Spiral Path Planning Generator pada Waypoint Quadcopter dengan Metode Spiral Archimedes

Rahman, Nizar Aulia (2024) Spiral Path Planning Generator pada Waypoint Quadcopter dengan Metode Spiral Archimedes. Diploma thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 2040221160-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Perencanaan jalur atau path planning yang optimal dan efisien sangat penting untuk quadcopter dengan sistem navigasi waypoint, terutama pada path planning bentuk spiral. Dalam pembuatan spiral path planning secara manual, perubahan jalur atau penyesuaian membutuhkan perencanaan ulang yang menyeluruh, sehingga prosesnya lebih rumit dan memerlukan analisis yang lebih mendalam. Tujuan penelitian ini adalah untuk membangun spiral path planning yang mudah diadaptasi terhadap kondisi atau kebutuhan yang berbeda. Dengan spiral path planning, quadcopter dapat diaplikasikan untuk pemantauan, pemetaan wilayah yang luas, gerakan artistik dalam industri hiburan dan fotografi, eksplorasi dan penelitian, serta berbagai aplikasi lainnya. Spiral merupakan bentuk geometris yang terdiri dari lingkaran-lingkaran yang terus berkembang secara radial dari titik pusat. Metode Spiral Archimedes, berdasarkan karya matematikawan terkenal bernama Archimedes, sering digunakan dalam perancangan pola spiral. Proses membangun spiral path planning Archimedes dimulai dengan menentukan titik pusat spiral. Setelah itu, dilakukan pengaturan jarak antar titik spiral sesuai dengan kebutuhan aplikasi. Titik-titik spiral diterjemahkan menjadi koordinat atau instruksi pergerakan yang dapat dipahami oleh sistem kontrol quadcopter. Hasil dari tiga pengujian menunjukkan bahwa Spiral Archimedes menghasilkan jalur spiral sesuai dengan parameter yang telah ditentukan. Pengujian dilakukan dengan jumlah titik waypoint yang berbeda (yaitu 75, 100, dan 150 titik) serta menggunakan parameter radius, jumlah lap, airspeed, altitude, dan titik tengah spiral path yang sama. Nilai Mean Absolute Error ketiga pengujian antara spiral path dan real trajectory yang dilalui quadcopter adalah 3.064 × 10-6 untuk latitude dan 4.23057 × 10-6 untuk longitude. Selanjutnya, berdasarkan hasil Mean Absolute Error tersebut, diperoleh nilai rata-rata selisih jarak sebesar 0.65 meter. Selain itu, rata rata waktu tempuh quadcopter pada jalur spiral pada ketiga pengujian adalah 4.49 menit. Penelitian ini diharapkan menjadi dasar untuk pengembangan lebih lanjut dalam pembuatan path planning waypoint quadcopter.
=================================================================================================================================
Optimal and efficient path planning is crucial for a quadcopter with a waypoint navigation system, especially in spiral-shaped path planning. In manual spiral path planning, making changes or adjustments requires a complete replanning process, making it more complex and requiring in-depth analysis. The aim of this research is to develop a spiral path planning method that can be easily adapted to different conditions or needs. With spiral path planning, quadcopters can be applied in various applications such as monitoring, mapping large areas, artistic movements in the entertainment and photography industries, exploration and research, and many others. A spiral is a geometric shape consisting of continuously expanding circles from a central point. The Archimedes Spiral method, based on the work of the famous mathematician Archimedes, is often used in designing spiral patterns. The process of constructing an Archimedes spiral path starts with determining the center point of the spiral. Then, the distance between spiral points is adjusted according to the application's requirements. These spiral points are translated into coordinates or movement instructions understandable by the quadcopter's control system. The results of three tests show that the Archimedes Spiral generates a spiral path with very high precision. The tests were conducted with different numbers of waypoint points (i.e., 75, 100, and 150 points) while using the same parameters for radius, number of laps, airspeed, altitude, and the center point of the spiral path. The average mean absolute error between the spiral path and the real trajectory followed by the quadcopter in the three tests is 3.064 × 10-6 for latitude and 4.23057 × 10-6 for longitude. Furthermore, based on this average mean absolute error results, the average difference in distance is obtained as 0.65 meters. Additionally, the average travel time of the quadcopter on the spiral path in the three tests is 4.49 minutes. This research is expected to serve as a foundation for further developments in quadcopter waypoint path planning.

Item Type:	Thesis (Diploma)
Uncontrolled Keywords:	Koordinat, Navigasi Waypoint, Pola Spiral, Quadcopter, Spiral Archimedes, Spiral path, Waypoint, Archimedes Spiral, Coordinates, Efficiency, Spiral Patterns, Waypoint, Waypoint Navigation.
Subjects:	T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL776 .N67 Quadrotor helicopters--Automatic control
Divisions:	Faculty of Vocational > 36304-Automation Electronic Engineering
Depositing User:	Nizar Aulia Rahman
Date Deposited:	27 Sep 2024 01:52
Last Modified:	27 Sep 2024 01:52
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/115700

Actions (login required)

View Item