Tugas Interaksi Manusia Komputer Pengenalan Robot




BAB 1
PENDAHULUAN ROBOTIKA
PENGENALAN ROBOT
1.1. Sejarah
Pertama kali kata “ROBOT” digunakan di New York pada Oktober 1922 pada sebuah pentas theater yang berjudul “RVR”, dinaskahi oleh Karel Caper. Kata Robot itu sendiri berasal dari sebuah kata robota yang berarti kerja.
Tahun 1956, UNIMATION memulai bisnis robot dan baru pada tahun 1972 mendapatkan laba dari usahanya tersebut. Istilah robot makin populer setelah ada film Starwars dan Robot R2D2 yaitu sekitar tahun 70-an.
1.2. Definisi Robot & Robotik
Banyak terdapat tanggapan mengenai konsep robot, dimana robot diandalkan sebagai tiruan manusia. Karena itu dicoba dibuat sebuah definisi untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan. Definisi yang paling dapat diterima adalah dari “Robot Institute Of America”.
“Sebuah robot adalah sesuatu yang dapat di program dan diprogram ulang, dengan memiliki manipulator mekanik / pengerak yang didisain untuk memindahkan barang-barang, komponen-komponen atau alat-alat khusus dengan berbagai program yang fleksibel / mudah disesuaikan untuk melaksanakan berbagai macam tugas”
Dari definisi tersebut dapat dikatakan robot sebagai automasi yang dapat diprogram ( Programmable Automation).
Sedangkan istilah Robotik Berdasarkan Webster adalah :
"Teknologi yang behubungan dengan mendesain, membuat, dan mengoperasikan robot."
Robotik ruang lingkupnya mencakup artificial intelegen, ilmu komputer, engineering mekanik, Psikologi, Anatomi, and bidang ilmu lainnya.
Kata Robotik sendiri pertama kali digunakan oleh Issac Asimov pada tahun1942.
1.4. Komponen Dasar Sebuah Robot
1. Manipulator
• Mekanik
• Penyangga gerakan ( appendage)
  Base (pondasi / landasan robot)
2. Controler Adalah jantung dari robot untuk mengontrol (MP, RAM, ROM, Sensor dll).
3. Power Supply
Sumber tenaga yang dibutuhkan oleh robot, dapat berupa energi listrik, energi tekanan cairan ( hidrolik ), atau energi tekanan udara ( Pneumatik ).
4. End Effector
Untuk memenuhi kebutuhan dari tugas robot atau si pemakai.

Tingkat Teknologi Robot
1. Robot teknologi rendah
2. Robot teknologi menengah
3. Robot teknologi tinggi
1. Robot teknologi rendah
Robot teknologi rendah digunakan dalam lingkungan industri untuk pekerjaaan seperti mesin pemasang & pelepas, penangganan material, operasi pengepressan dan operasi perakitan sederhana.
Karakteristik Robot teknologi rendah :
􀂙 Siku, memiliki 2 sampai dengan 4 pergerakan siku dan biasanya robot teknologi rendah merupakan robot non servo.
􀂙 Beban kerja, beban kerja untuk jenis robot teknologi rendah berkisar 3 sampai dengan 13,6 kg.
􀂙 Waktu siklus, adalah waktu yang perlukan sebuah robot untuk bergerak dari satu posisi ke posisi berikutnya. Dimana waktu siklus ini tergntung atas 2 faktor yaitu : beban kerja dan panjang lengan manipulator. Robot teknologi rendah biasanya memiliki waktu siklus yang cukup tinggi yaitu : 5 sampai dengan 10 Sekon.
􀂙 Ketelitian, adalah seberapa dekat sebuah robot dapat menggerakan manipulatornya sesuai dengan titik yang telah diprogramkannya. Erat hubungannya dengan ketelitian yaitu keseragaman. Keseragaman menggambarkan seberapa sering sebuah robot melakukan program yang sama, mengulangi gerakannya pada titik yang telah diberikan. Baik ketelitian dan keseragaman sangat penting dalam sistem operasi berbagai robot. Untuk robot teknologi rendah ketelitiannya berkisar 0,050 sampai dengan 0,025 mm.
􀂙 Aktuasi, adalah metode pergerakan siku suatu robot. Aktuasi dapat dicapai dengan menggunakan pneumatic, hidrolik, maupun elektrik. Untuk robot yang berteknologi rendah biasanya menggunakan motor listrik karena harganya murah dan operasinya mudah dikendalikan.
2.Robot teknologi menengah
Robot teknologi menengah umumnya digunakan untuk pekerjaaan mengambil dan meletakan dan mesin pemasang & pelepas. Robot teknologi menengah memiliki kerumitan yang lebih tinggi.
Karakteristik Robot teknologi menengah :
􀂙 Siku, Robot teknologi menengah memiliki jumlah siku yang lebih banyak dibandingkan dengan robot teknologi rendah dan memiliki batere kerja yang lebih besar. Lengan robot ini juga memiliki kekuatan manuver yang lebih untuk memanipulasi. Siku Robot teknologi menengah berjumlah 5 sampai dengan 6 pergerakan siku.
􀂙 Beban kerja, beban kerja untuk jenis robot teknologi menengah berkisar 68 sampai dengan 150 kg. Dengan bertambahnya kemampuan beban kerja maka robot ini mampu menggantikan pekerja dalam situasi dimana mengangkat bagian yang berat secara konstan ketika diperlukan.
􀂙 Waktu siklus, Robot teknologi menengah memiliki waktu siklus yaitu : dalam pergerakan siku sepanjang 25 sampai dengan 65 dapat ditempuh dalam waktu 1,0 Sekon. Semakin tinggi kompleksitas pekerjaan dan makin berat beban kerja yang diberikan maka makin bersar pula nilai waktu siklus yang diperoleh.
􀂙 Ketelitian, dengan bertambahnya jumlah siku akan juga berpengaruh dengan meningkatnya ketelitian. Untuk robot teknologi menengah ketelitiannya berkisar 0,2 sampai dengan 1,3 mm.
􀂙 Aktuasi, Untuk robot yang berteknologi menengah digerakkan oleh 2 tipe motor yaitu: listrik atau hidrolik. Alasan menggunakan 2 tipe motor karena beban kerja yang berat.

3.Robot teknologi tinggi
Robot teknologi rendah digunakan dalam lingkungan industri untuk pekerjaaan yang kompleksitasnya tinggi.
Karakteristik Robot teknologi tinggi :
􀂙 Siku, memiliki 8 sampai dengan 10 pergerakan siku dan biasanya robot teknologi tinggi memiliki jenis pekerjaan yang komplek dan manuver gerakan yang beragam.
􀂙 Beban kerja, beban kerja untuk jenis robot teknologi tinggi berkisar 150 sampai dengan 250 kg.
􀂙 Waktu siklus, karena bertambahnya gerakan dan kompleksitas kerja yang tinggi maka Waktu siklus untuk robot teknologi tinggi berkisar : 10 sampai dengan 25 Sekon.
􀂙 Ketelitian, dengan bertambahnya jumlah siku akan juga berpengaruh dengan meningkatnya ketelitian. Untuk robot teknologi tinggi ketelitiannya berkisar 1,5 sampai dengan 3,0 mm.
􀂙 Aktuasi, Untuk robot yang berteknologi tinggi biasanya digerakkan oleh 3 tipe aktuator motor yaitu: listrik, hidrolik dan pneumatik.

GEOMETRI ROBOT
2.1. Geometri Robot dan Istilah-Istilahnya
Degrees Of Freedom (DOF) adalah setiap titik sumbu gerakan mekanik pada robot, tidak terhitung untuk End Effector.
Degrees Of Movement (DOM) adalah kebebasan / kemampuan untuk melakukan sebauh gerakan.
Sebagai contoh, robot dengan 6 derajat kebebasan :
1. Base Rotation (dudukan untuk berputar)
2. Shoulder Flex (lengan atas / pundak)
3. Elbow Flex (lengan bawah)
4. Wrist Pitch (pergelangan angguk)
5. Wrist Yaw (pergelangan sisi)
6. Wrist Roll (pergelangan putar)

2.2. Joint Dan Link
Joint memungkinkan terjadinya gerakan pada dua bagian tubuh robot, sedangkan Link menghubungkan tiap-tiap joint.
2.3. Tipe-tipe Joint
1. Linear Joint
Gerakan antara In & Out, link adalah gerakan linear (tipe L-Joint).
2. Orthogonal Joint
Ini juga Linear Joint. Tetapi antara In & Out, Link-nya saling tegak lurus (tipe O-Joint).
3. Rotational Joint
Merupakan penghubung dimana perputaran terjadi tegak lurus terhadap In & Out Link (tipe R-Joint).
4. Twisting Joint
Mengakibatkan gerakan berputar, tapi putaran pararel dengan In & Out Link (tipe T-Joint).
5. Revolving Joint
Input Link, pararel dengan axis perputaran dari joint. Output tegak lurus dengan putaran.

2.4. Robot Konfigurasi
Dikarenakan robot mempunyai bermacam-macam bentuk dan ukuran, sehingga memiliki beragam kemampuan gerakan. Secara fisik, ada beberapa konfigurasi yang dapat dibentuk. Yaitu,
1. Konfigurasi Koordinat Kartesian
Sistem koordinat kartesian berbasis akan 3 sumbu atau bidang, yaitu sumbu x, y dan z.


2. Konfigurasi Koordinat Silinder
Sistem koordinat silinder memiliki 3 derajat kebebasan (DOF) atau 3 axis, yang terdiri dari θ (theta) mewakili sumbu putar, sumbu z mewakili gerakan naik-turun serta sumbu R yang mewakili gerakan memanjang atau memendek.


SISTEM KONTROL
3.1. Jenis Robot Control
Ada beberapa jenis pengatur gerakan pada robot, diantaranya :
1. Limite Sequence Robot
Ciri – ciri : - Paling sederhana
- Paling murah
- umumnya menggunakan driver pneumatic
- Operasinya Pick & Place
2. Point to Point
Ciri - ciri : - Lebih canggih dari Limite Sequence Robot
- Menyimpan titik-titik dari langkah robot
- Menggunakan driver hydraulic
- Motor elektronik
3. Countouring
Ciri – ciri : - Peningkatan Point to Point
- Speed & Countour

- Menggunakan driver hydraulic
4. Line Tracker
Ciri – ciri : - Untuk benda bergerak

- Senior dan program
- Menggunakan driver hydraulic
5. Intelligent Robot
Ciri – ciri : - Dapat bereaksi dengan lingkungan

- Dapat mengambil keputusan
- Advance I/O
- Advance sensor
3.2. Bagian-Bagian Pada Kontrol Robot
Kontrol pada robot dapat dikelompokan dari level rendah, menengah dan tinggi. Secara detail adalah sebagai berikut :
• Low Technology Controllers
Mungkin dapat diprogram untuk praktis atau tidak praktis. Tidak ada internal memory amp.
• Medium Technology Controllers
Mempunyai 2 sampai 4 sumbu bergerak dan memiliki mikroprosesor serta memori (terbatas). Tetapi I/O-nya terbatas, delay setiap gerakan serta dapat diprogram jika kerja telah lengkap.
• High Technology Controllers



Memiliki memori yang besar serta punya mikroprosesor dan co-mikroprosesor. Bermacam-macam I/O, re-program dalam waktu singkat. Mempunyai sampai dengan 9 axis. Dalam kontrolernya ada 5 bagian penting, yaitu Power Supply, Interface, Axis Drive Board, Option Boards dan Mikroprosesor.

3.3. Sensor
Sensor pada robot industri ada dua kategori, yaitu :
• Internal Sensor
Digunakan untuk mengontrol posisi, kecermatan dan lain-lain. Contohnya adalah potensiometer, optical encoder.
• External Sensor
Digunakan untuk mengontrol dan mengkoordinasi robot dengan environment. Contohnya adalah switch sentuh, infra merah.

Menurut jenis dan fungsinya dapat dilihat beberapa tipe sensor di bawah ini :
• Kontak Sensor
Dapat digunakan untuk mendeteksi kontak atau gaya. Ada dua jenis yaitu Touch Sensor dan Stress / Force Sensor.
• Proximity Sensor
Jika jarak antara obyek dan sensor dekat. Misalnya untk mengetahui jarak dari objek.
• Optical Sensor
Untuk mengetahui ada atau tidaknya suatu barang.
• Vision Sensor
Untuk mendefinisikan benda, alignment dan inspection.
• Voice Sensor
Untuk mengenali jenis benda dan melakukan perintah lewat suara.

Dan masih banyak jenis-jenis sensor lainnya. Biasanya sensor digunakan untuk pengukuran kondisi fisis, seperti temperature, tekanan, aliran listrik dan lain-lain.

0 komentar:

Posting Komentar