Perancangan Trajectory Planning pada Case packer Delta Robot 3-Axis dengan Interpolasi Polinomial Kubik untuk Meningkatkan Pick Rate Produk

Penulis

  • Dwiky Fajri Syahbana Departemen Teknik Elektro Otomasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia
  • Bramasta Triananda Putra Departemen Teknik Elektro Otomasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia
  • Imam Arifin Departemen Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.30871/jaee.v9i1.9571

Kata Kunci:

pick and place, polinomial kubik, trajectory planning, case packer

Abstrak

Mekanisme pick and place dinamis untuk pemindahan objek umumnya menggunakan robot paralel, salah satunya Delta robot 3-axis. Penerapan Pick and Place dinamis membutuhkan koordinasi sistem yang teratur dan bekerja dengan cepat. Objek berupa produk yang akan dikemas dijalankan melalui konveyor infeed secara kontinyu sehingga robot perlu bergerak dengan cepat dan tepat agar dapat mengambil produk tanpa terlewat. Trajectory planning pada robot menjadi begitu penting karena gerakan yang tidak efisien akan menyebabkan adanya risiko produk tidak terambil oleh mesin. Dalam suatu kasus di sebuah industri, didapatkan data dari pengamatan selama 10 menit hanya memiliki pick rate 82%, dimana masih di bawah target standar yaitu lebih dari 90%. Dalam artikel ini dijelaskan implementasi metode polinomial kubik dan inverse kinematic untuk membuat trajectory planning yang efisien dan dapat meningkatkan pick rate dari robot. Pengembangan trajectory planning baru yang menggunakan rangkaian gerakan robot modifikasi lebih efisien dibandingkan dengan penggunaan rangkaian gerakan robot referensi. Rangkaian gerakan robot referensi dipangkas dari 5 gerakan menjadi 4 gerakan, menghasilkan lintasan yang lebih pendek dan mengurangi waktu bergerak yang tidak diperlukan. Dengan penggunaan trajectory planning tersebut didapatkan hasil simulasi pick rate produk sebesar 91,7% dan sudah melampaui target yang ditentukan.

Unduhan

Data unduhan belum tersedia.

Referensi

[1] Q. Zu, Q. Liu, and J. Wu, “Dynamic Pick and Place Trajectory of Delta Parallel Manipulator,” in Human Centered Computing, Q. Zu, Y. Tang, and V. Mladenovic, Eds., 2021, pp. 1–11. doi: 10.1007/978-3-030-70626-5_1.

[2] D. Zhu, Y. He, X. Yu, and F. Li, “Trajectory Smoothing Planning of Delta Parallel Robot Combining Cartesian and Joint Space,” Mathematics, vol. 11, no. 21, Nov. 2023, doi: 10.3390/math11214509.

[3] T. Li, Y. Zhang, and J. Zhou, “Trajectory planning of high precision collaborative robots,” CMES - Computer Modeling in Engineering and Sciences, vol. 118, no. 3, pp. 583–598, 2019, doi: 10.31614/cmes.2018.04891.

[4] Y. Li, J. Wang, and Y. Ji, “Function Analysis of Industrial Robot under Cubic Polynomial Interpolation in Animation Simulation Environment,” International Journal of Interactive Multimedia and Artificial Intelligence, vol. 6, no. 4, p. 105, 2020, doi: 10.9781/ijimai.2020.11.012.

[5] H. Wang, Q. Zhao, H. Li, and R. Zhao, “Polynomial-based smooth trajectory planning for fruit-picking robot manipulator,” Information Processing in Agriculture, vol. 9, no. 1, pp. 112–122, Mar. 2022, doi: 10.1016/j.inpa.2021.08.001.

[6] N. Minh Tuan, T.-T. Vuong, T.-P. Nguyen, and M.-T. Nguyen, “Smooth and Time Optimization Trajectory Planning For Robots Using Polynomial Interpolation”, [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/384839338

[7] T. Prima Satya, J. Hendry, A. Putra Yudhananta, and Z. F. Bagus Meliawan, “Cheap and Fast Implementation of Linear and Cubic Piecewise Interpolation for Robot Path Smoothing on Arduino Uno Board,” JuLIET), vol. 3, no. 2, 2022.

[8] S. Kang and W. Chou, “Kinematic Analysis, Simulation and Manipulating of a 5-DOF Robotic Manipulator for Service Robot,” in 2019 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA), IEEE, Aug. 2019, pp. 643–649. doi: 10.1109/ICMA.2019.8816413.

[9] R. Ghaedrahmati and C. Gosselin, “Kinematic Analysis of a New 3-DOF Parallel Wrist-Gripper Assembly with a Large Singularity-Free Workspace,” Actuators, vol. 12, no. 11, Nov. 2023, doi: 10.3390/act12110421.

[10] A. H. Dastjerdi, M. M. Sheikhi, and M. T. Masouleh, “A complete analytical solution for the dimensional synthesis of 3-DOF delta parallel robot for a prescribed workspace,” Mech Mach Theory, vol. 153, Nov. 2020, doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2020.103991.

[11] S. Pakzad, S. Akhbari, and M. Mahboubkhah, “Kinematic and dynamic analyses of a novel 4-DOF parallel mechanism,” Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, vol. 41, no. 12, Dec. 2019, doi: 10.1007/s40430-019-2058-3.

[12] G. Li, J. Song, W. Zhang, and Q. Wu, “Trajectory Planning of 6-DOF Manipulator Based on Joint Space,” in 2024 7th International Conference on Advanced Algorithms and Control Engineering, ICAACE 2024, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2024, pp. 1369–1372. doi: 10.1109/ICAACE61206.2024.10548112.

[13] A. Gholami, T. Homayouni, R. Ehsani, and J. Q. Sun, “Inverse kinematic control of a delta robot using neural networks in real-time,” Robotics, vol. 10, no. 4, Dec. 2021, doi: 10.3390/robotics10040115.

[14] H. Afrisal, A. L. Hakim, M. J. Shiddiq, and I. Setiawan, “Position Control and Trajectory Planning of 3-DOF Arm Manipulator for Test Tube Handling,” in 2019 International Biomedical Instrumentation and Technology Conference (IBITeC), IEEE, Oct. 2019, pp. 52–57. doi: 10.1109/IBITeC46597.2019.9091714.

[15] L. Shijie, “Research Progress on Trajectory Planning of Industrial Robots,” Current Journal of Applied Science and Technology, vol. 42, no. 2, pp. 25–36, Feb. 2023, doi: 10.9734/cjast/2023/v42i24052.

Diterbitkan

2025-06-28 — Diperbaharui pada 2025-06-28

Versi

Cara Mengutip

Syahbana, D. F., Bramasta Triananda Putra, & Imam Arifin. (2025). Perancangan Trajectory Planning pada Case packer Delta Robot 3-Axis dengan Interpolasi Polinomial Kubik untuk Meningkatkan Pick Rate Produk. Journal of Applied Electrical Engineering, 9(1), 115–121. https://doi.org/10.30871/jaee.v9i1.9571

Terbitan

Bagian

Manuscripts

Artikel Serupa

Anda juga bisa Mulai pencarian similarity tingkat lanjut untuk artikel ini.