OPTIMISASI DESAIN PLANAR MANIPULATOR SIMETRIS 5R

  • Eka Marliana Teknik Mesin, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya

Abstract

Dalam jurnal ini akan dibahas tentang proses optimisasi desain dari planar manipulator simetris 5R, khususnya untuk mekanisme dalam mode kerja “+-’’ dan konfigurasi “Upâ€. Tujuan utama dari jurnal ini adalah untuk mendapatkan ukuran link dari planar manipulator simetris 5R yang mampu menghasilkan indeks performa tinggi, khususnya Global Conditioning Indeks (GCI). Dalam proses optimisasi ini dipertimbangkan juga workspace dari mekanisme (teoritikal, usable dan Maximal Inscribed Workspace) dan Global Conditioning Index-nya. Untuk mendapatkan kombinasi terbaik dari pparameter panjang non-dimensional, Global Conditioning Index (GCI) telah dihitung untuk setiap kombinasi dari parameter non-dimensional. Desain mekanisme dengan GCI yang optimum telah didapatkan dengan menggunakan Matlab optimization tools. Dalam hal ini, workspace yang diinginkan memiliki radius 0.125 meter. Usable Workspace tidak bisa diinterpretasikan sebagai workspace mesin yang sesungguhnya karena Local Conditioning Index (LCI) dalam usable workspace nilainya bervariasi dari nilai kecil hingga besar. Sehingga perlu didefinisikan sebuah Good Conditioning Workspace (GCW) yang dibatasi oleh nilai spesifik dari Local Conditioning Index (LCI). Lingkaran terbesar didalam Good Conditioning Index (GCW) dapat digunakan sebagai untuk menghitung faktor dimensional yang berguna untuk mengkonversi parameter non-dimensional optimum menjadi parameter optimum dengan dimensi tertentu. Selanjutnya dilakukan identifikasi karakteristik dari desain tersebut dengan menggunakan Matlab Simulink dan Simscape Multibody. Didalam simulasi ini diasumsikan link tidak memiliki massa dan titik massa tunggal berada pada end-effector mesin. Titik massa ini merepresentasikan tangan manusia pada aplikasi mesin yang akan datang dan dikembangkan dari desain ini. Simulasi ini menghasilkan beberapa output yang penting, seperti koordinat x dan y dari end-effector, sudut, kecepatan angular, percepatan angular dan torsi yang dibutuhkan pada joint. Hasil simulasi ini digunakan untuk menetukan ukuran dan kapasitas aktuator pada mesin tersebut.

References

C. Gosselin, J. Angeles. A Global Performance Index for the Kinematic

Optimization of Robotic Manipulators. ASME, Mechanical Design 113 (1991) 220-226.

Erick Macho, Oscar Altuzarra, Charles Pinto, Alfonso Hernandez. Workspace Associated to Assembly Modes of the 5R Planar Parallel Manipulator. Robotica, 26, pp 395-403 doi:10.1017/S0263574707004109

Feng Gao, Xinjun Liu, William A. Gruver. Performance Evaluation of Two-

Degree-of-Freedom Planar Parallel Robots. Mech. Mach. Theory, 33, No.

, pp. 661-668.

H.Giberti, S.Cinquemani, S.Ambrosetti. 5R 2dof Parallel Kinematic Manipulator-

A Multidisciplinary Test Case in Mechatronics. Mechatronics 23 (2013)

-959.

J. Jesús Cervantes-Sánchez, J. Cesar Hernández-Rodríguez, J. Gabriel Rendón- Sánchez. On the Workspace, Assembly Configuration and Singularity Curves of the RRRRR-type Planar Manipulator. Mechanism and Machine Theory 35 (2000) 1117-1139.

X.-J.Liu, Wang Jinsong, G. Pritschow. Kinematics, Singularity and Workspace of Planar 5R Symmetrical Parallel Mechanism. Mechanism and Machine Theory 41 (2006) 145-169.

X.-J.Liu, Wang Jinsong, G. Pritschow. Performance Atlases and Optimum Design of Planar 5R Symmetrical Parallel Mechanism. Mechanism and Machine Theory 41 (2006) 119-144.

X.-J.Liu, Wang Jinsong, Hao-Jun Zheng. Optimum Design of the 5R Symmetrical Parallel Manipulator with Surrounded and Good-Condition Workspace. Robotics and Autonomous System 54 (2006) 221-233.

Section
Articles