Rancang Bangun Auto Balancing Robot Menggunakan Metode Kendali PID

Asep Najmurrokhman; Kusnandar Kusnandar; Irfan Irfansyah; Ahmad Daelami

doi:10.15575/telka.v5n1.15-23

Rancang Bangun Auto Balancing Robot Menggunakan Metode Kendali PID

Asep Najmurrokhman, Kusnandar Kusnandar, Irfan Irfansyah, Ahmad Daelami

Sari

Balancing robot (robot penyeimbang) beroda dua merupakan suatu mobile robot dengan dua buah roda di sisi kanan dan kirinya yang tidak akan seimbang apabila tidak diberi pengendali selama geraknya. Balancing robot ini merupakan pengembangan dari model bandul terbalik (inverted pendulum) yang diletakkan di atas robot beroda. Proses penyeimbangan selama robot bergerak memerlukan metode kendali yang baik dan handal untuk mempertahankan posisi robot secara tegak lurus terhadap permukaan bumi, tanpa memerlukan gaya dari luar. Makalah ini menguraikan tentang prototipe sebuah auto balancing robot dengan metode kendali PID (proportional integral derivative) untuk menjaga badan robot tetap seimbang dalam posisi tegak lurus terhadap permukaan bumi selama geraknya. Komponen utama dalam implementasi auto balancing robot beroda dua ini menggunakan sensor MPU GY-6050 dan Mikrokontroler Arduino Uno. Sensor MPU GY-6050 digunakan untuk mendeteksi kemiringan dan kecepatan sudut dari badan robot selama bergerak, sedangkan Mikrokontroler Arduino Uno berfungsi sebagai pengendali proses penyeimbangan robot melalui teknik kendali PID. Proses penyeimbangan dilakukan oleh aktuator berupa motor listrik DC. Hasil pengujian prototipe tersebut menunjukkan bahwa proses penyeimbangan dapat dilakukan dengan baik. Torsi motor menghasilkan pergerakan robot sedemikian sehingga robot berada dalam posisi tegaknya.

Kata Kunci

balancing robot; kendali PID; mikrokontroler; sensor MPU GY-6050

Teks Lengkap:

PDF

Dilihat:

Sari 6042 kali

PDF 1839 kali

Referensi

Ooi RC, "Balancing a Two-Wheeled Autonomous Robot," Master Thesis. Crawley, WA. The University of Western Australia, 2003.

Park JH, Cho BK, "Development of a self-balancing robot with a control moment gyroscope," Int. J. Adv. Robot. Syst, 15(2), 1–11, 2018.

Najmurrokhman A, Kusnandar, Sofyan GI, Djamal EC, Munir A, Wibowo B, "Design and Implementation of Fuzzy Logic Controller for A Class of Hexapod Mobile Robot," Electrical Power, Electronics, Communications, Controls and Informatics Seminar (EECCIS), Batu, Indonesia: 2018.

Bista D, "Understanding and Design of an Arduino-based PID Controller," Master Thesis, Richmond VA. Virginia Commonwealth University, 2016.

Kim HW, An JW, Yoo HD, Lee JM, "Balancing Control of Bicycle Robot Using PID Control," 13th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS). Gwangju, Korea: 145–147, 2013.

Sondhia S, Pillai R, Hegde SS, Chakole S, Vora V, "Development of Self Balancing Robot With PID Control," Int. J. Robot. Res. Dev, 7(1), 1–6, 2017.

Bhagat S, Jogal R, Gharat J, Jamariya V, "Self balancing robot," Int. J. Res. Appl. Sci. Eng. Technol, 6(3), 180–184, 2018.

Manikandan S, Reshma, Prasanna GV, Swetha C, Hariharan VS, "A new Design and Control of a Two-Wheel Self-Balancing Robot using the Arduino Microcontroller," Int. J. Eng. Res. Electr. Electron. Eng, 4(2), 11–16, 2018.

Maung MM, Latt MM, Nwe CM, "DC Motor Angular Position Control using PID Controller with Friction Compensation," Int. J. Sci. Res. Publ, 8(11), 149–155, 2018.

Gonzalez C, Alvarado I, La Peña DM, "Low cost two-wheels self-balancing robot for control education," IFAC-PapersOnLine, 50(1), 9174–9179, 2017.

Balcerzak M, "Optimal Control of an Inverted Pendulum Based on the New Method of Lyapunov Exponents Estimation," Mech. Mech. Eng, 22(1), 25–32, 2018.

Kumar MA, Kanthalakshmi S, "H-infinity tracking control for an inverted pendulum," J. Vib. Control, 24(16), 3515–3524, 2018.

InvenSense Inc, "MPU-6000 and MPU-6050 Product Specification," California USA: InvenSense Inc. 2013.

Asali MO, Hadary F, Sanjaya BW, "Modeling, simulation, and optimal control for two-wheeled self-balancing robot," Int. J. Electr. Comput. Eng, 7(4), 2008–2017, 2017.

Wu J, Zhang W, Wang S, "A Two-Wheeled Self-Balancing Robot with the Fuzzy PD Control Method," Math. Probl. Eng, 2012, 1–13, 2012.

DOI: https://doi.org/10.15575/telka.v5n1.15-23