Inspeksi manual pada jalur transmisi listrik dinilai tidak efisien dan memiliki risiko keselamatan kerja yang tinggi, sementara penggunaan Unmanned Aerial Vehicle (UAV) drone terkendala oleh durasi terbang yang singkat, yaitu hanya 20 hingga 30 menit. Keterbatasan ini menyebabkan waktu henti operasional yang signifikan karena memerlukan intervensi manusia untuk penggantian baterai. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membangun stasiun penukaran baterai drone otomatis guna meningkatkan efisiensi operasional UAV dengan metode kontrol Pulse Width Modulation (PWM) pada motor stepper NEMA17HS4401. Pengimplementasian alat pada jurnal ini hanya terfokus pada sistem mekatronik penukaran model tiruan baterai drone DJI Phantom 3 Advanced. Hasil pengujian menunjukkan bahwa setelah dilakukan penyesuaian pada landing gear untuk mengurangi gesekan dan getaran, waktu rata-rata penukaran baterai adalah 2 menit 9,7 detik, sedikit lebih cepat dari kondisi tanpa penyesuain yaitu 2 menit 23,3 detik dan jauh lebih cepat jika dibandingkan dengan teknologi DJI Dock 3 yaitu selama 27 menit dengan metode wireless charging dimana tanpa proses penukaran baterai. Sistem dilengkapi dengan kamera yang digunakan untuk mendeteksi orientasi posisi baterai pada drone sebagai bagian dari mitigasi kondisi posisi pendaratan acak pada landing pad. Selain itu, terdapat juga sensor ultrasonik RCWL-1601 digunakan untuk mendeteksi keberadaan drone pada radius kurang dari 55 cm dengan tingkat akurasi 92,48%.
Kata kunci : Stasiun penukaran baterai drone otomatis, Unmanned Aerial Vehicle, Pulse Width Modulation, sistem mekatronik.