consumption 0,25 V/minute and vibration level increase in average deviation with difference 1.13 for x axis and 0.78 for y axis.

Kata Kunci : Pesawat Tanpa Awak, Quadcopter, Sangkar Gimbal, gimbal, degree of freedom, vibrasi, konsumsi listrik.