Pemodelan dan Simulasi Dinamika Lengan Robot 3-DOF Menggunakan Perangkat Lunak Open Source

Abstract

This paper describes an alternative method for analyzing robot dynamics using open source software so-called ODE (open dynamic engine). Using ODE, an arm robot can be modeled and simulated in a simple but accurate fashion. The arm robot which is being modeled and simulated in this paper is the Movemaster EX RV-M1 from Mitsubishi. The simulation is performed after the robot has been completely modeled and the simulation was made so that all links within the robot will move simultaneously forming a straight line and rotating from 0° to 100°. The modeling and simulation result shows that each revolute joint of the robot requires distinct torque and it is found that at the speed of 1.26 rad/s, the elbow joint has the higher torque to move the body at the level of 3101.79 g.m2.s-2. This high torque was due to constraint force when the joint was moving altogether. This research does not produce any visualization effect but it can be extended to enrich any other simulator program which works according to kinematics modeling only. Abstract in Bahasa Indonesia: Dalam paper ini dijelaskan salah satu metode alternatif untuk analisa dinamik sebuah robot lengan dengan menggunakan perangkat lunak open source yang disebut ODE (open dynamic engine). Dengan menggunakan ODE, sebuah robot lengan dapat dimodelkan dan disimulasikan dengan sederhana dan memberikan hasil yang akurat. Robot lengan yang dimodelkan dan disimulasikan dalam paper ini adalah Movemaster EX RV-M1 dari Mitsubishi. Simulasi dilakukan setelah model robot selesai dibuat dan simulasi dijalankan dengan membuat supaya semua link robot bergerak serempak membentuk garis lurus dan berputar dari sudut 0° hingga 100°. Dari hasil pemodelan dan simulasi didapatkan bahwa masing-masing revolute joint dari robot tersebut membutuhkan torsi yang berbeda-beda dan ditemukan pada kecepatan 1.26 rad/s, joint siku (elbow) membutuhkan torsi yang lebih besar untuk menggerakkan lengan depan (forearm) dari robot, yaitu sebesar 3101.79 g.m2.s-2. Torsi yang besar ini tidak hanya diakibatkan karena beban link yang harus diangkat, tetapi juga constraint force yang harus dilawan oleh joint siku (elbow) saat bergerak bersama-sama dengan joint yang lain. Hasil penelitian ini tidak menghasilkan program visualisasi tetapi dapat dikembangkan misalnya untuk melengkapi program-program simulator yang kebanyakan dikembangkan hanya berdasarkan simulasi dan pemodelan kinematika saja. Kata kunci: pemodelan, simulasi, robot lengan 3DOF, ODE