Perpustakaan Digital ITB

Quadrotor adalah salah satu robot pesawat yang pada dekade ini banyak dikembangkan, khususnya pada kemampuan kawanan atau terbang secara berkelompok. Salah satu metode terbang secara berkelompok adalah Pemimpin- Pengikut (P-P). Metode P-P konvensional memiliki kelemahan apabila pemimpin mengalami kegagalan (failure) saat menjalankan tugas, maka seluruh quadrotor dalam kelompok akan gagal menyelesaikan tugas. Untuk mengatasi hal tersebut, penelitian ini mengadopsi metode perputaran P-P, di mana pemimpin akan digantikan oleh salah satu pengikut jika mengalami kegagalan. Proses ini dapat terus berjalan hingga tersisa 1 quadrotor agar tugas dapat diselesaikan meskipun quadrotor yang lain mengalami kegagalan. Penelitian ini juga didukung oleh sistem pencarian lokasi untuk P-P quadrotor menggunakan marka fidusial persegi (MFP) ArUco. Penelitian ini diawali dengan identifikasi model kecepatan terbang individu quadrotor menggunakan pendekatan first order plus time delay (FOPTD). Model tersebut digunakan pada perancangan pengontrol proportional derivative (PD) untuk simulasi kontrol posisi dan konfigurasi kawanan quadrotor. Hasil simulasi sistem dan konfigurasi diverifikasi melalui pengujian dengan quadrotor. Pengujian sistem perputaran P-P dan lokalisasi MFP ArUco dilakukan pada tiga quadrotor dengan tugas penelusuran lima titik dengan jarak tempuh 550 cm. Penempatan 60 MFP ArUco di atas permukaan tanah seluas 840 x 270 cm dengan jarak antar marka 60 cm sepanjang sumbu x dan 90 cm sepanjang sumbu y. Metode yang digunakan untuk menguji perputaran pada formasi P-P adalah dengan memberikan kesalahan (fault), berupa informasi status baterai kurang dari 30%. Hasil pengujian sistem perputaran P-P tanpa adanya masalah pada semua quadrotor adalah 19.2 detik dan root mean square error (RMSE) 73.6 cm. Pengujian berikutnya dengan informasi masalah baterai tersisa 25% pada pemimpin menyebabkan pemimpin mendarat dan 2 quadrotor tersisa tetap menjalankan tugas penelusuran titik. Durasi penyelesaian pada kasus ini adalah sebesar 32 detik dan RMSE pada pemimpin pertama adalah 117.2 cm dan pada pemimpin kedua 178.5 cm. Terakhir, durasi pengujian dengan 1 quadrotor tersisa adalah 34 detik dan RMSE 156.9 cm pada pemimpin pertama, 154.1 cm pada leader kedua, dan 398.7 pada drone terakhir. Durasi dan RMSE meningkat oleh karena pergantian pemimpin serta penyesuaian formasi. Pada seluruh kasus pengujian, tugas penelusuran titik berhasil diselesaikan oleh sedikitnya satu quadrotor.