Definisi Robot dan Jenis-jenis Robot
Filed Under :
Techno
by Abdillah Irsyad El Nur
Jumat, 14 September 2012Assalamualaikum.
Nah kali ini aku akan sedikit ngebahas tentang robot nih. Yaa ... soalnya sekalian mw dijadikan bahan pembelajaran ku ntr buat murid2 di sekolah. Hohoho ...
Pengertian Robot
Ada banyak defenisi yang dikemukakan oleh para ahli mengenai robot.
Orang awam beranggapan bahwa robot mengandung pengertian suatu alat
yang menyerupai manusia, namun struktur tubuhnya tidak menyerupai
manusia melainkan terbuat dari logam.(Novia, Leli, 2004). Beberapa ahli robotika berupaya memberikan beberapa defenisi, antara lain :
- Robot adalah sebuah manipulator yang dapat di program ulang untuk memindahkan tool, material, atau peralatan tertentu dengan berbagai program pergerakan untuk berbagai tugas dan juga mengendalikan serta mensinkronkan peralatan dengan pekerjaannya, oleh Robot Institute of America.
- Robot adalah sebuah sistem mekanik yang mempunyai fungsi gerak analog untuk fungsi gerak organisme hidup, atau kombinasi dari banyak fungsi gerak dengan fungsi intelligent, oleh official Japanese.
Gambar 1. Anatomi robot industri
Sumber : Endra (2006)
Pada Gambar 1 di atas memperlihatkan anatomi robot industri yang Komponen utamanya terdiri dari empat bagian, yaitu:
1. Manipulator
Manipulator adalah bagian mekanik yang dapat difungsikan untuk memindah, mengangkat dan memanipulasi benda kerja.
2. Sensor
Sensor adalah komponen berbasis instrumentasi (pengukuran) yang
berfungsi sebagai pemberi informasi tentang berbagai keadaan atau
kedudukan dari bagian-bagian manipulator.
3. Aktuator
Aktuator adalah komponen penggerak yang jika dilihat dari prinsip
penghasil geraknya dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu penggerak
berbasis motor listrik (motor DC dan motor AC),
4. Kontroler
Kontroler adalah rangkaian elektronik berbasis mikroprosesor yang
berfungsi sebagai pengatur seluruh komponen dalam membentuk fungsi
kerja. (Endra, 2006)
C. Robot Manipulator
1. Klasifikasi Robot Manipulator
Secara umum struktur robot dapat dibedakan menurut sumbu koordinat yang digunakan, untuk lebih jelasnya diuraikan dalam tabel 1.
Tabel 1. Struktur Umum Robot
|
No.
|
Jenis Robot
|
Sumbu 1
|
Sumbu 2
|
Sumbu 3
|
Total Rotasi
|
|
1
2
3
4
5
|
Cartesian
Cylindrical Spherical SCARA Articulated |
P
R
R
R
R
|
P
P
R
R
R
|
P
P
P
P
R
|
0
1
2
2
|
Sumber: Endra Pituwarno, (2006)
R= Revolute joint yaitu perputaran pada sumbu tertentu.
a. Robot Kartesian
Struktur Robot ini terdiri dari tiga sumbu linier (prismatic).
Masing-masing sumbu dapat bergerak kearea sumbu x-y-z. Keuntungan robot
ini adalah pengontrolan posisi yang mudah dan mempunyai struktur yang
lebih kokoh.
Gambar 2. Konfigurasi cartesian
Sumber : Pitowarno, (2006)
Pada Gambar 2 memperlihatkan manipulator berkonfigurasi cartesian
dimana secara relatif adalah yang paling kokoh untuk tugas mengangkat
beban yang berat. Struktur ini banyak dipakai secara permanen pada
instalasi pabrik baik untuk mengangkat dan memindah barang-barang
produksi maupun untuk mengangkat peralatan-peralatan berat pabrik ketika
melakukan kegiatan instalasi.
b. Robot Silindris
Struktur dasar dari robot silindris adalah terdiri dari Horisontal Arm dan Vertical Arm yang dapat berputar pada basel landasannya
(lihat gambar 3). Jika dibandingkan dengan robot kartesian, robot
silindris mempunyai kecepatan gerak lebih tinggi dari end effectornya, tapi kecepatan tersebut tergantung momen inersia dari beban yang dibawanya.
Gambar 3. Konfigurasi silinder
Sumber : Pitowarno, (2006)
Konfigurasi silinder mempunyai kemampuan jangkauan berbentuk
ruang silinder yang lebih baik, meskipun sudut ujung lengan terhadap
garis penyangga tetap. Konfigurasi ini banyak diadopsi untuk sistem gantry atau crane karena strukturnya yang kokoh untuk tugas mengangkat beban.
c. Robot Spheris/Polar
Konfigurasi struktur robot ini mirip dengan sebuah tank dimana terdiri atas Rotary Base, Elevated Pivot, dan Telescopic Arm (lihat gambar 4). Keuntungan dari robot jenis ini adalah fleksibilitas mekanik yang lebih baik.
Gambar 4. Konfigurasi Polar
Sumber: Pitowarno, (2006)
Pada Gambar 4 terlihat konfigurasi polar dimana badan dapat berputar
ke kiri atau kanan. Sendi pada badan dapat mengangkat atau menurunkan
pangkal lengan secara polar. Lengan ujung dapat digerakkan maju-mundur
secara translasi
d. Robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm)
Robot Assembly bisa didesain menurut koordinat kartesian,
silindris maupun spheris. Pada beberapa aplikasi hanya membutuhkan sumbu
gerak vertikal, misalnya robot assembly yang memasang komponen pada PCB. Robot ini mempunyai lengan dengan dua artikulasi, sedangkan wrist mempunyaigerakan linier dan rolling. Struktur robot assembly dapat dilihat pada gambar 5.
Gambar 5. Struktur robot SCARASmb
er Sumber: Endra Pituwarno, (2006)
jaya.ac.id(1995)
e. Robot Artikulasi / Konfigurasi Sendi Lengan
Robot ini terdiri dari tiga lengan yang dihubungkan dengan dua Revolute Joint. Elbow Joint menghubungkan Force Arm dengan Upper Arm. Shoulder Joint menghubungkan Upper Arm dengan Base. Struktur robot artikulasi ini dapat dilihat pada gambar 6 dibawah ini.
Gambar 6. Konfigurasi sendi-lengan
Sumber: Pitowarno, (2006)
Konfigurasi ini yang paling populer untuk melaksanakan fungsi
layaknya pekerja pabrik seperti mengangkat barang, mengelas, memasang
komponen mur dan baut, dan sebagainya. Struktur lengan-sendi cocok
digunakan untuk menjangkau daerah kerja yang sempit dengan sudut
jangkauan yang beragam.
1. End Effector
Kemampuan robot juga tergantung pad piranti yang dipasang pada lengan robot. Piranti ini biasanya dikenal dengan end effector. end effector ada dua jenis yaitu Pencengkram (griper) yang digunakan untuk memegang dan menahan obyek, peralatan (tool) yang digunakan untuk melakukan operasi tertentu pada suatu obyek. Contohnya: bor, penyemprot cat, gerinda, las dan sebagainya.
2. Sistem Penggerak Robot
Penggerak diperlukan oleh robot agar robot mampu bergerak atau
berpindah posisinya serta mampu mengangkat beban pada end effectornya.
Macam-macam penggerak yang biasa digunakan adalah penggerak hidrolik
(berbasis bahan cair seperti oli), penggerak pneumatik (perangkat
kompresi berbasis udara atau gas nitrogen) dan penggerak elektrik (motor
servo,motor DC dan motor stepper).
3. Sensor
Adalah perangkat atau komponen yang bertugas mendeteksi (hasil)
gerakan atau fenomena lingkungan yang diperlukan oleh sistem kontroler.
Dapat dibuat dari sistem yang paling sederhana seperti sensor ON/OF
menggunakan limit switch, sistem analog, sistem bus parallel, sistem bus
serial, hingga sistem mata kamera.
4. Kontroler
Dalam kontrol robotik pada dasarnya terbagi dua kelompok, yaitu sistem kontrol loop terbuka (open loop) dan loop tertutup (close loop).
Diagram loop terbuka atau umpan maju (feed forward control) dapat dinyatakan dalam gambar berikut ini.
 |
|
Gambar 7. Kontrol robot loop terbuka
Sumber : Pituwarno (2006)
Kontrol loop terbuka atau umpan maju (feedforward control)
dapat dinyatakan sebagai sistem kontrol yang outputnya tidak
diperhitungkan ulang oleh kontroller. Keadaan apakah robot telah
benar-benar mencapai target seperti yang dikehendaki sesuai referensi,
adalah tidak mempengaruhi kerja kontroller.
Kontrol robot loop tertutup dapat dinyatakan seperti gambar di bawah:
Gambar 8. Kontrol robot loop tertutup
Sumber : Pituwarno (2006)
Pada gambar di atas , jika hasil gerak aktual telah sama dengan
referensi maka input kontroler akan sama dengan nol. Artinya kontroler
tidak lagi memberikan sinyal aktuasi kepada robot karena target akhir
perintah gerak telah diperoleh. Makin kecil error terhitung maka makin
kecil pula sinyal pengemudian kontroler terhadap robot, sampai pada
akhirnya mencapai kondisi tenang (steady state).
0 komentar:
Posting Komentar