Pengembangan Lengan Robot (Robotic Arm) pada Remote Operating Vehicle (ROV) dengan Pengendalian Secara Manual

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Perkembangan teknologi berbasis mikrokontroler pada abad-21 terjadi dengan sangat cepat. Kemajuan ini dapat dirasakan dengan munculnya banyaknya peralatan mutakhir yang bisa dioperasikan dengan menggunakan komputer maupun beberapa tombol sederhana.

Hampir keseluruhan peralatan elektronik yang berada di sekitar kita telah dikendalikan dengan adanya mikrochip dan mikrokontroler, bahkan dalam skala besar seperti pabrik pembuatan mobil dan motor. Kemajuan teknologi secara langsung telah membantu umat manusia lebih mudah melakukan hal yang dianggap sulit.

Laut Indonesia masih menyimpan berbagai macam sumberdaya hayati maupun non hayati yang belum diteliti lebih mendalam. Hal ini disebabkan masih belum banyak fasilitas wahana underwater untuk kegiatan eksplorasi bawah laut di Indonesia. Kegiatan eksplorasi bawah laut merupakan kegiatan yang penting dilakukan tapi memiliki bahaya dan resiko yang tinggi. Kegiatan ini harus dilakukan oleh seorang yang profesional dalam hal menyelam, selain itu menyelam memiliki batasan waktu karena terbatasnya jumlah udara dalam tabung selam.

Penelitian lengan robot ini merupakan salah satu cara untuk mengurangi kekurangan kemampuan manusia di dalam air. Keberadaan lengan robot ini dapat membantu proses pengambilan obyek yang berada di dasar perairan tanpa harus menyelam. Lengan robot yang dikendalikan oleh mikrokontroler memiliki cakupan aplikasi yang luas karena mudah digunakan dan ukurannya lebih ringkas . Menurut Winoto (2008) mikrokontroler adalah sebuah sistem mikroprosesor dimana di dalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainya yang sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap dipakai. Pengendalian lengan robot dengan mikrokontroler hampir sama seperti pengendalian menggunakan komputer pada umumnya karena keduanya menggunakan sistem mikroprosesor. Mikroprosesor merupakan chip yang berfungsi sebagai pemroses data dari input yang diterima dari sebuah sistem digital (Budiharto, 2005). Perbedaan keduanya hanya terletak pada ukuran dan kapasitas pengolahan data dimana mikrokontroler berukuran kecil, ramping, dan berkapasitas rendah.

Tujuan Penelitian

Merancang dan membangun alat yang mampu dikendalikan secara manual melalui lengan tangan manusia untuk memberikan kemudahan dalam melakukan pengambilan obyek tertentu tanpa menyentuhnya baik di darat maupun di dalam air.

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan IPB. Waktu penelitian dilaksanakan terhitung dari bulan september 2007 sampai Maret 2009.

Alat dan Bahan

Project board, downloader ISP, kabel serial, personal computer (PC), solder, gergaji U, gergaji besi, kikir dan amplas halus, standing bor, mesin gerinda potong, mesin jigsaw, BASCOM-AVR, AutoCAD 2004, Eagle 5.0, IC ATMega 8535, DT-AVR Low Cost Micro System, trafo CT 1 ampere, kabel pita komputer multi warna isi 20, kabel plus konektor listrik, fuse, pin header singgle, arkrilik (ukuran 2, 3, dan 5 mm), arkrilik siku 900, Parallax Standard Servo , GWS Servo SO3T STD, GWS Servo SO4 BBM, potensio meter 50 K Ohm, lem alteco, O-ring karet.

Metode Pembuatan

Pembuatan lengan robot dilakukan dengan beberapa tahapan penting yang harus dilakukan. Tahapan ini dapat dilihat pada Gambar 1 sedangkan alur pembacaan program ditampilkan pada Gambar 2.

Pengembangan Lengan Robot (Robotic Arm), Remote Operating Vehicle

Gambar 1. Tahapan pembuatan lengan robot

Pengembangan Lengan Robot (Robotic Arm), Remote Operating Vehicle

Gambar 2. Flowchart program pengendali lengan robot

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Penelitian

Lengan robot yang dibuat oleh penulis diberi nama RAMCES-5 ( Robotic Arm with Manual Control sErvoS - 5). Hasil robot RAMCES-5 dapat dilihat pada Gambar 3.

Pengembangan Lengan Robot (Robotic Arm), Remote Operating Vehicle

Karakteristik Lengan Robot

Instrument RAMCES-5 dibuat menggunakan sistem kontrol elektronika dan program. Digunakannya kontrol elektronika pada lengan robot ini memungkinkan robot dapat bergerak seperti layaknya tangan manusia.

Hasil Pengukuran Nilai Tegangan Keluaran Sensor.

Pengukuran dilakukan setelah menggerakkan sensor sampai batas maksimum tangan manusia bergerak. Hasil pengukuran tegangan yang dilakukan pada masukan kaki 1 dan 2 dari potensio meter diperoleh hasil Tabel 1.

Pengembangan Lengan Robot (Robotic Arm), Remote Operating Vehicle

Pengujian Daya Cengkram Gripper.

Pengujian dilakukan dengan mencoba mengambil sepuluh obyek benda dengan ukuran dan bobot yang berbeda menggunakan gripper Hasil pengamatan percobaan ini didapatkan hasil pada Tabel 2. lengan robot.

Pengembangan Lengan Robot (Robotic Arm), Remote Operating Vehicle

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa RAMCES-5 dapat berputar dengan baik dan mampu mengangkat berbagai macam obyek benda. Gripper pada RAMCES-5 hanya dapat mencengkram obyek yang memiliki ukuran kurang dari 5,5 cm. Hasil pengamatan struktur RAMCES-5 menunjukkan bahwa penggunaan bahan arkrilik 5 mm yang didukung dengan penggunaan mur 2 mm dan arkrilik siku mampu menopang berat RAMCES-5 dengan baik.

Penggunaan mikrokontroler ATMega8535 dengan fasilitas ADC 8 buah dan pencacahan 10 bit dapat mengontrol dengan baik pergerakan RAMCES-5. Penggunaan pemberat penyeimbang bisa mengurangi pengaruh grafitasi bumi pada RAMCES-5 sehingga dapat bergerak lebih bertenaga mengangkat suatu obyek benda.

Saran

Untuk penelitian selanjutnya mengenai lengan robot sebaiknya gunakan model servo dan desain yang lebih ramping lagi untuk mengurangi beban keseluruhan lengan robot. Gunakan penghalus tegangan DC yang lebih baik dalam rangkaian power supply untuk mengurangi getaran pada motor servo.

DAFTAR PUSTAKA

Budiharto, W. 2005. Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Hal. 3-6. Elex Media Komputindo. Jakarta. vii + 275 h.

Winoto, A. 2008. Mikrokontroler AVR ATmega8/16/32/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Hal. 3. Informatika. Bandung. xv + 259 h.

0 komentar:

Poskan Komentar