Pemodelan Sistem Desain Lengan Robot

31

BAB III PERANCANGAN

3.1 Pemodelan Sistem

Perancangan sistem dan blok diagram dapat dilihat pada gambar 3.1 di bawah ini. Gambar 3.1. Diagram blok sistem. Parameter gambar diatas adalah sebagai berikut: 1. Sistem yang digunakan adalah open loop. 2. Menggunakan smartphone Android sebagai kontroler. 3. Menggunakan papan Arduino Uno sebagai kontroler lengan robot. 4. Menggunakan 4 buah mikro servo sebagai penggerak lengan robot. 5. Menggunakan Bluetooth modul HC-05. 6. Memanfaatkan Serial Monitor untuk mengecek data yang dikirim dari Android ke Arduino Uno. 7. Catu daya Arduino didapatkan dari USB konektor. 8. Susunan motor pada lengan robot dapat dilihat pada gambar 3.14 dan 3.15 Android Modul Bluetooth Arduino Uno Servo Base Servo Shoulder Servo Elbow Servo Gripper Serial Monitor

3.2 Perancangan dan Konfigurasi Modul Bluetooth

3.2.1 Pengkabelan Modul Bluetooth dengan Arduino Uno

Modul Bluetooth dihubungkan dengan Arduino seperti gambar 3.2 di bawah ini. Gambar 3.2. Pengkabelan Modul Bluetooth HC-05 [12]. Parameter gambar 3.2 adalah sebagai berikut : 1. Modul Bluetooth pin TX dihubungkan dengan pin 10 pada Arduino Uno. 2. Modul Bluetooth pin RX dihubungkan dengan pin 11 pada Arduno Uno. 3. Modul Bluetooth pin VCC dihubungkan dengan pin VCC pada Arduno Uno. 4. Modul Bluetooth pin GND dihubungkan dengan pin GND pada Arduno Uno. 5. Modul Bluetooth pin KEY dihubungkan dengan pin 9 pada Arduno Uno. Pin 9 Arduino Uno difungsikan sebagai keluaran digital tinggi. Pin KEY pada modul Bluetooth hanya digunakan ketika mengkonfigurasi parameter-parameter pada modul Bluetooth atau untuk memasuki mode AT Command. 6. Catu daya Arduino Uno didapatkan dari USB konektor yang dihubungkan ke Personal Computer . Dengan menggunakan USB konektor sebagai catu daya, komunikasi modul Bluetooth dengan Arduino Uno dapat di-debug melalui serial monitor yang terdapat dalam Arduino IDE.

3.2.2 Konfigurasi Modul Bluetooth HC-05

Dengan menggunakan mode AT Command, modul Bluetooth dikonfigurasi sebagai berikut : 1. Nama perangkat modul Bluetooth adalah USD_115114046. 2. Password untuk dapat melakukan proses pairing adalah 115114046. 3. Modul Bluetooth dikonfigurasikan sebagai perangkat slave. 4. Menggunakan baud rate 38400 dengan 0 stop bit dan no parity. Gambar 3.3. Listing program untuk setting Bluetooth HC-05. Gambar 3.4 sampai dengan gambar 3.9 merupakan masukan AT Command dari Arduino ke modul Bluetooth HC-05. Proses pengiriman command dilihat melalui serial monitor yang terdapat dalam Arduino IDE. Gambar 3.4. Status mode AT Command HC-05. Gambar 3.4 menunjukkan Arduino mengirimkan command dengan format AT. Respon yang dikembalikan oleh Bluetooth HC-05 adalah OK. Respon tersebut menandakan HC-05 sudah dalam AT Command mode. Gambar 3.5. Setting nama Bluetooth HC-05. Gambar 3.5 menunjukkan Arduino mengirimkan command dengan format AT+NAME=USD_115114046. Respon yang dikembalikan oleh Bluetooth HC-05 adalah OK. Untuk mengetahui bahwa nama sudah terganti digunakan format AT+NAME dengan respon yang dikembalikan oleh Bluetooth HC-05 adalah OK dan +NAME:USD_115114046. Gambar 3.6. Setting password Bluetooth HC-05. Gambar 3.6 menunjukkan Arduino mengirimkan command dengan format AT+PSWD=USD_115114046. Respon yang dikembalikan oleh Bluetooth HC-05 adalah OK. Untuk mengetahui bahwa password sudah terganti digunakan format AT+PSWD dengan respon yang dikembalikan oleh Bluetooth HC-05 adalah OK dan +PSWD:115114046. Gambar 3.7. Setting role Bluetooth HC-05. Gambar 3.7 menunjukkan Arduino mengirimkan command dengan format AT+ROLE=0. Respon yang dikembalikan oleh Bluetooth HC-05 adalah OK. Untuk mengetahui bahwa role sudah terganti menjadi slave digunakan format AT+ROLE dengan respon yang dikembalikan oleh Bluetooth HC-05 adalah OK dan +ROLE:0. Gambar 3.8. Setting baud rate, stop bit, parity Bluetooth HC-05. Gambar 3.8 menunjukkan Arduino mengirimkan command dengan format AT+UART=38400,0,0. Respon yang dikembalikkan oleh Bluetooth HC-05 adalah OK. Untuk mengetahui bahwa baud rate, stop bit, parity sudah menjadi 38400, no stop bit dan no parity digunakan format AT+UART dengan respon yang dikembalikan oleh Bluetooth HC-05 adalah OK dan +UART:38400,0,0. Gambar 3.9. Alamat Bluetooth HC-05 Gambar 3.9 menunjukkan Arduino mengirimkan command dengan format AT+ADDR. Respon yang dikembalikan oleh Bluetooth HC-05 adalah OK dan +ADDR=2014:11:282428. Command tersebut digunakan untuk mengetahui alamat Bluetooth HC-05.

3.3 Desain Lengan Robot

Desain lengan robot yang digunakan merupakan desain lengan robot yang bersifat open source. Desain lengan robot ini bernama Me Arm v3. Desain lengan robot dapat diunduh di situs www.grabcad.comlibraryme-arm-v3-0-1. Lengan robot Me Arm v3 dapat digerakkan hanya dengan menggunakan mikro servo. Me Arm v3 terdiri dari 4 buah motor penggerak. Pada end effector terdapat gripper yang dapat digunakan untuk mencapit benda. Berikut gambar-gambar desain lengan robot Me Arm v3. Gambar 3.10. Desain gripper Me Arm v3. Gripper pada Me Arm v3 digerakkan dengan satu buah motor servo. Untuk dapat membuat kedua penjepit bergerak secara bersamaan, gripper Me Arm v3 dilengkapi konfigurasi roda gigi seperti yang akan ditunjukkan pada gambar 3.11. Gambar 3.11. Desain roda gigi gripper Me Arm v3. Desain link dan joint lengan robot Me Arm v3 ditunjukkan oleh gambar 3.12 dan 3.13 di bawah ini. Gambar 3.12 Desain link dan joint 1. Gambar 3.13 Desain link dan joint 2. Gambar 3.14 dan gambar 3.15 di bawah ini merupakan susunan motor pada lengan robot Me Arm v3. Gambar 3.14 Susunan motor lengan robot Me Arm v31 . Motor Base Motor Shoulder Gambar 3.15 Susunan motor lengan robot Me Arm v32 . Perkiraan pergerakan untuk masing-masing motor adalah sebagai berikut : 1. Motor base bergerak antara 0 - 180 . 2. Motor shoulder bergerak antara 45 - 150 . 3. Motor elbow bergerak antara 45 - 150 . 4. Motor gripper bergerak antara 30 - 80 . Titik acuan dalam perhitungan sudut pergerakan lengan robot adalah sebagai berikut: Gambar 3.16 Acuan sudut pergerakan lengan shoulder. Motor Elbow Motor Gripper Y X Gambar 3.17 Acuan sudut pergerakan lengan elbow. Gambar 3.18 Acuan posisi end effector. Y X X Y Gambar 3.19 Acuan lebar cengkraman gripper. Acuan pada gripper berupa lebar pembukaan mulut gripper dengan satuan cm. Motor yang digunakan untuk gripper menggunakan motor servo mikro. Cm

3.4 Perancangan User Interface pada Android