Pengenalan Robotino

Robotino merupakan platform robot industri produksi FESTO yang memungkinkan untuk dikembangkan dengan menambah unsur mekanik maupun elektronik (sensor atau motor).Berdasarkan spesifikasi yang dikeluarkan oleh Festo didactic, Power supply pada robot ini menggunakan dua buah battery 12 V yang mampu digunakan sampai 2 jam.  Konsep gerak robot mengggunakan metode steering 3 wheels omni-directional dengan 3 buah motor DC 3600 rpm yang dilengkapi dengan Planetary gear serta toothed belt, sehingga total transmisinya 16:1. Sensor putaran menggunakan Incremental encoder dengan resolusi 2048 setiap motor per satu putaran. Guna mendeteksi obyek, robotino dilengkapi 9 buah sensor Optical Range Finder tipe GP2D120 keluaran SHARP, dimana antar sensor membentuk sudut 40˚ serta webcam sebagai vision sensor. Semua device ini akan terhubung dengan Main Controller.

Guna mendukung akses pheriperal eksternal maupun internal, robotino dilengkapi dengan card I/O EA09 board. Komunikasi antara EA09 dengan main controller menggunakan serial RS232.

 

Main Controller yang digunakan robotino adalah embedded PC 104 dengan processor AMD LX800 800Mhz. Spesifikasi yang lain dari embedded PC 104 adalah SDRAM 64 Mb, Compact Flash Card (128 Mb) dengan operating system Linux, Wireless LAN interface dengan standart 802.11.g dan 802.11.b., 2 Ethernet, 2 port USB, 2 port RS232, Parallel port dan VGA Port. Pemrograman embedded PC 104 ada 2 cara yaitu melalui komunikasi TCP/IP dengan PC luar . Operating System (OS) yang digunakan Robotino dibagi menjadi 2 buah lapisan/layer, yaitu Regular Linux Layer dan Real Time Linux (RTLinux) Layer. Semua akses perangkat keras melewati lapisan RTLinux, sedangkan lapisan Linux menyediakan ruang untuk akses secara internal. Pada lapisan RTLinux semua hardware diakses menggunakan program Robotino View/C++ dan menggunakan library C++ pada lapisan Linux. Pengendalian robot secara real time dapat diremote menggunakan PC dengan lapisan RTLinux melalui komunikasi wireless.

Penggerak (actuator) Robotino ini terdiri dari 3 buah motor DC yang masing-maing dihubungkan dengan sebuah roda omni-directional. Proses pengendalian 3 buah motor DC ini dilakukan secara terpisah, sehingga parameter kecepatan dapat diatur berbeda pada tiap-tiap motor. Setiap penggerak pada Robotino ini memiliki, motor DC, gear unit dengan ratio 16:1, all-way roller, toothed belt dan incremental encoder. Posisi dari roda omni-directional terhadap chasis Robotino ini, masing-masing mempunyai sudut 120º.

Roda Omni-directional adalah suatu roda unik karena memiliki kemampuan bergerak bebas dua arah. Roda ini berputar seperti roda pada umumnya serta mampu bergeser kesamping menggunakan roda di sepanjang lingkar luar roda. Roda Omni-directional memungkinkan robot untuk mengkonversi dari robot non-holonomic ke bentuk robot holonomic. Robot omni-directional holonomic mampu bergerak ke segala arah tanpa mengubah arah roda. Roda omni-directional holonomic dapat bergerak maju mundur, geser ke samping, dan berputar pada posisi tetap karena memiliki 3 DOF (Degree of Freedom). Kemampuan ini memungkinkan robot yang menggunakan roda omni-directional mampu bermanuver untuk lebih lincah dan lebih efisien.

 

Dalam menentukan persamaan kinematik untuk 3 wheels omni-directional adalah bahwa lingkungan tempat robot berjalan pada gobal frame dapat ditentukan dengan koordinat Cartesian [x,y], sedangkan untuk lokasi robot pada global frame dapat direpresentasikan sebagai (x,y,θ) yang memiliki kecepatan (vx,vy,ω). Sudut antar roda omni-directional direpresentasikan sebagai  αi(i=1,2,3) dan masing-masing nilainya adalah α1=0º, α2=120º, α3=240º. R merupakan jarak roda ke titik tengah robot dan r adalah jari-jari roda. Berdasarkan gambar 1.6, kecepatan angular masing-masing roda (Ø1, Ø2, Ø3) dapat dinyatakan seperti persamaan dibawah ini :