Bongkar -bongkar file sekolah .. Tentang Robot
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.
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 :
v
Siku, memiliki 2 sampai dengan 4 pergerakan siku dan biasanya
robot teknologi rendah merupakan robot non servo.
v
Beban kerja, beban kerja untuk jenis robot teknologi rendah
berkisar 3 sampai dengan 13,6 kg.
v
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.
v
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.
v
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 :
v
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.
v
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.
v
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.
v
Ketelitian, dengan bertambahnya jumlah siku akan juga
berpengaruh dengan meningkatnya ketelitian. Untuk robot teknologi menengah
ketelitiannya berkisar 0,2 sampai dengan 1,3 mm.
v
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 :
v
Siku, memiliki 8 sampai dengan 10 pergerakan siku dan
biasanya robot teknologi tinggi memiliki jenis pekerjaan yang komplek dan
manuver gerakan yang beragam.
v
Beban kerja, beban kerja untuk jenis robot teknologi tinggi berkisar
150 sampai dengan 250 kg.
v
Waktu siklus, karena bertambahnya gerakan dan kompleksitas
kerja yang tinggi maka Waktu siklus untuk robot teknologi tinggi berkisar : 10
sampai dengan 25 Sekon.
v
Ketelitian, dengan bertambahnya jumlah siku akan juga
berpengaruh dengan meningkatnya ketelitian. Untuk robot teknologi tinggi
ketelitiannya berkisar 1,5 sampai dengan 3,0 mm.
v
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 :
- Base Rotation (dudukan untuk berputar)
- Shoulder Flex (lengan atas / pundak)
- Elbow Flex (lengan bawah)
- Wrist Pitch (pergelangan angguk)
- Wrist Yaw (pergelangan sisi)
- 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,
- Konfigurasi Koordinat Kartesian
- 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.
- Konfigurasi Koordinat Polar
Konfigurasi koordinat
polar/simetrikal juga memiliki 3 sumbu yaitu θ (theta), β (beta), dan R. dikatakan system simetrikal karena ruang gerakdari robot
merupakan sphere (bola).
- Sistem Koordinat Articulate
Sistem koordinat articulate
didefinisikan dengan 3 sumbu, yakni θ
(theta), upper arm (w) dan elbow (U). Sumbu ini memberikan
ke-fleksibelan lebih besar.
- SCARA ( Selective Compliance Assembly Robot Arm)
Sistem sumbu yang mirip koordinat
Articulate tetapi berbasis pada gerakan horizontal. Memiliki kemampuan untuk “insektion”, salah satu sistem sumbu
yang mungkin dari SCARA adalah seperti
pada gambar di bawah ini.
2.5.
Spesifikasi Teknis Yang Lain
Sebagai
tambahan konfigurasi fisik dari robot dan kemampuan gerak dasar, ada beberapa
sepesifikasi teknik yang lain dimana menjelaskan tentang efesiensi dan
efektivitas dalam unjuk kerja pada robot.
Beberapa
spesifik teknik adalah sebagai berikut :
- Work Volume (area kerja)
- Precision Of Movement ( keakuratan gerak)
- Speed Of Movement (kecepatan gerak)
- Weight Carrying Capacity (daya angkat beban)
- Type Of Drive System (jenis pengerak)
2.6. Work
Volume
Arti kata
Work Volume (area kerja) mengacu pada dimana robot itu dapat bekerja. Secara
teknis dapat dikatakan adalah dimana ujung bagian masih digerakkan di bawah
control.
Work
Volume diperhitungkan dari :
·
Konfigurasi Fisik
·
Ukuran
·
Jangkauan Lengan
·
Hubungan / Joint Manipulator
Fungsi mengetahui Work Volume :
·
Lay Out
·
Waktu Produksi
·
Area Kerja dan Safety
·
Program
2.7.
Precision Of Movement
Ada tiga
jenis kategori pada keakuratan gerakan dari ujung robot pada suatu penerapan ,
yaitu :
·
Spatial Resolution
Dapat diartikan sebagai gerakan
terkecil yang masih dapat dikontrol oleh si pemrogram, sehingga spatial
resolution adalah jumlah dari resolusi control dengan ketidak akuratan mekanik.
·
Accuracy (akurasi)
adalah kemampuan dari ujung robot
untuk mencapai titik yang dituju. Dengan kata lain akurasi adalah setengah
resolusi spatial.
·
Repeatability (pengulangan)
Adalah kemampuan dari ujung
robot untuk mencapai titik yang
sebelumnya dikontrol. Repeatability umumnya lebih kecil dari akurasi.
2.8. Weight
Carrying Capacity
Adalah kemampuan robot untuk
memindahkan beban. Merupakan faktor untuk berbagai macam keperluan, yaitu :
·
Jenis tugas
·
Jenis barang
·
Produktivitas
2.9. Type
Of Drive System
Ada tiga jenis dasar penggerak
robot, yaitu :
·
Hydraulic
Menggunakan fluida / oli, kurang
dalam segi kebersihan, beresiko kebakaran.
·
Pneumatic
Menggunakan tekaanan udara
merupakan jenis yang termurah, terpraktis dan fixed points.
·
Electric
Yang dimaksud adalah motor
listrik. Ada dua jenis motor, yaitu motor DC dan motor stepper. Ciri khasnya
adalah kecepatan.
Selain
penggerak di atas, untuk mencapai presisi, kecepatan serta gerakan yang
diinginkan, robot selalu dilengkapi dengan gear dan cam.
2.10. End
Effectors
Memiliki tujuan untuk
melaksanakan tugas tertentu. Faktor-faktor yang penting dalam end effector
adalah sebagai berikut :
·
Tugas
·
Design
·
Kontrol program
·
Ukuran area kerja
·
Waktu siklus
·
Keselamatan kerja
Jenis end effector dapat
dikelompokkan dalam dua jenis yaitu
·
Gripper
·
Tooling
Jenis-Jenis Gripper :
·
Mechanical Gripper
Fungsi : Untuk menjepit objek
Tipe : Inside – Outside
Driver : Gear – Pneumatic
Perhitungan : Ukuran, gaya, kecepatan dan CG
·
Vaccum Gripper
Fungsi : Permukaan halus dan rapuh
Tipe : Single - Double
Driver : Pneumatic
Perhitungan : Daya hisap, luas ‘cups’, tipe permukaan
·
Vaccum Gripper
Fungsi : Permukaan datar dan metal
Tipe : Single - Double
Driver : Electric
Perhitungan : Beban, panas dan arus listrik
Jenis-Jenis Tooling :
·
Drilling
·
Painting
·
Welding
·
Surfacing
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.
KEGUNAAN ROBOT
Robot sangat bermanfaat untuk :
- Industri / Manufakturing
- Transportasi
- Lingkungan berbahaya
- Explorasi
- Layanan Personal
- Menbantu Manusia
10.1.APLIKASI ROBOT DI INDUSTRI /
MANUFAKTURING
Di sini akan mengulas bagaimana
robot diaplikasikan pada industri. Pertama kita lihat kondisi pada industri
sehingga diperlukan robot, yaitu :
- Kondisi yang berbahaya
- Pekerjaan yang berulang dan membosankan
- Bagian yang sulit dibawa
- Operasi dengan banyak shift
General Electric Co. memberikan kriteria untuk survey
penggunaan robot, yaitu :
- Operasi berulang dan sederhana dibutuhkan
- Cycle Time lebih besar dari 5 detik
- Part dapat dipindahkan pada lokasi dan orientasi tepat
- Berat part memadai
- Satu atau dua orang dapat digantikan dalam 24 jam
Aplikasi robot pada industri :
1.
Material transfer
·
Pick & Place
·
Palleting
·
Depalletizing
·
Line Tracking
2.
Machine loading
·
Die Casting
·
Injection (plastic) molding
·
Transfer (plastic) molding
·
Hot forging
·
Up setting or upset forging
·
Stamping press operation
·
Machining operation
3.
Welding
·
Spot welding
·
Arc welding
4.
Spray coating
5.
Processing operations
·
Finishing
·
Bubut
6.
Assembly
7.
Inspection
TIPE-TIPE ROBOT
1.AIBO
AIBO merupakan singkatan dari AI roBOt, yang artinya robot
dengan intelejensia buatan. Di jepang sendiri, "aibo" berarti
sahabat.
Versi terbaru dari robot anjing AIBO hadir memberikan hiburan dengan desain yang futuristik, AIBO ERS-220.
Robot ini mempunyai 16 motor yang memungkinkannya dapat berjalan, bermain bola, duduk, dan berbaring. Lalu dengan sensor penglihatan dan pendengaran, 21 lampu mengelilingi bagian kepala, dan dibagian atas kepala terdapat lampu yang mengekspresikan berbagai emosi dan insting untuk menghibur pemiliknya.
ERS-220 memiliki kemapuan wireless LAN sehingga kita dapat mengedalikan dari jauh.
Versi terbaru dari robot anjing AIBO hadir memberikan hiburan dengan desain yang futuristik, AIBO ERS-220.
Robot ini mempunyai 16 motor yang memungkinkannya dapat berjalan, bermain bola, duduk, dan berbaring. Lalu dengan sensor penglihatan dan pendengaran, 21 lampu mengelilingi bagian kepala, dan dibagian atas kepala terdapat lampu yang mengekspresikan berbagai emosi dan insting untuk menghibur pemiliknya.
ERS-220 memiliki kemapuan wireless LAN sehingga kita dapat mengedalikan dari jauh.
2.ASIMO
ASIMO adalah singkatan dari Advanced Step in Innovative
Mobility dan telah pernah datang ke Jakarta pada tanggal 19-27 Juli yang lalu di
pameran Gaikindo.
Dengan tinggi 120 cm, robot ini memiliki sistem komputerisasi dan sensor-sensor yang dapat mengatur setiap gerakannya dan memungkinkan bertingkah laku seperti gerakan manusia. ASIMO dapat melangkah naik dan turun tangga, melambaikan tangan, melakukan langkah dansa, serta berbicara dalam berbagai bahasa.
Pengembangan teknologi robotika mendapat perhatian dari para peneliti Jepang, bahkan mereka juga meminta pemerintahnya untuk melakukan investasi, dengan tujuan di beberapa tahun mendatang dapat diciptakan mesin yang memiliki intelejensia buatan layaknya anak kecil.
STRUKTUR
DASAR
Insinyur Honda menciptakan ASIMO dengan 26 derajat Kebebasan
yang membantu berjalan dan melaksanakan banyak tugas manusia.
Satu derajat Kebebasan adalah kemampuan untuk bergerak ke
kiri dan ke kanan atau ke atas dan ke bawah. Derajat kebebasan ini dibuat
seperti halnya sambungan otot pada manusia untuk pergerakan yang maksimum dan
fleksibel.
ASIMO mempunyai dua derajat Kebebasan pada leher nya, enam
pada setiap lengannya dan enam pada setiap kakinya.
Material pada badannya, adalah struktur
magnesium alloy, dikombinasikan dengan komputer kuat dalam ransel dipunggungnya dan 26 servo motor di seluruh badannya untuk membantu ASIMO berjalan dan bergerak
dengan lembut dengan mudah.
FUNGSI DASAR
ASIMO dirancang untuk beroperasi di lingkungan kita, di mana
kita harus menjangkau sesuatu, mengambil sesuatu dan melakukan navigasi untuk
berjalan berkeliling,serta memanjat tangga misalnya. itu adalah mengapa ASIMO
mempunyai dua lengan dan dua kaki sering dipanggil dengan robot humanoid.
Sesungguhnya, ASIMO hanyalah robot
humanoid yang dapat berjalan dengan bebas dan memanjat tangga. Kemampuan dasar
Ini adalah penting, sebab lingkungan kita yang penuh dengan permukaan tidak
seimbang, rintangan dan tangga rumah, untuk dapat mampu dengan mudah berfungsi
dan dapat membantu manusia.
3.Robot
Terbang Terkecil Hadir di Jepang
Robot
mungil yang bisa terbang dan dikendalikan tanpa kabel
Seiko Epson Corp hari Rabu (18/8) memperkenalkan robot
terbang mikro, yang merupakan robot terbang termungil dan paling ringan di
dunia. Robot yang merupakan pengembangan model sebelumnya ini bisa dikendalikan
dari jauh menggunakan komputer secara wireless (menggunakan Bluetooth), dan
dilengkapi kamera kecil yang mampu mengirimkan foto-foto tanpa perlu bantuan
kabel.
Robot terbang kecil bernama Micro Flying Robot ini
diharapkan bisa dipakai dalam berbagai bidang, misalnya untuk melakukan
pengamatan dan pencarian di wilayah-wilayah sempit maupun daerah berbahaya,
kata Epson.
Robot terbang yang berbentuk seperti helikopter mini ini
dilengkapi microcontroller 32-bit dan dua motor ultrasonik berukuran kecil guna
memutar baling-baling dalam dua arah berbeda sehingga robot bisa terbang.
Model baru yang lebarnya 136 milimeter, tinggi 85 mm dan
berat 12,3 gram dengan baterai (8,6 gram tanpa baterai) ini akan dipamerkan di
Tokyo International Forum tanggal 27-30 Agustus mendatang. Saat ini sang robot
baru bisa terbang selama tiga menit. Namun perusahaan pembuatnya berencana
mengembangkan kemampuannya sehingga ia bisa digunakan untuk tugas-tugas nyata.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar