Desain Kendali Menggunakan Satisfiability Modulo Theory (SMT) untuk Robot Otonom

Hidayati, Megasepti Nur (2024) Desain Kendali Menggunakan Satisfiability Modulo Theory (SMT) untuk Robot Otonom. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[thumbnail of TESIS_MEGA_FIXXXXXXX.pdf] Text
TESIS_MEGA_FIXXXXXXX.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 1 February 2026.

Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Robot otonom merupakan suatu teknologi yang dapat menjalankan tugas tanpa memerlukan pengoperasian oleh manusia secara terus menerus. Kemampuan tersebut membuat robot otonom membutuhkan desain kendali yang dapat memastikan robot dapat berjalan sesuai lintasan yang telah ditentukan tanpa keluar dari jalur. Pada penelitian ini, dilakukan penyusunan desain kendali robot otonom agar mampu berjalan sesuai skenario dan batasan yang telah ditentukan. Desain kendali dilakukan menggunakan metode Satisfiability Modulo Theory (SMT). SMT dipilih karena dapat menyelesaikan persamaan diferensial dengan logika klasik yang mudah dipahami dan dapat memeriksa kebenaran suatu sistem secara otomatis dengan menggunakan tools SMT yaitu SMT Solver. Desain kendali dilakukan dengan menyusun formula SMT untuk model kinematik robot otonom yang telah diubah menjadi persamaan dalam waktu diskrit. Kemudian melakukan penyusunan formula SMT untuk lintasan dan batasan variabel robot otonom. Selanjutnya melakukan penyusunan formula SMT untuk keadaan awal dan keadaan akhir dari robot otonom sesuai skenario atau rute jalan yang ditentukan. Simulasi robot otonom dilakukan dengan variasi jalan lurus, belok, dan melingkar. Hasil simulasi pada penelitian ini menunjukkan bahwa robot otonom dapat dipastikan berjalan pada lintasan yang diberikan tanpa keluar jalur dan memenuhi batasan variabel (satisfy) sebanyak 64,05% dari keseluruhan percobaan, sedangkan yang tidak memenuhi batasan variabel yang diberikan (unsatisfy) sebanyak 35,95%.
====================================================================================================================================
Autonomous robots are a technology capable of performing tasks without continuous human operation. This capability necessitates the design of controls to ensure that autonomous robots can traverse predefined paths without deviating. In this study, the formulation of control design for an autonomous robot is conducted to enable it to move according to predefined scenarios and specified constraints. The control design is implemented using the Satisfiability Modulo Theory (SMT) method. SMT is chosen for its ability to solve differential equations with classical logic that is easily understandable and can automatically verify the correctness of a system using SMT Solver tools. The control design involves formulating SMT formulas for the kinematic model of the autonomous robot transformed into equations in discrete time. Subsequently, SMT formulas are developed for the trajectory and variable constraints of the autonomous robot. Further, SMT formulas are created for the initial and final states of the autonomous robot based on predefined scenarios or designated routes. Simulation of the autonomous robot includes variations in straight, turning, and circular paths. The simulation results indicate that the autonomous robot can reliably traverse the given path without deviating and satisfies the specified variable constraints in 64.05% of the total experiments. However, in 35.95% of the cases, the robot is unsatisfies with the given variable constraints.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: desain kendali, robot otonom, satisfiability modulo theory (smt), autonomous robots, control design
Subjects: Q Science
Q Science > QA Mathematics
Q Science > QA Mathematics > QA401 Mathematical models.
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ211.4 Robot motion
T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL521.3 Automatic Control
Divisions: Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Mathematics > 44101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Megasepti Nur Hidayati
Date Deposited: 12 Feb 2024 00:17
Last Modified: 12 Feb 2024 00:17
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/106368

Actions (login required)

View Item View Item