tan � =
�
2
sin �
2
�
2
cos �
2
+ �
1
dan 2.13
tan � =
� �
2.14 Sedangkan,
�
1
= � − �
2.15 Dengan menggunakan hukum identitas trigonometri,
tan � − � =
tan �− tan �
1+tan � tan �
2.16 Didapat
tan �
1
=
y
�
1
+
�
2
cos θ
2
– x .
�
2
sin θ
2
x
�
1
+
�
2
cos θ2 + y .
�
2
sin θ
2
2.17 Sehingga
�
1
dapat dihitung,
�
1
= arctan
y
�
1
+
�
2
cos θ
2
– x .
�
2
sin θ
2
x
�
1
+
�
2
cos θ2 + y .
�
2
sin θ
2
2.18
Alhasil, Persamaan 2.12 dan 2.18 adalah persamaan kinematika balik bagi lengan robot dua sendi.
Analisis kinematik lengan robot dengan tiga sendi, yaitu
Gambar 2.18. Konfigurasi Lengan Robot Tiga Sendi [11]
Dengan cara analisis kinematik balik yang sama seperti pada persamaan 2.3 hingga 2.8 koordinat
��
�
, �
�
dapat diperoleh, �
�
= �
1
cos �
1
+ �
2
cos �
1
+ �
2
+ �
3
cos �
1
+ �
2
+ �
3
2.19 �
�
= �
1
sin �
1
+ �
2
sin �
1
+ �
2
+ �
3
sin �
1
+ �
2
+ �
3
2.20 Dengan
� = �
1
+ �
2
+ �
3
2.21 Dimana,
� adalah sudut arah hadap lengan-3 terhadap sumbu X. Sehingga, jika �
�
, �
�
dan �, � diketahui maka �
2
dan �
1
dapat dicari dengan menggunakan Persamaan 2.12 dan 2.18. Dari
�
�
, �
�
dan �, �, � juga dapat dicari, sehingga �3
dapat ditentukan[11].
BAB III PERANCANGAN SISTEM
Bab ini menjelaskan mengenai perancangan purwarupa
lengan robot dengan 4 Degree Of Freedom DOF
yang dikontrol dari Android berbasis Arduino. Perancangan sistem yang akan dibahas pada bab ini terdiri dari dua bagian, yaitu perangkat keras hardware dan
perangkat lunak software. Perancangan sistem yang dibahas dalam bab ini terbagi dalam tiga bagian besar, yaitu:
a. Proses Kerja Sistem.
b. Perancangan perangkat keras
- Perancangan lengan robot.
- Rangkaian pengendali utama dan motor servo.
c. Perancangan perangkat lunak
- Diagram Alir Utama.
- Perangkat lunak pengendali utama dengan Arduino IDE.
- Perangkat lunak antarmuka dengan Android.
3.1. Proses Kerja Sistem
Gambar 3.1. merupakan blok diagram sistem. Pada blok diagram tersebut, perangkat keras yang akan dibuat terdiri dari lima bagian, yaitu sistem dari sistem operasi
Android, Modul Bluetooth HC-05, Arduino Mega 2560, Servo Controller, dan Motor RC Servo. Rangkaian kontroler Arduino Mega 2560 pada prinsipnya akan menerima data yang
dikirimkan dari sistem operasi Android melalui Bluetooth yang akan diolah oleh modul Bluetooth HC-05 yang terhubung secara serial dengan Arduino Mega 2560.
Data yang diterima oleh kontroler Arduino Mega 2560 tersebut akan diolah. Selanjutnya rangkaian kontroler Arduino Mega 2560 memberikan instruksi pada Motor RC
Servo yang dikendalikan oleh Servo Controller.
28
Modul Bluetooth
HC-05
Arduino Mega 2560
RC-Servo Sendi 1
RC-Servo Sendi 2
RC-Servo Sendi 3
RC-Servo Sendi 4
SO Android
BT Servo
Controller
Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem
3.2. Perancangan Perangkat Keras Hardware 3.2.1. Desain Lengan Robot
Gambar 3.2. merupakan gambar keseluruhan design 3D lengan robot menulis kata berbasis mikrokontroler arduino. Lengan robot ini disusun dengan 5 bagian utama sebagai
aktuator yang akan digerakkan dengan motor RC servo. Kelima bagian utama ini disebut sebagai penghubung atau link, yang meliputi :
1. Base bagian dasar
2. Shoulder bagian bahu
3. Elbow bagian siku
4. Pitch bagian pergelangan
5. End-Effector bagian ujung yang diberi spidol
Sedangkan bagian yang berperan sebagai penggerak sendi berdasarkan gerakkan motor RC servo disebut sebagai joint.
Gambar 3.2. Tampilan Desain Gambar 3D Lengan Robot Menulis Kata
