BUFNETSBUFNETS

Bulletin of Network Engineer and InformaticsBulletin of Network Engineer and Informatics

Navigasi otonom pada robot wall-following memainkan peran penting dalam menjaga stabilitas pergerakan dalam lingkungan yang ditandai dengan geometri jalur yang beragam. Metode kontrol konvensional sering kali mengalami osilasi dan peningkatan risiko tabrakan, terutama pada trajektori dinamis. Penelitian ini mengevaluasi kinerja kontrol PID (Proportional-Integral-Derivative) dalam menjaga jarak navigasi robot relatif terhadap titik acuan 10 cm. Sistem dikembangkan menggunakan mikrokontroler Arduino Mega 2560 dan sensor ultrasonik HC-SR04 untuk umpan balik jarak. Parameter PID ditentukan menggunakan metode penyesuaian Ziegler-Nichols, menghasilkan nilai optimal Kp = 2, Ki = 0,5, dan Kd = 1. Pengujian dilakukan pada jalur linear dan trajektori dinamis yang terdiri dari belokan 90 derajat. Hasil menunjukkan bahwa pada jalur linear, sistem berhasil menjaga jarak target dengan presisi tinggi, dengan penyimpangan berkisar antara ±0,56 cm hingga ±1,13 cm tanpa tabrakan. Sebaliknya, terjadi penurunan kinerja yang signifikan pada trajektori dinamis, di mana lonjakan kesalahan sementara menyebabkan pergeseran jarak rata-rata menjadi 11,88 cm dan 1-2 tabrakan per percobaan. Temuan ini menunjukkan bahwa meskipun kontrol PID sangat efektif dalam kondisi linear stabil, memiliki keterbatasan bawaan dalam merespons perubahan geometri cepat dan inersia mekanis. Oleh karena itu, pengembangan lebih lanjut, seperti logika kontrol adaptif atau penginderaan dengan kecepatan sampling tinggi, diperlukan untuk meningkatkan ketahanan sistem pada trajektori dinamis.

Implementasi algoritma PID pada sistem navigasi robot wall-following terbukti meningkatkan stabilitas responsif dibandingkan sistem kontrol konvensional.Dengan pengaturan parameter optimal Kp = 2, Ki = 0,5, dan Kd = 1, sistem berhasil menjaga jarak referensi relatif terhadap dinding dengan presisi tinggi pada jalur linear, dengan penyimpangan minimal ±0,56 cm hingga ±1,13 cm.Analisis data kesalahan menunjukkan bahwa integrasi komponen integral memainkan peran penting dalam menghilangkan kesalahan statis, sehingga konvergensi posisi robot tepat pada titik acuan yang diinginkan untuk konfigurasi hardware 1,6 kg ini.Namun, penurunan kinerja pada trajektori dinamis diidentifikasi sebagai akibat dari kesalahan sementara yang tinggi yang melebihi kemampuan respons mekanis sistem.Meskipun kontrol PID efektif dalam menahan osilasi, peningkatan frekuensi tabrakan (1-2 kali) selama belokan 90 derajat menunjukkan keterbatasan dalam kemampuan aksi derivatif untuk mengkompensasi latensi akuisisi data sensor dan inersia massa robot.Temuan ini mengonfirmasi bahwa skema kontrol PID konvensional memiliki keterbatasan bawaan dalam memprediksi perubahan sudut jalur non-linear pada lingkungan dengan geometri kompleks.

Untuk meningkatkan kinerja sistem pada trajektori dinamis, penelitian lanjutan dapat berfokus pada pengembangan logika kontrol adaptif yang dapat menyesuaikan diri dengan perubahan geometri jalur secara real-time. Selain itu, peningkatan kecepatan sampling sensor dapat membantu mengurangi latensi akuisisi data, sehingga sistem dapat merespons perubahan dengan lebih cepat dan akurat. Selain itu, penelitian dapat mengeksplorasi metode kontrol yang lebih canggih, seperti kontrol fuzzy atau kontrol berfraksi, untuk meningkatkan ketahanan sistem dalam menghadapi perubahan geometri jalur yang kompleks.

  1. Performance Evaluation of PID Control for Distance Maintenance in Wall-Following Robots Navigating Dynamic... doi.org/10.59688/6g8j1952Performance Evaluation of PID Control for Distance Maintenance in Wall Following Robots Navigating Dynamic doi 10 59688 6g8j1952
  2. Client Challenge. client challenge javascript disabled browser please enable proceed required part site... link.springer.com/10.1007/978-981-96-0789-1_20Client Challenge client challenge javascript disabled browser please enable proceed required part site link springer 10 1007 978 981 96 0789 1 20
Read online
File size1 MB
Pages8
DMCAReport

Related /

ads-block-test