Sistem Pergerakan Autonomous Quadruped Robot menggunakan Geometric Approach Inverse Kinematics dan Trot Gait Pattern pada Kontes Robot Pemadam Api Indonesia (KRPAI),

Kontes Robot Pemadam Api Indonesia (KRPAI) merupakan kategori lomba pada Kontes Robot Indonesia (KRI). Pada rule KRPAI, misi utama robot berkaki adalah memadamkan sebuah lilin yang diletakkan secara acak pada sebuah arena yang merupakan simulasi rumah serta kembali ke lokasi awal. Robot harus beroperasi secara autonomous pada setiap saat. Apabila diurutkan dari yang paling fundamental, terdapat tiga faktor yang sangat memengaruhi kemenangan, yaitu sistem pergerakan, akuisisi data, dan algoritma. Penelitian ini berfokus pada desain dan implementasi sistem pergerakan 3-DOF (Degree of Freedom) quadruped robot (robot berkaki empat) dengan menggunakan geometric approach inverse kinematics serta trot gait pattern. Kumpulan nilai tujuan end-effector keempat kaki dibangkitkan oleh sebuah trajectory generator sederhana yang memiliki pola gelombang half-wave rectified sine. Sistem pergerakan quadruped robot diuji pada enam mode pergerakan maju yang berbeda menurut instruksi perpindahannya, yaitu 5-30 cm dengan interval antar pengujian adalah 5 cm. Berdasarkan hasil pengujian didapatkan bahwa quadruped robot memiliki rata-rata waktu eksekusi sistem selama 8.083 ms. Rata-rata error perpindahan maju adalah -0,273 cm atau 1,32%. Rata-rata deviasi sudut attitude (orientasi objek) adalah pitch= 0,561º ke arah atas (mendongak), roll= 0,04º ke arah kiri, dan yaw= 4,25º ke arah kiri

Development of a quadruped mobile robot and its movement system using geometric-based inverse kinematics

As the main testbed platform of Artificial Intelligence, the robot plays an essential role in creating an environment for industrial revolution 4.0. According to their bases, the robot can be categorized into a fixed based robot and a mobile robot. Current robotics research direction is interesting since people strive to create a mobile robot able to move in the land, water, and air. This paper presents development of a quadruped mobile robot and its movement system using geometric-based inverse kinematics. The study is related to the movement of a four-legged (quadruped) mobile robot with three Degrees of Freedom (3 DOF) for each leg. Because it has four legs, the movement of the robot can only be done through coordinating the movements of each leg. In this study, the trot gait pattern method is proposed to coordinate the movement of the robot's legs. The end-effector position of each leg is generated by a simple trajectory generator with half rectified sine wave pattern. Furthermore, to move each robot's leg, it is proposed to use geometric-based inverse kinematic. The experimental results showed that the proposed method succeeded in moving the mobile robot with precision. Movement errors in the translation direction are 1.83% with the average pose error of 1.33 degrees, means the mobile robot has good walking stability

SISTEM PERGERAKAN AUTONOMOUS QUADRUPED ROBOT MENGGUNAKAN GEOMETRIC APPROACH INVERSE KINEMATICS DAN TROT GAIT PATTERN PADA KONTES ROBOT PEMADAM API INDONESIA (KRPAI)

Kontes Robot Pemadam Api Indonesia (KRPAI) merupakan kategori lomba pada Kontes Robot Indonesia (KRI). Apabila diurutkan dari yang paling fundamental, terdapat tiga faktor yang sangat memengaruhi kemenangan, yaitu sistem pergerakan, akuisisi data, dan algoritma. Penelitian ini berfokus pada desain dan implementasi sistem pergerakan 3-DOF quadruped robot dengan menggunakan geometric approach inverse kinematics serta trot gait pattern. Kumpulan nilai tujuan end-effector keempat kaki dibangkitkan oleh sebuah trajectory generator sederhana yang memiliki pola gelombang sinus. Berdasarkan hasil pengujian didapatkan bahwa quadruped robot memiliki rata-rata waktu eksekusi sistem selama 8.083 ms. Rata-rata error perpindahan maju adalah -0,273 cm atau 1,32%. Rata-rata deviasi sudut attitude (orientasi objek) adalah pitch= 0,561º ke arah atas (mendongak), roll= 0,04º ke arah kiri, dan yaw= 4,25º ke arah kiri. Kata Kunci: KRPAI, Quadruped Robot, Sistem Pergerakan, Geometric approach, Inverse Kinematics, Trot Gait Pattern, Trajectory Generator, Pola Gelombang Sinus ABSTRACT Kontes Robot Pemadam Api Indonesia (KRPAI) is one of Kontes Robot Indonesia’s category. Sorted from the most fundamental one, there are 3 factor that determines victory, i.e locomotion system, data acquisition, and algorithm. This research is focused on the design and implementation of 3 DOF  Quadruped Robot locomotion system using geometric approach inverse kinematics and trot gait pattern. Values of end-effector destination points for each leg are generated by simple trajectory generator in a sine wave pattern. Based upon the experiment results, the quadruped robot has an average system execution time of 8.083 ms. Average displacement error for each forward motions are -0,273 cm or 1,32%. Average attitude (object orientation) deviation angle are pitch= 0,561º upward, roll= 0,04º to the left, and yaw= 4,25º to the left. Keywords: KRPAI, Quadruped Robot, Locomotion System, Geometric Approach , Inverse Kinematics, Trot Gait Pattern, Trajectory Generator, sine wave pattern