ESTIMASI SUDUT ORIENTASI BENDA MENGGUNAKAN SENSOR 6 DOF IMU DAN SENSOR MAGNETOMETER 3 AKSIS

Abstract

Abstrak

Penentuan posisi dan orientasi yang tepat dalam suatu sistem teknis mempunyai peranan yang penting dalam sistem navigasi dan robotika. Instrumen-instrument yang biasa digunakan pada sistem navigasi adalah Inertial Measurement Unit (IMU) dan sensor magnetometer. IMU yang merupakan kombinasi dari sensor akselerometer dan sensor gisroskop, beserta sensor magnetometer merupakan sensor-sensor yang telah mengalami kemajuan dan banyak diaplikasikan untuk mengukur sudut orientasi. Untuk aplikasi yang lebih lanjut, sensor IMU dan sensor magnetometer banyak digunakan untuk keperluan navigasi. Pada penelitian ini dilakukan perancangan dan pembuatan instrumentasi sensor IMU dan sensor magnetometer untuk mendeteksi sudut dengan 3 derajat kebebasan. Data berupa sudut diperoleh dari hasil penggabungan data ketiga sensor dengan metode tapis komplementer. Nilai penguatan pada tapis komplementer didapatkan dengan menggunakan logika fuzzy. Sistem instrumentasi menggunakan mikrokontroler Atmega128 sebagai unit pemroses utama, dan komputer yang akan menampilkan data hasil pengukuran. Data hasil pengukuran dikirim secara nirkabel dari mikrokontroler ke komputer dengan menggunakan modul YS-1020UA. Hasil pengujian menunjukkan bahwa estimasi sudut orientasi dari tapis komplementer cukup baik karena dapat menghilangkan galat drift dari sensor giroskop dan dapat meredam galat dari pengaruh getaran terhadap akselerometer.

Kata kunci : Sudut Orientasi, IMU, Magnetometer, Mikrokontroler

Abstract

Determining of exact position and orientation has important role in navigation system and robotics. The Instruments commonly used in navigation are IMU and magnetometer sensor. IMU that consist of accelerometer sensor and gysroscope sensor, together with magnetometer are sensors that have been improved and have a lot of application for measuring orientation. For further application, IMU and magnetometer are widely used for navigational purpose. In this research, IMU and magnetometer sensors instrumentation are designed and implemented for sensing 3 degree of freedome orientation. Orientation data is gained from fusión of three sensors data by using complementary filter. The instrumentation system is using an Atmega128 microcontroller as main processor unit, and a computer for showing measurement data. The Measurement Data are sent wirelessly from microcontroller to computer by using YS-1020UA modul. Test result showed that estimated orientation data from complementary filter is good enough because it can eliminate drift error from gyroscope and compensate error from vibration effect of accelerometer.

Keyword : inverted Orientation, IMU, Magnetometer, Mikrokontroler