Pengenalan Quadcopter (UAV)

Untuk Perangkat Pengawasan Anggita Bayu Krisna Pambudi

Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom

Jl. Telekomunikas, terusanbuah batu, Bandung. Indonesia

anggitabay@gmail.com

Abstract— Artikel ini di tulis untuk mengikuti rekruitasi anggota

riset prediction club 2015. Menulis tentang pengenalan Quard

Copter sebagai salah satu UAV yang mempunyai banyak

manfaat untuk membantu pekerjaan manusia dalam hal

pengawasan.

Lalu lintas kota-kota besar sering terjadi macet setiap

harinya, mulai akibat dari banyaknya pelanggaran lalu lintas

hingga adanya musibah di jalan. Oleh karena itu fungsi

pengawasan terhadap lalu lintas sangat penting dulakukan

untuk menindak lanjuti dengan cepat terhadap kejadian yang

ada.

Quadcopter merupakan wahana terbang yang bergerak

menggunakan empat buah rotor. Quadcopter dibuat dengan

rangka utama aluminium atau fiberglass disertai dengan flight

controller yang dilengkapi beberapa modul dan sensor untuk

menunjang kemampuan quadcopter melakukan fungsi

pengawasan.

Keywords— Quard copter, Multi rotor, Unmanned Aerial

Vehicle

I. INTRODUCTION

Saat ini UAV (Unmanned Aerial Vehicle) telah

berkembang sangat pesat. Hal ini dikarenakan kegunaan UAV

yang sangat penting untuk membantu pekerjaan manusia.

Sebagai contoh UAV digunakan sebagai pesawat pengintai

( quadcopter ), pengendalian dilakukan jarak jauh dengan

bantuan kamera yang terpasang dalam wahana dan terhubung

ke monitor kontrol pusat kendali.

Quadcopter memiliki empat buah baling-baling yang

terpasang di bagian kiri dan kanan yang memudahkan

quadcopter untuk bermanuver sehingga dengan cepat dapat

bergerak berbagai arah.

Quadcopter juga dilengkapi dengan sensor diantaranya

sensor Global Positioning System (GPS) yang digunakan

untuk bernavigasi, sensor Inertial Measurement Unit (IMU)

yang berfungsi untuk menghitung percepatan serta orientasi

arah pergerakan, sensor ultra sonic untuk mendeteksi

keberadaan benda dan sensor-sensor lainnya yang mendukung

fungsi dan kinerja dari quadcopter.

Dengan manuverabilitas yang tinggi, rancangan yang

sederhana dan kelengkapan sensor yang digunakan, membuat

quadcopter sebagai perangkat yang dapat membantu petugas

melakukan pengamatan jalan.

II. BAGIAN-BAGIAN QUADCOPTER

Quadcopter disusun dari beberapa komponen perangkat

keras (hardware) terdiri dari sistem mekanik dan elektronik.

Pada sistem elektronik, quadcopter dibentuk oleh rangkaian

elektronik sebagai berikut :

Figure 1 : Quad copter

A. Microcontroller (Flight Controller)

Flight Controller sebagai pusat pengendali quadcopter

yang terhubung dengan berbagai modul dan sensor serta

reciver untuk menerima sinyal dari pusat pengendali.

B. Motor Driver

Sebagai pengendali kecepatan motor penggerak rotor

untuk menggerakkan wahana seperti apa yang kita

inginkan

C. Sensor

Berfungsi menerima data-data untuk menunjang

kemampuan wahana, bisa berupa sensor altimeter,

gyroscope dan juga dapat ditambahkan Gps sebagai

penunjuk koordinat letak wahana.

D. Rotor ( baling-baling )

Sebagai perangkat untuk mengangkat quadcopter akibat

dari putaran motor.

E. Frame

Kerangka quadcopter biasanya terbuat dari plastik,

aluminum, atau serat karbon sebagai base untuk

meletakkan semua komponen wahana.

III. MANUVER QUADCOPTER

Quadcopter memiliki dua pasang baling-baling, dimana

pasangan tersebut bergerak berlawanan arah dengan pasangan

lainnya. Baling-baling bagian depan dan belakang quadcopter

bergerak berlawanan arah jarum jam, sedangkan balingbaling

bagian kiri dan kanan bergerak searah jarum jam. Konfigurasi

arah berlawanan dari baling-baling ini dapat menggantikan

kebutuhan untuk memiliki baling-baling di ekor sebagaimana

yang dimiliki helikopter standar, yang digunakan untuk

mengatur arah pergerakan.

Figure 2 : Rotor rotation

A. Hover

Dalam melakukan terbang melayang di udara, yang

dikenal dengan sebutan hover, quadcopter perlu

menggerakkan keempat baling-balingnya dengan

kecepatan yang sama.

Setiap pasangan baling-baling memiliki arah gaya

dorong yang memiliki fungsi berbeda, satu pasang sebagai

pendorong (pusher) dan satu pasang sebagai penarik

(puller). Dengan adanya pergerakan yang menghasilkan

gaya dorong serta gaya tarik yang melawan.

B. Rotation

Dalam melakukan terbang melayang di udara, yang

dikenal dengan sebutan hover, quadcopter perlu

menggerakkan keempat baling-balingnya dengan

kecepatan yang sama. Setiap pasangan baling-baling

memiliki arah gaya dorong yang memiliki fungsi berbeda,

satu pasang sebagai pendorong (pusher) dan satu pasang

sebagai penarik (puller).

Dengan adanya pergerakan yang menghasilkan gaya

dorong serta gaya tarik yang melawan gaya gravitasi

tersebut, quadcopter dapat terbang melayang di udara

dengan stabil.

Untuk bergerak terbang ke atas dan ke bawah,

quadcopter perlu menaikkan atau menurunkan kecepatan

putar setiap baling-baling dengan jumlah yang sama.

Menaikkan kecepatan akan mengakibatkan quadcopter

terbang ke atas, dan menurunkan kecepatan akan

mengakibatkan quadcopter terbang ke bawah.

C. Rotation

Untuk melakukan gerakan tersebut, perlu dilakukan

perubahan kecepatan perputaran baling-baling pada salah

satu pasangan baling-baling. Untuk berputar pada sumbu x

(roll) perubahan kecepatan dilakukan pada pasangan

baling-baling kiri dan kanan, sedangkan untuk berputar

pada sumbu y (pitch) perubahan kecepatan dilakukan pada

pasangan baling-baling depan dan belakang.

Perubahannya adalah salah satu anggota pasangan

baling-baling dikurangi kecepatannya dan anggota

pasangan baling-baling lainnya dinaikkan dengan selisih

kecepatan yang sama, sedangkan baling-baling lainnya

dibiarkan dengan kecepatan tetap.

Dengan pengaturan seperti ini, quadcopter akan

bergerak memutar dari arah pasangan baling-baling yang

berkecepatan lebih rendah, ke arah pasangan baling-baling

yang berkecepatan lebih tinggi.

D. Yaw

Gerakan ini dilakukan dengan menurunkan kecepatan

satu pasang baling-baling, atas-bawah atau kiri-kanan, dan

menaikkan kecepatan satu pasangan baling-baling lainnya.

Nantinya, quadcopter akan bergerak berputar ke arah

perputaran pasangan baling-baling yang lebih lambat

kecepatannya dibandingkan pasangan yang lainnya.

IV. KELEBIHAN QUADCOPTER

Quadcopter memiliki baling-baling yang cukup kecil,

sehingga lebih aman untuk digunakan pada area yang sempit

dan pekerjaan yang melibatkan interaksi dengan objek yang

dekat. Desain quadcopter lebih sederhana jika dibandingkan

helikopter standar, dalam hal pembuatan, pemeliharaan, dan

perbaikan.

Selain itu quadcopter juga memiliki kemampuan

mengangkat muatan dengan cukup baik walaupun ukurannya

kecil dikarenakan memiliki empat rotor. Kemampuan itu bisa

digunakanuntuk mendukung pekerjaannya, seperti membawa

kamera untuk mengambil gambar dari udara dalam proses

pengawasan lalu lintas

V. KEKURANGAN QUADCOPTER

Robot quadcopter juga memiliki kelemahan yang cukup

mempengaruhi kinerjanya, dimana quadcopter hanya dapat

terbang dalam jangka waktu pendek, jika dibandingkan

dengan UAV lainnya.

Hal ini disebabkan quadcopter menggunakan tenaga

elektrik untuk bergerak dengan kapasitas baterai yang terbatas.

Sehingga jangka waktu yang pendek tersebut secara tidak

langsung akan mempengaruhi kapasitas beban, kecepatan

terbang, dan jarak tempuh quadcopter tersebut dalam proses

pengawasan.

VI. CONCLUSIONS

Quadcopter merupakai salah satu UAV yang memiliki

keuntungan karena kemampuan berbagai fitur karena adanya

bermacam-macam sensor dan manuver serta kestabilan yang

bagus terhadap adanya angin yang berubah tiba-tiba.

Robot quadcopter sangat cocok untuk perangkat

pengawasan lalu lintas karena memiliki daya jelajah yang

cukup dan dapat membawa kamera untuk fungsi pengawasan.

Namun quadcopter memiliki keterbatasan jarak jelajah

karena terkendala oleh kapasitas baterai untuk menggerakkan

empat motor dan komponen yang lain.

REFERENCES

[1] Quadcopter: Zona Elektro http://zonaelektro.net/quadcopter/

[2] Komponen dan prinsip kerja Quadcopter : Zona Elektro

http://zonaelektro.net/komponen-dan-prinsip-kerja-quadcopter/ [3] Robot Pemantau Udara : Zata Nadra

http://zatanadra.blogspot.com/2012/12/robot-pemantau-dari-iudara-

quadcopter.html.