Review Jurnal Robotika(Robot beroda dan berkaki)

Judul Jurnal

Robotika (Robot beroda dan berkaki)

ABSTRAK

Perkembangan dunia robotika terjadi sangat cepat pada era ini. Ketertarikan manusia terhadap perkembangan robot semakin tinggi dan penelitian yang berkaitan dengan perkembangan robot semakin bermunculan. Salah satu dari perkembangan tersebut adalah penelitian robot berkaki atau biped walking robot. Robot berkaki merupakan sistem yang diadaptasi dari mekanisme berjalan pada manusia. Mekanisme berjalan pada manusia atau yang sering disebut dengan human gait terdiri dari dua fase yaitu fase tegak atau fase stance dan fase mengayun atau fase swing. Pada fase stance, kaki berkontak dengan tanah dan menghasilkan gaya yang dibutuhkan untuk menopang berat tubuh. Sebaliknya, pada fase swing kaki tidak berada di atas tanah dan berayun dengan posisi sudut tertentu.

Pada penelitian ini akan mensimulasikan fase swing leg pada robot berkaki. Fase swing leg pada robot berkaki merupakan fase yang penting untuk meminimalisasi sistem kontrol yang rumit. Simulasi swing leg pada penelitian ini menggunakan sistem kontrol adaptif dan alat bantu software MATLAB/Simulink.

Penelitian ini telah berhasil mensimulasikan plant swing leg dengan adaptive control menggunakan MATLAB/Simulink dimana posisi sudut swing leg dapat mengikuti posisi sudut yang diinginkan dengan nilai frekuensi rendah sebesar 0,05 Hz dan frekuensi tinggi sebesar 1 Hz. Hasil simulasi variasi panjang dan massa swing leg dapat disimpulkan bahwa adaptive control masih robust pada variasi panjang dan massa sebesar 30% . Hal ini dibuktikan dengan hasil simulasi tersebut yang masih konvergen, stabil dan masih bisa mengikuti posisi sudut yang diinginkan.

PENDAHULUAN

Pada saat ini teknologi robot semakin berkembang pesat. Perkembangan ini

dapat dilihat dari teknologi mikrokontroler yang merupakan suatu terobosan teknologi

mikroprosessor dan mikrokomputer. Mikrokontroler ini banyak digunakan pada

berbagai sistem kontrol.

Ada berbagai macam robot cerdas yang telah dirancang diantaranya robot yang

berfungsi pada bidang militer, medis, dan perdagangan. Untuk membuat robot cerdas

kita harus melakukan pertimbangan – pertimbangan yang sering menjadi kendala dalam

perancangan sebuah robot, sebab terkadang jika mengutamakan salah satu faktor

misalnya faktor kecepatan, maka faktor yang lainnya seperti kestabilan gerak bisa saja

tidak tercapai. Untuk mengatasi berbagai kendala tersebut, maka harus dilakukan studi

yang sekaligus merancang sebuah robot dengan mempertimbangkan dan memilih

bagian-bagian pembangun robot yang tepat, dan spesifikasinya sesuai dengan

kebutuhan, sehingga target yang ingin dicapai seperti kecerdasan, kestabilan,

kehandalan, serta kecepatan robot dalam melakukan aksinya dapat tercapai.

Agar dapat mencapai semua itu kita dapat mempelajari robot Boe-bot sebagai

bahan dasar untuk mempelajari robot. Robot Boe-bot ini ada yang beroda dan berkaki.

Salah satu cara kerja dari robot Boe-bot ini yaitu dapat mendeteksi adanya penghalang

dengan menggunakan sensor Infrared (IR), sensor ini akan bekerja dengan menyusuri

dinding dengan mendeteksi jarak. Dimana sensor jarak digunakan untuk mengetahui

posisi robot terhadap dinding dan sensor lantai yang akan mendeteksi garis putih.

Dengan diketahuinya posisi ini maka robot dapat memberikan keputusan gerakan apa

yang akan dilakukan, yaitu menghindari adanya penghalang (dinding).

Ringkasan Jurnal

Seiring perkembangan teknologi yang semakin pesat, dimana peran manusia telah banyak digantikan dengan mesin ataupun robot dalam mengerjakan suatu pekerjaan. Robot-robot yang dibuat memiliki berbagai bentuk seperti robot beroda dan berkaki yang dikendalikan dengan suatu sistem kontrol. Pada robot berkaki umumnya menggunakan motor servo sebagai penggeraknya. Sistem pengendalian motor servo yang jumlahnya banyak biasanya menggunakan servo controller. Modul (rangkaian servo controller) ini yang akan mengatur pengiriman alamat dan pemberian data/lebar pulsa pada masing-masing motor servo. Permasalahan yang muncul saat ini adalah sulitnya mendapatkan modul servo controller yang harus memesan dari luar negeri dan tentunya harus dibayar dengan biaya yang tinggi dan membutuhkan waktu yang cukup lama untuk mempelajari cara pemasangan dan pemrogramannya.

Mengatasi masalah tersebut kita dapat membuat sendiri modul servo controller dengan menggunakan mikrokontroler PIC 16F84. Mikrokontroler buatan Microchip ini memiliki fasilitas yang cukup lengkap untuk mengendalikan banyak motor servo disamping pemrogramannya yang mudah yaitu dengan menggunakan bahasa pemrograman basic. Dalam pembuatan modul servo controller ini dibutuhkan dua buah mikrokontroler PIC 16F84 yang terdiri dari mikrokontroler utama yang dapat mengontrol duabelas motor servo sekaligus dan mikrokontroler bantu yang digunakan untuk mengirimkan alamat dan data/lebar pulsa secara serial (RS232) ke mikrokontroler utama, juga sebagai masukan perintah pengendalian gerakan robot dari mikrokontroler lain yang dilakukan secara pararel (8 bit).

Tinjauan Pustaka

 Kata robot berasal dari bahasa Czech, robota yang berarti pekerja, mulai menjadi populer ketika seorang penulis berbangsa Czech (Ceko), Karl Capek, membuat pertunjukan dari lakon komedi yang ditulisnya pada tahun 1921 yang berjudul RUR (Rossum’s Universal Robot) (Pitowarno, 2006: 1).

Robot dapat diartikan sebagai sebuah mesin yang dapat bekerja secara terus menerus baik secara otomatis maupun terkendali. Robot yang digunakan untuk membantu tugas-tugas manusia mengerjakan hal yang sulit atau dilakukan manusia secara langsung. Misalnya menangani material radio aktif, merakit mobil dalam industri perakitan mobil, menjelajah planet mars, sebagai media pertahanan atau perang, dan sebagainya. Pada dasarnya dilihat dari struktur dan fungsi fisiknya (pendekatan visual) robot teridiri dari dua bagian, yaitu non-mobile robot dan mobile robot. Kombinasi keduanya menghasilkan kelompok konvensional (mobile dan non-mobile) contohnya mobile manipulator, walking robot, dll dan non konvensional (humanoid, animaloid, extraordinary). Saat ini robot selain untuk membantu pekerjaan manusia juga digunakan sebagai hiburan.

Pembahasan

Robot ini menggunakan system motor sevo. Motor servo adalah sebuah motor DC yang dilengkapi rangkaian kendali dengan sistem closed feedback yang terintegrasi dalam motor tersebut. Pada motor servo posisi putaran sumbu (axis) dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor servo disusun dari sebuah motor DC, gearbox, variabel resistor (VR) atau potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas maksimum putaran sumbu (axis) motor servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang pada pin kontrol motor servo. Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW) dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan dengan memberikan variasi lebar pulsa (duty cycle) sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya. Jenis Motor Servo Motor Servo Standar 180° Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan defleksi masing-masing sudut mencapai 90° sehingga total defleksi sudut dari kanan – tengah – kiri adalah 180°. Motor Servo Continuous Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan defleksi sudut putar (dapat berputar secara kontinyu). Pulsa Kontrol Motor Servo Operasional motor servo dikendalikan oleh sebuah pulsa selebar ± 20 ms, dimana lebar pulsa antara 0.5 ms dan 2 ms menyatakan akhir dari range sudut maksimum. Apabila motor servo diberikan pulsa dengan besar 1.5 ms mencapai gerakan 90°, maka bila kita berikan pulsa kurang dari 1.5 ms maka posisi mendekati 0° dan bila kita berikan pulsa lebih dari 1.5 ms maka posisi mendekati 180°. Pulsa Kendali Motor Servo pulsa motor servo, kendli motor servo, pulsa pwm motor servo, pulsa kontrol motor servo,prinsip kerja motor servo,sistem kerja motor servo,bentuk pulsa motor servo Motor Servo akan bekerja secara baik jika pada bagian pin kontrolnya diberikan sinyal PWM dengan frekuensi 50 Hz. Dimana pada saat sinyal dengan frekuensi 50 Hz tersebut dicapai pada kondisi Ton duty cycle 1.5 ms, maka rotor dari motor akan berhenti tepat di tengah-tengah (sudut 0°/ netral). Pada saat Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan kurang dari 1.5 ms, maka rotor akan berputar ke berlawanan arah jarum jam (Counter Clock wise, CCW) dengan membentuk sudut yang besarnya linier terhadap besarnya Ton duty cycle, dan akan bertahan diposisi tersebut. Dan sebaliknya, jika Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan lebih dari 1.5 ms, maka rotor akan berputar searah jarum jam (Clock Wise, CW) dengan membentuk sudut yang linier pula terhadap besarnya Ton duty cycle, dan bertahan diposisi tersebut.

Keseimpulan

Berdasarkan dari jurnal diatas, kita tahu bahwa semua jenis robotic pasti mempunyai system atau softwarenya masing-masing dan beragam jenis softwarenya. Software robotic pada jurnal diatas menggunakan software/system motor servo. Motor servo ini menggunakan putaran sumbu dari motor yang akan diinformasikan kembali ke dalam rangkaian yang ada di dalam motor servo. Dengan menggunakan system ini maka robot akan bekerja sesuai perintah yang diberikan/diinformasikan.

Daftar Pustaka

[1] paper motor servo diunduh dari http://iswanto.staff.umy.ac.id pada hari Minggu, 29 Juli 2012 pukul 11.59

[2] Datasheet Atmega 128

[3] Suyadhi, Taufiq. 2010. Buku Pintar Robotika. Yogyakarta : Penerbit Andi.

[4] http://www.gruprobot.com/jenis-jenis-baterai.html diakses pada hari Senin 3 September 2012 pukul 2.55

[5] http://www.hiac.biz/2011040950/news-article/mengenal-baterai-lithium-polimer-lipo.html di akses pada

hari Senin tangal 3 September 2012 pukul 2.52

[6] http://the-loba.blogspot.com/2010/06/sensor-devantech-srf04-ultrasonik-range.html di akses pada hari

Sabtu tanggal 8 September 2012 pukul 23.22

[7]http://fikri4share.blogspot.com/2011/12/motor-servo.html diakses pada hari Senin 30 Juli 2012 pukul 12.37

[8]Polosoro, Eko. 2009. Sistem Digital. Yogyakarta. Graha Ilmu

[9]Pitowarno, Endra. Robotika: Desain, Kontrol dan Kecerdasan Buatan. 2006. Yogyakarta. Penerbit

Andi.