IMPLEMENTASI INVERSE KINEMATICS HEXAPOD
ROBOT2 DOF SEBAGAI PENDETEKSI KEBOCORAN
GAS LPG
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Skripsi JurusanTeknik
Elektro Pogram Studi Sarjana Terapan Teknik Elektro
Oleh:
Kharis Salahuddin
061340341606
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
HALAMAN PENGESAHAN
IMPLEMENTASI
INVERSE KINEMATICS HEXAPOD
ROBOT
2 DOF SEBAGAI PENDETEKSI KEBOCORAN GAS LPG
SKRIPSI
Telah disetujui dan disahkan sebagai skripsi Pendidikan Sarjana Terapan padaJurusanTeknik Elektro Program Studi Sarjana Terapan
Teknik Elektro
Oleh
KHARIS SALAHUDDIN 061340341606
Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Ekawati Prihatini,S.T.,M.T. Selamat Muslimin,S.T.,M. Kom. NIP. 197903102002122005 NIP 197907222008011007
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro Ketua Program Studi Sarjana TerapanTeknik Elektro
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Yang bertandatangan dibawah ini:
Nama : KharisSalahuddin NIM : 061340341606
Judul : Implementasi Inverse Kinematics Hexapod Robot 2 DOF Sebagai Pendeteksi Kebocoran Gas LPG
Menyatakan bahwa Laporan SKRIPSI saya merupakan hasil karya sendiri didampingi tim pembimbing I dan pembimbing II dan bukan hasil penjiplakan/plagiat. Apabila ditemukan unsure penjiplakan/plagiat dalam Laporan SKRIPSI ini, maka saya bersedia menerima sanksi akademik dari Politeknik Negeri Sriwijaya sesuai aturan yang berlaku.
Demikian, pernyataan ini saya buat dalam keaadan sadar dan tanpa ada paksaan dari siapapun.
Palembang, Agustus 2017
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan berkah dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Skripsi dengan Judul “Implementasi Inverse Kinematics Hexapod Robot 2 DOF Sebagai Pendeteksi Kebocoran Gas LPG ”.
Tujuan dari penyusunan Skripsi ini adalah untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan Pendidikan Diploma IV pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Sarjana Terapan Teknik ElektroPoliteknik Negeri Sriwijaya.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak terdapat kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun demi kesempurnaan penulisan yang akan datang. Akhir kata, kesempurnaan hanya milik Allah SWT semata sedangkan kesalahan pasti dimiliki manusia. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan para pembaca umumnya.
Palembang, 2017
UCAPAN TERIMAKASIH
Sejalan penyusunan skripsi ini, penulis telah banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Dipl. Ing. Ahmad Taqwa, M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2. Bapak Yudi Wijanarko, S.T, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
3. Bapak Herman Yani, S.T., M.Eng., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
4. Ibu Ekawati Prihatini, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Sarjana Terapan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
5. IbuEkawati Prihatini, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I (satu) Jurusan Teknik Elektro Program Studi Sarjana Terapan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya yang telah berkenan meluangkan banyak waktunya untuk membantu dan membimbing penulis hingga akhirnya selesai sesuai dengan kriteria yang diharapkan.
6. Bapak Selamat Muslimin, S.T., M.Komp.,selaku Dosen Pembimbing II (dua) Jurusan Teknik Elektro Program Studi Sarjana Terapan Teknik ElektroPoliteknik Negeri Srwijaya yang telah berkenan meluangkan banyak waktunya untuk membantu dan membimbing penulis hingga akhirnya selesai sesuai dengan kriteria yang diharapkan.
7. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya, khususnya Program StudiSarjana Terapan Teknik Elektro yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan yang tak ternilai harganya.
9. Keluargaku terkhusus Ibunda dan Ayahanda yang selalu mencurahkan semua kasih sayang, pengorbanan, dukungan, hingga meneteskan milyaran keringat agar penulis dapat menyelesaikan pendidikan di bangku perkuliahan.
10.Keluarga besar kelas mekatronika ELB 2013 yang telah memberikan banyak warna dan kenangan indah selama kuliah.
11.Teman-teman Organisasi Mahasiswa Politeknik Negeri Sriwijaya(BEM POLSRI, LDK KHARISMA, UKM MARS, EDS), yang telah berjuang bersama dalam proses pembentukan softskill dan pengalaman-pengalaman yang sangat berharga yang tidak didapatkan di mata kuliah.
ABSTRAK
IMPLEMENTASI
INVERSE KINEMATICS HEXAPOD
ROBOT
2 DOF SEBAGAI PENDETEKSI KEBOCORAN GAS LPG
Karya tulis ilmiah berupa SKRIPSI, 18 Juli 2017
KharisSalahuddin; dibimbing oleh Ekawati Prihatini, S.T.,M.T dan Selamat Muslimin, S.T.,M.T
Implementation Of Inverse Kinematics Hexapod Robot 2 DOF As Detector Of LPG Gas Leak
xii + 50 halaman, 6 tabel, 30 gambar, 7 lampiran
Robot adalah alat manipulator yang dirancang dan diprogram untuk membantu menyelesaikan pekerjaan manusia. Ada berbagai jenis robot yang bisa diaplikasikan di berbagai sektor masyarakat di daerah seperti robot berkaki dan beroda. Salah satunya dirancang robot bangun 2 DOF (Degree Of Freedom) yang diimplementasikan melawan robot berkaki. Dalam hal ini robot hexapod yang terdiri dari dua derajat kebebasan melakukan gerakan kaki robot yang fleksibel. Hal ini berdasarkan sudut pandang motor servo dengan penerapan kinematika terbalik sebagai analisis sudut servo. Desain robot ini memecahkan metode dasar geometri analitik melalui trigonometri turunan. Metode ini digunakan agar robot menghasilkan output yang baik dari setiap gerakan kaki dengan mengubah servo sudut yang telah dianalisis melalui algoritma kinematika invers pada kaki robot. Keseluruhan total Kaki robot adalah 12 kaki dengan 12 derajat derajat kebebasan.
ABSTRACT
IMPLEMENTATION OF INVERSE KINEMATICS
HEXAPOD ROBOT 2 DOF AS DETECTOR OF LPG
GAS LEAK
Scientific Paper in the form of Final Project, 18th of July, 2017
Kharis Salahuddin; supervised by Ekawati Prihatini, S.T.,M.T dan Selamat Muslimin, S.T.,M.T
Implementasi Inverse Kinematics Hexapod Robot 2 DOF Sebagai Pendeteksi Kebocoran Gas LPG
xii + 50 pages, 6 tables, 30 pictures, 6 Attachments
The robot is a tool manipulator which is designed and programmed to help complete the work of man.There are different types of robots that can be applied in various sectors of society in areas such as legged and wheeled robots.One of them is designed wake robot 2 DOF (Degree Of Freedom) were implemented against legged robot.In this case a hexapod robot which consists of two degrees of freedom to perform the movement of the robot legs flexible. It is on the terms of the angle produced by the servo motor with the implementation of inverse kinematics as servo angle analysis.This robot design solved the basic methods of analytic geometry through derivative trigonometry. This method is used so that the robot produces good output of each movement of the foot by changing the angle servo which has been analyzed through inverse kinematics algorithms on robotic legs. Overall total The robot's legs are 12 feet by 12 angle degrees of freedom.
Motto:
JANGAN TAKUT MENCOBA, JANGAN TAKUT AKAN
KEGAGALAN KEBERHASILAN DAN KESUKSESAN
TERBESAR SELALU BERAWAL DARI KEGAGALAN DAN
HINAAN
(Penulis)
“untuk mu ayah danuntuk mu ibuakubukanlah yang terbaik,
tapiberkatdoa kalian akumampumenjadi yang
terbaikakumampumenjadi orang yang kuat,
piluhdankeringatkudalammewujudkancita-citakutidakakanpernahsebandingdenganlelah mu
dalammembesarkanku. Kupersembahkan kata-kata
mutiaradankebahagiandalamkesuksesankuhanyauntuk mu
dankeluargakutercinta
AtasRahmat Allah SWT
Skripsiinikupersembahkanuntuk ;
Orang tuakutercinta yang telah menemaniku, membesarkanku,
mendukungku, mencintaiku, menyayangiku,
danmengasihikudengandoasetulushatitidakadasatu pun yang
mencintaikudengantulusselainmerekasehinggaakumampumenyelesaikanp
endidikankudankarirkudengansukses
Untukabangku, kakaku, danadikkutersayangterimakasih kalian
telahmemberibanyakdukungandandoasehinggaakubisasepertisaatini
Untukdosenpembimbingkuterimakasihberkat kalian
akumampumenyelesaikanskripsiinidenganlancardansukses
Sahabat
–
sahabatseperjuanganku
mekatronika ’13 ELB
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
HALAMAN ORISINALITAS ... iii
HALAMAN RE-PUBLIKASI ... iv
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... v
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL... ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1Latar Belakang ... 1
1.2Rumusan Masalah... 3
1.3BatasanMasalah……… 3
1.4Tujuan ... 3
1.5Manfaat ... 3
1.6MetodologiPenelitian ... 4
1.7SistematikaPenulisan ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1 Pengertian Robot ... 6
2.2 Robot Industri ... 7
2.3 Hexapod Robot ... 8
2.4 Inverse Kinematics ... 10
2.5 Mikrokontroler ... 14
2.6 Arduino Mega 2560 ... 14
2.7Sensor... 18
2.8 Sensor Gas MQ5 ... 20
2.9Motor Servo ... 23
2.10Sensor Ultrasonik ... 27
2.11Sensor MPU 6050 ... 32
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 35
3.1 WaktudanTempat... 35
3.2Metode Penelitian ... 35
3.3MetodePembahasan ... 36
BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN... 44
BAB V KESIMPULAN... 49
5.1 Kesimpulan ... 49
5.2Saran ... 49
DAFTAR PUSTAKA ... 50
DAFTAR GAMBAR
Gambar Hal
1. Robot Hexapod ... 9
2. Model KontrolKinematika Robot ... 10
3. Elbow ... 11
4. Konfigurasi Pin Arduino Mega 2560 ... 15
5. Sensor ... … 19
6. GambaranUmumMasukanKeluaranTranduser ... 19
7. Struktur Sensor MQ5 ... 20
8. KarakteristikSensitifitas MQ5 ... 21
10. HumaditasdanTemperatur ... 22
11.Komponen Motor Servo ... 24
12. PengaruhPembelianPulsa Motor Servo ... 25
13. Motor Servo Standart ... 26
14. Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik ... 27
15. Rangkaian Pemancar Gelombang Ultrasonik ... 28
16. Sensor Ultrasonik PING ... 30
17. Skematik Sensor Ultrasonik ... 31
18. Sensor MPU 6050 ... 33
19. Blok Diagram Hexapod Robot ... 37
20. Blok Diagram Inverse Kinematik ... 37
21. Flowchart Robot Hexapod ... 38
22. Flowchart Inverse Kinematik ... 39
23. Skematik Arduino Mega 2560 ... 40
24. Skematik 18 Servo ... 40
25. Gambaran Umum Kaki Robot Hexapod ... 41
26. Bentuk Badan Robot Hexapod ... 42
27. Tampilan Badan Robot Hexapod ... 43
28. Workspace Area ... 44
29. Plot Robot ... 45
DAFTAR TABEL
Tabel
Hal
1. Dimensi Robot ... 9
2. Spesifikasi Arduino Mega ... 16
3. Nilai Maksimum dan Minimum Aktuator Servo ... 44
4. DOF Manipulator ... 45
5. Desire Position ... 46
LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 RevisiSkripsi
LAMPIRAN 2 RekomendasiUjian
LAMPIRAN 3 KonsultasiUjianSkripsi
LAMPIRAN 4 Program Robot
LAMPIRAN 5 Gambar Robot
LAMPIRAN 6 Data Sensor Gas MQ5
