Sistem Kontroler

Sistem kontroler merupakan rangkaian elektronik yang setidak-tidaknya terdiri dari rangkaian prosesor ataupun mikrokontroler, signal conditioning untuk sensor(analog dan atau digital), dan driver untuk aktuator. Bila diperlukan dapat dilengkapi dengan sistem monitor seperti seven segment, LCD(liquid crystal display) atau CRT(cathode ray-tube).

1. Mekanik Robot

Merupakan sistem mekanik yang dapat terdiri dari setidaknya sebuah fungsi. Jumlah fungsi gerak disebut sebagai derajat kebebasan atau degree of freedom(DOF). Sebuah sendi yang diwakili oleh sebuah gerak aktuator disebut sebagai satu DOF. sedangkan derajat kebebasan pada struktur roda dan kaki diukur berdasarkan fungsi holomic atau nonholomic.

2. Sensor

Merupakan 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/OFF menggunakan limit switch, sistem analog, sistem bus parallel, sistem bus serial, hingga sistem mata kamera.

3. Aktuator

Merupakan perangkat elektromekanik yang menghasilkan daya gerakan. Dapat dibuat dari :

• sistem motor listrik(motor DC(permanent magnet, brushless, shungt dan series), motor DC servo, motor DC stepper, ultrasonic motor, linear motor, torque motor, solenoid, dll.),
• sistem pneumatic(perangkat kompresi berbasis udara atau gas nitrogen), dan
• perangkat hidrolik(berbasis bahan cair seperti oli).

Untuk meningkatkan tenaga mekanik aktuator atau torsi gerakan dapat dipasang sistem gearbox, baik sistem direct-gear(sistem lurus, sistem ohmic/worm-gear, planetary gear, dll.), spochet-chain (gir-rantai, gir-belt) ataupun sistem wire-roller, dll.

4. Sistem Roda

Merupakan sistem mekanik yang dapat menggerakkan robot untuk berpindah posisi. Dapat terdiri dari :

• sedikitnya roda penggerak(drive dan steer),
• dua roda differensial(kiri-kanan independen ataupun sistem belt seperti tank),\
• tiga roda(synchro drive atau sistem holonomic),
• empat roda(Ackermann model/car like mobile robot ataupun sistem mecanum wheels)
• ataupun lebih.

5. Sistem Kaki

Pada dasarnya sistem kaki adalah gerakan "roda" yang didesain sedemikian rupa hingga memiliki kemampuan gerak seperti makhluk hidup. Robot yang berjalan dengan sistem dua kaki(biped robot) memiliki struktur kaki seperti manusia setidak-tidaknya memiliki sendi-sendi yang mewakili pergelangan kaki, lutut, dan pinggul, Dalam kondisi yang ideal pergerakan pada pinggul dapat terdiri dari multi DOF dengan kemampuan gerakan memutar seperti orang menari. Demikian juga pada pergelangan kaki yang idealnya juga memiliki kemampuan gerakan polar. Untuk robot binatang(animaloid) seperti serangga, jumlah kaki dapat didesain lebih dari empat. Bahkan robot ular dapat memiliki DOF yang lebih dari 8 sesuai dengan panjang robot(ular) yang didefinisikan.

6. Sistem Tangan

Merupakan bagian atau anggota badan robot selain sistem roda atau kak(Dalam konteks mobile robot), bagian tangan ini dikenal sebagai manipulator yaitu sistem gerak yang berfungsi untuk memanipulasi(memegang, mengambil, mengangkat, memindah, atau mengolah) obyek. Pada robot industri, fungsi mengolah ini dapat berupa perputara(memasang mur-baut, mengebor/drilling, milling,dll.), tracking(mengelas, membubut, dll.) ataupun mengaduk(control process). Untuk tangan, desain sendi-lengan diukur berdasarkan DOF. Lengan dapat dibuat kaku/tegar(rigid) ataupun fleksibel(fleksibel manipulator). Sistem tangan memiliki bagian khusus yang disebut sebagai gripper atau grasper(pemegang). Untuk grasper yang didesain seperti jari manusia, derajat kebebasannya dapat terdiri lebih dari 16 DOF(3 DOF untuk jari kelingking, manus, tengah, telunjuk, dan 4 DOF untuk jari jempol), tidak termasuk gerakan polar pada sendi pergelangan.

7. Sistem Kontrol Robot

Kontrol adalah bagian yang amat penting dalam robotik. Sistem robotik tanpa kontrol hanya akan menjadi benda mekatronik yang mati. Dalam sistem kontrol robotik terdapat dua bagian yaitu perangkat keras elektronik dalam perangkat lunak yang berisi program kemudi dan algoritma kontrol. Secara garis besar, suatu sistem robotik terdiri dari 3 bagian seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Teknik Desain Robot

Dalam mendesain sebuah robot, perlu disesuaikan dengan fungsi dan kepentingan pembuatan robot tersebut.

A. Robot dengan menggunakan sistem roda dan sistem kaki biasanya digunakan sebagai navigasi(gerak berpindah):

• mengikuti jalur
• berdasarkan obyek statik atau bergerak(menuju obyek, menghindari obyek/halangan), berbasis vision, proximity, dll.
• berdasarkan urutan perintah(referensi trayektori)

B. Robot dengan menggunakan sistem tangan sering digunakan sebagai manipulasi (gerak penanganan):

• mengikuti posisi trajektori
• mengikuti obyek(berbasis vision, proximity,dll.)
• memegang, mengambil, mengankat, memindah, atau mengolah obyek

Klasifikasi Robot

Robot diklasifikasikan kedalam 4 bagian :

a. Non Mobile Robot

Robot ini tidak dapat berpindah posisi dari satu tempat ke tempat lainnya, sehingga robot tersebut hanya dapat menggerakkan beberapa bagian dari tubuhnya dengan fungsi tertentu yang telah dirancang.

contoh : robot manipulator berlengan





b. Mobile Robot

Mobile dapat diartikan bergerak, sehingga robot ini dapat memindahkan dirinya dari satu tempat ke tempat lain. dari segi manfaat, robot ini diharapkan dapat membantu manusia dalam melakukan otomasi dalam transportasi, platform bergerak untuk robot industri, eksplorasi tanpa awak dan masih banyak lagi.

contoh : Robot Line Follower



c. Gabungan Mobile Robot dan Non Mobile Robot

Robot ini merupakan penggabungan dari fungsi-fungsi pada robot mobile dan non-mobile. sehingga keduanya saling melengkapi dimana robot nonmobile dapat terbantu fungsinya dengan bergerak dari satu tempat ke tempat lain.

d. Robot Humanoid

Robot ini dirancang dengan menirukan anatomi dan perilaku manusia. Fungsi-fungsi tubuh manusia baik lengan, kaki, mata, dan pergerakan sendi kepala dan bagian lainnya sebisa mungkin diterapkan dirobot ini.


contoh: robot ASIMO buatan jepang

DEFINISI ROBOT

Robot berasal dari bahasa Czech, robota, yang berarti pekerja. Pada dasarnya robot dibuat untuk mendukung dan membantu pekerjaan manusia.

Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasan buatan).

Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat, berbahaya, pekerjaan yang berulang dan kotor. Biasanya kebanyakan robot industri digunakan dalam bidang produksi. Penggunaan robot lainnya termasuk untuk pembersihan limbah beracun, penjelajahan bawah air dan luar angkasa, pertambangan, pekerjaan "cari dan tolong" (search and rescue), dan untuk pencarian tambang. Belakangan ini robot mulai memasuki pasaran konsumen di bidang hiburan, dan alat pembantu rumah tangga, seperti penyedot debu, dan pemotong rumput.