Text
Implementasi Sistem Penggerak Swerve Drive pada Mobile Robot untuk Meningkatkan Fleksibilitas Manuver di Area Persawahan Melalui Simulasi Gazebo
Penuaan petani (aging farmers) terbukti menurunkan produktivitas pertanian, di mana setiap kenaikan 1% rasio petani berusia di atas 55 tahun secara tahunan berkontribusi pada penurunan produktivitas padi sebesar 2,58 kuintal per hektar. Kondisi ini diperparah oleh sistem pertanian tradisional yang mengandalkan aktivitas manual berulang, sehingga mendorong pengembangan mobile robot untuk mendukung smart farming. Namun, sistem penggerak konvensional seperti differential drive dinilai memiliki keterbatasan dalam memberikan fleksibilitas manuver di area persawahan. Kondisi tersebut menyebabkan robot mengalami kesulitan dalam bergerak secara fleksibel tanpa merusak tanaman padi. Penelitian ini mengimplementasikan sistem penggerak swerve drive pada mobile robot untuk meningkatkan fleksibilitas manuver di area persawahan. Sistem dikembangkan menggunakan pendekatan V-model (VDI 2206) meliputi perancangan mekanik, elektrik, dan informatik. Perangkat keras terdiri atas Arduino Mega 2560, empat motor DC 24V 500W dengan driver BTS7960 sebagai penggerak utama, dan empat motor stepper dengan driver HBS57 sebagai aktuator steering independen tiap roda. Algoritma trajectory tracking berbasis kontrol proporsional dengan empat tahap gerak (rotate, drive, align, done) diterapkan pada Mini PC berbasis ROS2, disimulasikan pada Gazebo yang merepresentasikan permukaan tidak rata, licin, dan pola tanam Jajar Legowo 2:1. Hasil pengujian menunjukkan robot mengikuti lintasan referensi dengan baik, ditunjukkan oleh RMSE trajectory tracking offset sebesar 0,0257 m, simpangan maksimum 0,0407 m, dan simpangan rata-rata 0,0234 m. Dibandingkan differential drive, swerve drive menghasilkan gerak lateral hingga 0,10 m/s dan mengurangi baris tanam terdampak saat manuver belok dari sekitar 2–3 baris menjadi 1 baris, membuktikan sistem penggerak swerve drive efektif meningkatkan fleksibilitas manuver robot di area persawahan.
Kata kunci: Trajectory Tracking, ROS2, Aging Farmers, V-Model, RMSE
Tidak tersedia versi lain