Sihombing, Bryan (2020) Analisa Dinamis Pada Mekanisme Robot Paralel 3-(rR)PS Dengan Tiga Sumbu Revolute Berpotongan Dalam Rekonfigurasi Kubik Menggunakan Metode Lagrange. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111640000020_Undergraduate Thesis.pdf Download (2MB) | Preview |
Abstract
Robot paralel semakin banyak dipakai di bidang industri. Untuk kebutuhan industri yang berubah-ubah, dikembangkanlah mekanisme robot paralel yang dapat direkonfigurasi. Mekanisme metamorfis adalah suatu mekanisme yang dapat mengadaptasikan dan mengubah struktur dan mobilitasnya. Salah satu mekanisme metamorfis adalah mekanisme robot paralel 3-(rR)PS yang menggunakan Reconfigurable (rR) joint. Pada penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, telah diperoleh workspace dan operation mode dari berbagai konfigurasi yang dibentuk oleh mekanisme 3-(rR)PS, namun belum dilakukan analisa dinamis mekanisme tersebut. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisa dinamis mekanisme 3-(rR)PS menggunakan metode Lagrange-energy.
Proses analisa dinamis dimulai dengan analisa posisi untuk memperoleh matrix rotasi yang dapat memindahkan koordinat lokal kaki ke koordinat fixed frame. Setelah itu akan dilakukan analisa instantaneous kinematics guna memperoleh kecepatan dan percepatan moving frame. Hasil analisa tersebut lalu akan digunakan lebih lanjut untuk mencari kecepatan kaki. Setelah kecepatan dari masing-masing kaki diperoleh, persamaan Lagrange dapat dirumuskan dengan sebelumnya merumuskan energi kinetis dan energi potensial kaki dan moving frame. Selanjutnya, analisa dinamis dapat dilakukan menggunakan persamaan Lagrange yang diperoleh dan matrix Jacobian.
Persamaan Lagrange untuk robot paralel 3-(rR)PS dengan tiga sumbu revolute berpotongan dengan variasi beta diperoleh dengan pengurangan antara energi kinetis robot terhadap energi potensialnya. Persamaan kesetimbangan dinamis juga diperoleh dengan menurunkan persamaan Lagrange dan matrix Jacobian terhadap posisi serta kecepatan platform dan aktuator. Diperoleh bahwa semua variasi beta memiliki singularity pada waktu yang berbeda, yang menyebabkan gaya tidak teratur sehingga robot tidak dapat terkontrol. Diperoleh juga bahwa konfigurasi robot ketika beta=60 derajat merupakan konfigurasi yang membutuhkan gaya aktuasi terbesar dan terkecil ketika beta=30 derajat.
Kata kunci : operation mode, Lagrange, gaya aktuasi, matrix Jacobian, singularity
========================================================
Parallel robots are getting more popular in the industrial world. To support the ever changing necessity of the industry, a recongfigurable parallel robot mechanism was developed. A metamorphic mechanism is a mechanism that is able to adapat and change its structure and mobility. One type of metamorphic mechanism is a 3-(rR)PS parallel robot mechanism that uses a Reconfigurable (rR) joint. In the previous research, the workspace and operation mode of different configuration made by the 3-(rR)PS mechanism was obtained, but the dynamic analysis of the mechanism has not been done yet. Therefore, this research's aim is to do a dynamic analysis of a 3-(rR)PS mechanism using the Lagrange-energy method.
The dynamic analysis process begins with a position analysis to obtain a rotation matrix to transfer from the leg's local coordinate to the fixed frame coordinate. After that, an instantaneous kinematics analysis is performed to obtain the velocity and acceleration of the moving frame. These results are the further used to obtain the velocity of the legs. After the velocity of each leg are obtained, a Lagrange equation can be generated using the kinetic and potential energy of the platform and legs that is previously formulated. Then, the dynamic analysis may be performed using the Lagrange equation previously generated and the Jacobian matrix.
The Lagrange equation for the 3-(rR)PS parallel robot with three intersecting revolute joint with different variation of beta is obtained by subtracting the potential energy from the kinetic energy of the robot. The dynamic equilibrium equation is obtained by differentiating the Lagrange equation and Jacobian matrix to the position and velocity of platform and actuators. It is obtained that all different configurations by varations of beta has singularities that occurs at different times that causes uncontrollable motion to the robot. After analysis, it is obtained that the configuration of beta=30 degrees requires the least amount of actuation force and the most from beta=60 degrees.
Keywords: operation mode, Lagrane, actuation force, Jacobian matrix, singularity
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | operation mode, Lagrange, gaya aktuasi, matrix Jacobian, singularity operation mode, Lagrane, actuation force, Jacobian matrix, singularity |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ211 Robotics. |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Bryan Jonathan Sihombing |
| Date Deposited: | 23 Aug 2020 14:01 |
| Last Modified: | 23 Jun 2023 07:51 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/79305 |
Actions (login required)
 |
View Item |