Perancangan Robot Bawah Air Menggunakan Algoritma Inverse Kinematics

Penelitian ini berfokus pada perancangan Autonomous Underwater Vehicle (AUV) menggunakan algoritma inverse kinematics dan metode Proportional Integral Derivative (PID) untuk meningkatkan akurasi dan efisiensi gerakan dalam berbagai kondisi operasional bawah air. AUV dilengkapi dengan lima propeller yang digerakkan oleh motor brushed, dua di antaranya menghadap horizontal untuk menggerakkan AUV maju/mundur, dan tiga propeller menghadap vertikal untuk mengendalikan gerakan naik/turun. Sistem kendali AUV memanfaatkan sensor Inertial Measurement Unit (IMU) dan sensor tekanan untuk stabilisasi dan kontrol kedalaman, yang dioptimalkan melalui metode PID. Ditemukan bahwa perbedaan kecepatan putaran putaran motor 402 rpm pada sudut kemiringan 5 derajat disebabkan oleh kesalahan pemasangan sensor IMU, sehingga diperlukan proses kelibrasi untuk meningkatkan akurasi pembacaan sudut. Dari pengujian gaya dorong diketahui bahaya gaya minimum sebesar 0,015 N cukup untuk menggerakkan robot ke arah bawah, yang menjadi dasar penting dalam merancang sistem propulsi yang efisien. Implementasi sistem stabilizer dengan kontrol PID menunjukkan keberhasilan dalam mempertahankan kestabilan pitch dan roll dengan nilai gain Kp 6, Ki 0,04 dan Kd 10, pengujian dalam kestabilan kedalaman juga menunjukkan hasil yang baik menggunakan PID dengan parameter Kp 12, Ki 0,04, dan Kd 10, meskipun begitu robot masih menunjukan ketidakstabilan saat diberi arus air dengan debit 1,15 liter/s. Sistem kestabilan yang diterapkan mempu meredam kemiringan hingga 7,5 derajat, menunjukan potensi sistem ini dalam menjaga orientasi robot pada kondisi lingkungan yang dinamis.