Post on 20-Aug-2019
http://didik.blog.undip.ac.idQUAD ROTOR
TKC225 - RobotikaPROGRAM STUDI SISTEM KOMPUTER
UNIVERSITAS DIPONEGORO
Sebagian slide diambil dari lecture note Elective in Robotics: Quadrotor Modelling (Marilena Vendittelli)
http://didik.blog.undip.ac.idQuadRotor
● Quadrotor merupakan salah satu jenis UAV (Unmanned Aerial Vehicle) yang memiliki 4 motor dan baling – baling sebagai aktuator
● Mampu melakukan manuver yang sulit dilakukan oleh wahana lain dan mampu terbang diam di posisinya, vertical take-off and landing (VTOL)
http://didik.blog.undip.ac.idAplikasi QuadRotor
● Militer● untuk pemotretan wilayah musuh● wilayah konflik● Sebagai mata-mata
● Sipil
● pemetaan daerah terpencil● pemantauan gunung berapi● pemantauan kemacetan● pemotretan daerah pasca bencana tsunami● Operasi pencarian dan penyelamatan
http://didik.blog.undip.ac.idGerakan Motor
● Gerak Motor: 2 CW (1&2) dan 2 CCW (3&4)● Perbedaan arah putaran menyebabkan torsi bali dari
motor 1 & 2 dihilangkan oleh torsi bali dari motor 3&4● Tidak memerlukan rotor ekor seperti pada helicopter
http://didik.blog.undip.ac.idSistem Koordinat Quadrotor
● sistem koordinat bumi (Xb, Yb, Zb)● sistem koordinat kartesian relatif terhadap
permukaan bumi● Sistem koordinat kedua adalah sistem koordinat
quadrotor (Xm, Ym, Zm)● sistem koordinat yang menempel pada rangka
quadrotor. ● Dengan menetapkan kedua sistem koordinat ini, maka
sudut Euler (Tait-Bryan) dapat ditentukan, yaitu sudut pitch (φ), roll (θ), dan yaw (ψ)
http://didik.blog.undip.ac.idGerakan Dasar Quadrotor
http://didik.blog.undip.ac.idDistribusi Gaya dan Kontrol Motor
Kontroler low-level menstabilkan kecepatan putar tiap baling-baling
http://didik.blog.undip.ac.id
Persamaan Gerak dan Masukan KontrolPersamaan Gerak
http://didik.blog.undip.ac.idSkema Kecepatan Putar Motor
http://didik.blog.undip.ac.idBlok Diagram Sistem
http://didik.blog.undip.ac.id
Sistem Telemetri dan Odemetri di QuadRotor
http://didik.blog.undip.ac.idQuadRotor HummingBird
Payload: 200gAddons: wireless camera dan sonar sensor (height measurement)
http://didik.blog.undip.ac.idSensor
● accelerometer, gyro, magnetometer, barometer dan IMU (inertial measurement unit)● Accelerometer: mengukur percepatan dan gravitasi
sebagai besaran vektor● Gyro: mendeteksi kemiringan objek yang bergerak
(tidak dipengaruhi oleh grafitasi)● Magnetometer: mengukur kekuatan atau arah medan
magnet● Barometer: mengukur ketinggian
● Mengukur tekanan udara, tidak dapat digunakan di dalam ruangan (mis. Ber-AC)
● Diperlukan sonar untuk pengukuran ketinggian● IMU: gabungan gyro, accelerometer dan
magnetometer
http://didik.blog.undip.ac.idSonar
http://didik.blog.undip.ac.idBrushless DC Motor dan ESC
● Motor brushless dengan kontrol kecepatan angular
● Electronic Speed Control (ESC) adalah rangkaian elektronik yang berfungsi sebagai pengatur kecepatan putaran motor● Menggunakan ESC 20A untuk mendapatkan
kekuatan motor 12A saat berputar maksimal
http://didik.blog.undip.ac.idArduPilot (APM2x)● IMU
● Accelerometer (x,y,z)● Yaw gyroscope● Pitch Gyroscope● Roll Gyroscope
● Magnetometer● Barometer
http://didik.blog.undip.ac.idIMU Roll ke Kanan
● Giro X, mendeteksi ada perubahan orientasi positif
http://didik.blog.undip.ac.idIMU Roll ke Kiri
● Giro X, mendeteksi ada perubahan orientasi negatif
http://didik.blog.undip.ac.idIMU Pitch ke Atas
● Giro Y, mendeteksi ada perubahan orientasi positif
http://didik.blog.undip.ac.idIMU Pitch ke Bawah
● Giro Y, mendeteksi ada perubahan orientasi negatif
http://didik.blog.undip.ac.idIMU Yaw ke Kanan
● Giro Z, mendeteksi ada perubahan orientasi positif
http://didik.blog.undip.ac.idIMU Yaw ke Kiri
● Giro Z, mendeteksi ada perubahan orientasi negatif
http://didik.blog.undip.ac.idModul Komunikasi
http://didik.blog.undip.ac.idIsu XBee
Transmission channels are noisy:● data packets may be corrupted (slower transmission
rate, incomplete data)● images from camera may be unusable● the small size of the vehicle implies that radio links
are close each otherSecurity:● if remote control fails, the vehicle may perform
unsafe motion● when battery charge is low motors receive less
powerLimitations:● small cpu performance --> onboard data processing
is limited● limited number of communication ports
http://didik.blog.undip.ac.idVision Systems
http://didik.blog.undip.ac.idVision Systems
http://didik.blog.undip.ac.idCamera
Camera View:● Tugas bisa target tracking● Atau Surveillance (continuous monitoring)