Anda pasti sudah tidak asing lagi dengan istilah pesawat tanpa awak atau UAV. Namun, tahukan Anda bahwa sekelompok mahasiswa Universitas Gadjah Mada (UGM) berhasil mengembangkan pesawat serupa bahkan menjuarai kompetisi nasional dan internasional. Pesawat tanpa awak yang dikembangkan tim Gadjah Mada Flying Object Research Center (GAMAFORCE) UGM sukses menyabet juara umum dalam Kontes Robot Terbang Indonesia 2017 (KRTI 2017) yang diselenggarakan oleh Institut Teknologi Sepuluh Nopember di Raci, Pasuruan, 16-21 Oktober 2017 lalu.
Dalam Kontes tersebut, Tim GAMAFORCE menurunkan empat robotnya, yaitu Fiachra Aeromapper, Rasayana Racing Plane, Gadjah Mada Fighting Copter, dan Khageswara Technology Development. Keempat robot tersebut berhasil meraih juara dalam empat kategori berbeda.
Fiachra Aeromapper berhasil meraih juara pertama pada kategori fixed wing, Rasyana Racing Plane yang juga memperoleh juara pertama pada kategori racing plane, Khageswara Technology Development yang menyabet juara pertama pada kategori technology development, serta Gadjah Mada Fighting Copter yang berhasil menyabet gelar juara kedua dan mendapatkan predikat desain terbaik pada kategori Vertical Take Off Landing.
Perjuangan mempertahankan gelar juara umum bukanlah hal yang mudah bagi tim yang sudah berdiri pada tahun 2015 lalu ini, apalagi sebelumnya GAMAFORCE sudah menjuarai Kontes Robot Terbang Indonesia ini dua kali berturut – turut yaitu pada tahun 2015 dan 2016. Setelah melalui perjuangan dan persiapan yang panjang dan penuh liku tim GAMAFORCE justru berhasil mempertahankan gelar tersebut dan menyabet gelar juara umum untuk yang ketiga kalinya. Tentu hasil yang maksimal tersebut tidak luput dari kerja keras tim dan persiapan yang matang selama kurang lebih 1 tahun ini.
Fiachra Aeromapper adalah wahana terbang tanpa awak (UAV) yang mampu digunakan untuk misi mapping yakni memetakan wilayah dengan citra foto udara dan monitoring untuk keperluan surveillance suatu daerah secara live streaming.Pesawat kami mengambil model tailed karena model tersebut memiliki 3 axis control surface sehingga lebih stabil dalam menjalankan misi.
Fiachra Aeromapper ini memiliki banyak kelebihan. Fiachra Aeromapper mampu terbang selama 55 menit dengan kapasitas baterai 10.000 mAh. Desain Fuselage pesawat ini memiliki panjang 1350mm dan bentuk profil seperti bola namun bersudut di bagian kanan dan kirinya (model tailed) hal ini mengakibatkan pesawat mampu mendarat di segala medan seperti di tanah yang bergelombang, rerumputan, bahkan permukaan air, selain itu desain seperti ini juga dapat mengurangi resiko keretakan fuselage saat mendarat karena efek flattering sayap. Desain seperti ini juga lebih mudah untuk dimanufaktur. Desain pesawat yang cenderung sederhana ini mengakibatkan pesawat mudah untuk dibongkar pasang, sehingga memudahkan dalam pengemasan wahana.
Fiachra Aeromapper juga memiliki kestabilan tinggi, hal ini dikarenakan pesawat ini menggunakan konfigurasi motor model puller/tractor dan konfigurasi tail yang standar (konvensional). Desain sayap yang menggunakan konfigurasi high wing juga menyebabkan pesawat ini lebih stabil karena posisi center of mass berada dibawah sayap.
Sementara itu, pesawat Rasayana Racing Plane merupakan UAV yang dirancang sebagai target drone dengan biaya yang relatif murah dan mengurangi resiko pada pilot. Rasayana Racing Plane memiliki kemampuan untuk terbang cepat dan tepat pada jalur misi. Rasayana yang berarti “Bergerak cepat bagaikan perak” diharapkan bisa terbang seperti peluru yang ditembakkan secara cepat dan tepat mengenai sasaran. Rasayana Racing Plane emiliki spesifikasi berat 1,6 kg dengan panjang pesawat 85 cm dan panjang bentang sayap 1,2 meter. Badan pesawat terbuat dari material fiberglass composite, sedangkan sayap dari foam core composite.
Wahana ini dilengkapi dengan baterai Revoelectrix 2500 mAh 4S LiPo, dengan motor Hacker A40 10S 1600KV dengan flight controller Pixhawk 2.1.
Dalam KRTI 2017 kemarin, pesawat ini mampu menyelesaikan misi untuk terbang secara cepat dan akurat (high speed cruising) sejauh 500m, berputar dan kembali ke start, dan kemudian landing secara aman dengan secepat-cepatnya. Best Time yang dimiliki rasayana adalah 37 detik dengan top speed 200 km/jam
Berikutnya, pesawat Khageswara technology development yang mengembangkan teknologi Auto Antenna Tracker, Flight Controller dan Ground Control Station. Khageswara Auto Antenna Tracker menggunakan empat buah servo, dengan dua buah servo continous pada arah yaw dan dua buah servo 180° pada arah pitch, yang mampu menghasilkan torsi hingga 15kg, dengan menggunakan dua buah servo ini akan membuat arah gerak semakin presisi. Khageswara Auto Antenna Tracker terintegrasi untuk menghubungkan GCS dengan wahana terbang, baik quadrotor, fixed wing, maupun fly wing.
Khageswara Flight Controller merupakan flight controller yang dikembangkan oleh tim gamaforce secara mandiri dengan mikroprosesor berarsitektur ARM M4 dengan kecepatan 120MHz. Kecepatan pemroses yang cepat ditunjang denga berbagai sensor seperti sensor accelerometer, gyroscope, dan magnetometer untuk memperoleh data attitude wahana serta sensor pendukung lainnya seperti sensor ketinggian, voltage monitor, GPS, dan airspeed untuk memperoleh data navigasi wahana. Khageswara fc menggunakan beberapa metode akuisisi data sensor seperti complementary filter, kalman filter, dan low pass filter, kemudian dilengkapi dengan metode kendali full state feedback yang dipadukan dengan metode linear quadratic regulator. Metode lqr digunakan untuk mencari nilai gain pada kendali full state feedback. Khageswara fc juga dilengkapi dengan metode kendali lqr dengan state reference untuk kendali pada saat melakukan gerak translasi (perpindahan). Dengan seluruh komponen tersebut, Khageswara FC dapat diimplementasikan ke berbagai wahana terbang seperti quadrotor, fixed wing dan fly wing bahkan ke auto antenna tracker.Sehingga dengan Khageswara FC, seluruh wahana dapat melakukan misi secara autonomous. Beberapa misi yang telah dapat dilakukan oleh khageswara fc adalah loitering pada wahana fixed wing dan flying wing, position hold pada quadrotor, dan melakukan waypoint pada semua wahana terbang. Seluruh data terbang wahana pada Khageswara FC termonitor pada Adhyasta GCS dengan jalur komunikasi Radio Frekuensi 433MHz. Sistem telemetri digunakan untuk komunikasi wahana dengan GCS menggunakan jalur komunikasi Radio Frekuensi 433MHz dan terhubung dengan sebuah Yagi antenna yang dapat menjangkau hingga jarak 4km.
Adhyasta Ground Control Station berfungsi untuk melakukan pengawasan terhadap wahana-wahana yang menggunakan Khageswara Flight Controller. Pengawasan tersebut antara lain adalah ketinggian wahana, koordinat wahana yang di-plot di peta, informasi yaw, pitch, dan roll, indikator baterai, waktu terbang, attitude indicator (2D) wahana dan juga indikator orientasi (3D) wahana. Selain itu, GCS ini juga dapat melakukan kontrol terhadap wahana, seperti Arming/Disarming, Take Off & Landing, Waypoint, dan Loiter. Informasi-informasi penerbangan itu nanti juga akan disimpan di sebuah flight log dalam format excel.
Pesawat lainnya yang juga dikembangkan tim GAMAFORCE adalah Gadjah Mada Fighting Copter (GMFC). Robot terbang ini dibuat dengan menggunakan sistem vertical take-off landing. Didesain untuk keperluan pick and drop logistic dengan tujuan untuk membantu korban bencana yang susah dijangkau oleh tim pengevakuasi. Gadjah Mada Fighting Copter ini mampu menyelesaikan misi pick and drop dengan catatan waktu kurang dari 10 menit. Robot hexacopter ini bergerak secara fully autonomous dengan kemampuan image processing dengan menggunakan kamera pendeteksian warna yang Full HD.
Untuk menyelesaikan misi, wahana ini menggunakan image prosessing digunakan untuk mendeteksi warna suatu objek, jika warna terdeteksi maka odroid akan mengolah warna tersebut dan mengirimnya ke mikrokontroler untuk menggerakkan wahana agar tepat berada di area warna, jika sudah tepat maka servo akan membuka dan menjatuhkan logistik tepat pada target.
Saat ini, Gama Force beranggotakan 64 mahasiswa lintas jurusan dari Fakultas Teknik, Fakultas MIPA, dan Sekolah Vokasi. Dibawah bimbingan Gesang Nugroho, S.T., M.T., Ph.D.
Pada gelaran Kontes Robot Terbang Indonesia 2017 lalu, banyak tim dari universitas lain dari seluruh Indonesia yang mampu mengembangkan teknologi dengan lebih baik bila dibandingkan dengan tim GAMAFORCE sendiri, namun dengan kematangan persiapan dan strategi yang luar biasa GAMAFORCE mampu bersaing dengan tim – tim tersebut dan bahkan menyabet gelar juara umum. Pada gelaran KRTI 2017 pula, tidak sedikit masalah yang didapatkan tim GAMAFORCE, pesawat terbaik Rasayana Racing Plane sempat crash pada awal kompetisi sehingga mengharuskan tim untuk menggunakan wahana cadangan yang kemampuannya tidak sebanding dengan pesawat yang utama tersebut. Tim Fiachra Aeromapper juga sempat mengalami masalah saat proses mapping, GMFC yang berada dibawah tekanan karena sebelumnya belum pernah meraih gelar juara, dengan mental yang kuat, tim GAMAFORCE mampu bangkit dari masalah – masalah tersebut dan akhirnya menjadi juara umum dengan Fiachra aeromapper dan rasayana racing plane yang berhasil meraih gelar juara 1 dan GMFC yang akhirnya meraih juara 2 dan predikat best design.
0 Comments