robot arm manipulator PDF

Preview

Summary

Laporan Tugas Arm Manipulator 3 Dof with Visual Studio Mata Kuliah Robotika Disusun Oleh : Ryan Hary Sufrianto (1221001) Dosen Pembimbing : Wahyu Setyo Pambudi, ST., MT PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS INTERNASIONAL BATAM 2014 BAB 1 LANDASAN TEORI 1.1 Arm Manipula...

Description

Accelerat ing t he world's research.

robot arm manipulator Ryan Hary Sufrianto

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

buku ajar robot ika Yansa 27amnpa

Analisis Kinemat ik Pada Robot Hexapod Julpri Andika LAPORAN PROYEK AKHIR SIST EM KENDALI ROBOT LENGAN EMPAT DOF BERBASIS PENGOLAHAN CIT … FISKA YUDHA NANDA

Laporan Tugas Arm Manipulator 3 Dof with Visual Studio

Mata Kuliah Robotika

Disusun Oleh : Ryan Hary Sufrianto (1221001)

Dosen Pembimbing : Wahyu Setyo Pambudi, ST., MT

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS INTERNASIONAL BATAM 2014

BAB 1 LANDASAN TEORI 1.1 Arm Manipulator

Pengembangan robot yang mengadopsi sistem pergerakan bagian tubuh manusia semakin pesat saat ini. Manipulator industri umum sering disebut sebagai lengan robot , dengan link dan sendi dengan lengan lengan kaku yang terhubung secara seri serta memilik pergerakan memutar (rotasi),memanjang/memendek(translasi/prismatic). Industrial robots adalah robot-robot yang digunakan di dalam industri. Robot-robot industri ini dapat digunakan untuk proses otomasi dalam produksi karena memiliki keakuratan yang tinggi dalam menjalankan tugasnya, misalkan untuk proses welding pada industri otomotif. Robot manipulator memiliki sebuah end effector seperti tangan manusia, diantaranya adalah gripper yang berfungsi untuk memegang atau memindahkan barang. Lengan robot ini mungkin yang paling robot matematis kompleks Anda bisa membangun . Pertama kita akan menggambarkan persamaan untuk lengan sehingga dapat dengan mudah beralih antara berbagai sistem koordinat . Kedua kita akan melihat bagaimana mengontrol lengan sehingga end effector mencapai beberapa posisi yang diinginkan . dalam hal ini jika kita ingin mengontrol posisi end effector beberapa posisi referensi . Pelacakan tinggi akurasi lintasan yang sangat topik yang

menantang dalam mengontrol dorongan robot langsung . Hal ini disebabkan oleh nonlinier dan kopling masukan hadir dalam dinamika lengan robot.

Derajat kebebasan dapat didefinisikan sebagai jumlah minimum dari koordinat yang dibutuhkan untuk menentukan posisi sebuah partikel atau sistem partikel . Setiap derajat kebebasan adalah gabungan dari lengan , tempat di mana ia bisa menekuk atau memutar atau menerjemahkan . kita biasanya dapat mengidentifikasi jumlah derajat kebebasan dengan jumlah aktuator pada lengan robot .Dalam mekanika , derajat kebebasan ( DOF ) adalah seperangkat perpindahan dan / atau rotasi yang menentukan independen benar-benar pengungsi atau posisi cacat dan orientasi tubuh atau sistem . Ini adalah dasar Konsep yang berkaitan dengan sistem tubuh bergerak mekanik rekayasa , teknik penerbangan , robotika , dan struktur teknik. 1.2 Mekanika Robot Istilah Dasar : • Poros gerakan : adalah mekanisme yang memungkinkan robot untuk bergerak secara lurus atau berotasi • Derajat kebebasan : adalah jumlah arah yang idenpenden dimana end-effector dari sebuah robot dapat bergerak.

Gambar 1

Gambar 2

Gambar 1.Robot dengan 3 poros gerakan 3 derajat kebebasan Gambar 2.6 derajat kebebasan yang mungkin bagi sebuah obyek

Gambar 3

Gambar 4

Gambar 3. Robot dengan 4 poros gerakan dan 3 derajat kebebasan Gambar 4.Pergelangan robot dengan 3 derajat kebebasan  Geometri robot : 1. Anthropomorphic : memiliki kesamaan dengan manusia, misalnya lengan Anthropomorphic akan serupa dengan lengan manusia dalam hal bagaimana setiap bagian dihubungkan. Lengan ini memiliki manuver paling besar dans eringkali menjadi pilihan untuk pengecatan, namun jenis ini pergerakannya paling lambat dan akan mengalami kesulitan untuk menggerakkan ujung lengan dalam garis lurus.

2. Cartesian : dapat bergerak 3 arah yang idependen yaitu sumbu X, Y dan Z. Biasanya lengan ini akan bekerja pada kerangka overhead yang dibentuk oleh sumbu x membentuk suatu lingkup kerja persegi panjang. Geometri ini digunakan untuk pekerjaan yang memiliki cakupan area yang luas dimana gerakan-gerakan yang rumit tidak terlalu dipentingkan.

2. Silindris : Serupa dengan cartesian, kecuali bahwa ia tidak memiliki gerakan sepanjang sumbu X, sebagai gantinya, lengan dapat bergerak rotasi. Terdapat 3 poros gerakan yaitu Y, Z dan θ. Dimana θ adalah sudut rotasi.

3. Kutup : Hampir sama dengan silindris, lengan dengan geometri kutup memiliki sumbu Y dan θ, perbedaannya terletak pada adanya poros yang memungkinkan lengan tersebut berotas / berputar pada bidang vertikal, sebagai ganti gerakan ke atas atau ke bawah sepanjang sumbu Z. Lingkup kerjanya seperti bagian permukaaan dari sebuah bola (spherical).

5. SCARA (Selective Compliant Assembly Robot Arm) : pada SCARA persendian putar lengannya berotasi pada sumbu vertikalnya. Pemakaiannya meluas untuk pengoperasian perakitan khususnya pada bidang elektronika.

1.2 Kinematika Robot 3 Dof a. Forward Kinematic

Gambar 2. Konfigurasi robot planar 3 sendi

Kinematika adalah ilmu yang mempelajari gerak . Dalam hal ini , kita akan mengeksplorasi hubungan antara gerakan bersama dan gerakan end effector . Lebih tepatnya , kita akan mencoba untuk mengembangkan persamaan yang akan membuat eksplisit ketergantungan end effector koordinat - koordinat bersama dan sebaliknya. Kita akan mulai dengan contoh planar 3R manipulator . Dari trigonometri dasar, posisi dan orientasi dari end effector dapat ditulis dalam bentuk koordinat persendian dapat di nyatakan sebagai berikut : x = cos

+

cos (

y = sin

+

sin (

)+ )+

cos ( sin (

(1)

ϕ=

Perhatikan bahwa semua sudut telah diukur berlawanan arah jarum jam dan panjang link yang diasumsikan menjadi positif menuju dari satu sumbu hingga ke sumbu sendi. Persamaan ( 1 ) adalah satu set tiga persamaan nonlinier yang menggambarkan hubungan antara akhir koordinat efektor dan koordinat bersama . Perhatikan bahwa kita memiliki persamaan eksplisit untuk akhir efektor koordinat dalam hal koordinat bersama . Namun, untuk menemukan koordinat bersama untuk diberikan set akhir koordinat efektor ( x , y , φ ) , salah satu kebutuhan untuk memecahkan persamaan nonlinear untuk θ1, θ2 , dan θ3 . Kinematika dari planar RP manipulator lebih mudah untuk merumuskan. Persamaan:

x=

cos

y=

sin

(2)

ϕ= Sekali lagi akhir koordinat effector secara eksplisit diberikan dalam bentuk koordinat bersama. Namun, karena persamaan yang sederhana (dibandingkan persamaan 1), kita akan membutuhkan aljabar yang terlibat dalam pemecahan untuk koordinat bersama dalam hal end effector koordinat menjadi lebih mudah. Perhatikan bahwa berbeda dengan ( dengan persamaan 1), sekarang ada tiga persamaan dalam dua sendi koordinat, θ1, dan d2. Dengan demikian, di nyatakan

kita tidak dapat memecahkan koordinat bersama untuk set koordinat end effector. Arti nya, robot tidak bisa memindahkan dengan dua sendi yang mencapai end effector set pada Posisi dan orientasi. Disini kita bukan hanya mempertimbangkan posisi end effector dijelaskan oleh (x, y), yang koordinat end effector berada di titik referensi. kita hanya memiliki dua persamaan: x=

cos

y=

sin

(3)

Mengingat koordinat end effector (x, y), variabel bersama dapat dihitung sebagai: =+√

(4)

=

Perhatikan bahwa kita dibatasi nilai-nilai positif. Sebuah negatif dapat secara fisik dicapai dengan memungkinkan titik referensi end effector untuk melewati asal sistem koordinat (x , y) ke kuadran lain. Dalam hal ini, kita memperoleh solusi lain: =-√

(5)

=

Dalam kedua kasus (4-5), fungsi tangen invers multivalued. Khususnya;

k= …-2…-1, 0, 1, 2, …

=

(6)

Namun, jika kita membatasi θ1 ke kisaran 0...