Tabel 3.2. Tabel sudut maksimal yang dapat digunakan motor servo sesuai sudut lengan manusia
NO. Lengan Penghubung link
Panjang lengan Sudut maksimal yang
dapat dijangkau
1 Pitch + End Effector
12cm 180
2 Elbow
12cm 180
3 Shoulder
18cm 180
4 Base berputar pada poros
0cm 180
3.1.2. Perancangan Elektrik
Perancangan elektrik terbagi menjadi tiga bagian yaitu ; Perancangan rangkaian pengendali utama, Perancangan rangkaian Flex sensor, dan Perancangan rangkaian motor
servo. Rangkaian pengendali utama merupakan rangkaian yang menjadi otak dari lengan robot tersebut terdapat mikrokontroler sebagai pengendali. Mikrokontroler yang digunakan
adalah Arduino Mega 2560 R3 dan Arduino Uno R3. Selain itu juga terdapat Servo Controller sebagai driver untuk mengendalikan
motor servo. Servo Controller tersebut digunakan agar gerakan dari motor servo tersebut dapat bergerak dengan baik dan tidak terjadi noise atau gangguan saat motor bekerja.
Terdapat pula rangkaian flex sensor, yang digunakan untuk membaca output dari flex sensor. Output dari flex sensor akan diolah untuk menjadi pengontrol gerakan dari
motor servo. Bagian yang ketiga adalah rangkaian motor servo. Penggerak atau aktuator dari lengan robot ini menggunakan motor RC servo. Motor servo tersebut akan digerakkan
dengan menggunakan servo controller. Motor servo tersebut dapat bergerak secara bersamaan maupun secara sekuensial.
3.1.2.1. Perancangan Rangkaian pengendali utama
Rangkaian pengendali utama terdapat tiga buah yang digunakan untuk mengontrol gerakan lengan robot. Pengendali tersebut adalah Arduino Mega 2560 R3, Arduino Uno
R3, dan Adafruit 16-Channel 12-Bit PWM Servo Shield – I2C Interface.
Arduino Mega 2560 R3 dan Arduino Uno R3 dihubungkan dengan cara komunikasi serial menggunakan UART TTL Arduino, yaitu menggunakan pin TX dan RX untuk
melakukan kamunikasi serial. Pin TX Arduino Uno R3 dihubungkan pada pin RX Arduino Mega 2560 dan Pin RX Arduino Uno R3 dihubungkan pada pin TX Arduino Mega 2560
agar dapat berkomunikasi. Komunikasi serial yang digunakan tersebut menggunakan program yang berbeda sehingga dapat menggunakan pin 10 dan pin 11 untuk komunikasi
serial, sebagai pengganti pin TX dan pin RX yang sudah ada. Arduino Mega 2560 dikomunikasikan dengan Adafruit 16-Channel 12-Bit PWM
Servo Shield – I2C Interface. Komunikasi tersebut menggunakan komunikasi I2C, komunikasi tersebut memanfaatkan pin SDA dan SCL pada Arduino Mega 2560 dan pada
Adafruit 16-Channel 12-Bit PWM Servo Shield – I2C Interface.
Gambar 3.6. Gambar koneksi serial tx rx Komunikasi I2C dipilih karena pengiriman data lebih cepat dan tidak mengganggu
komunikasi serial antara Ardunio Mega 2560 dengan Arduino Uno. Agar tetap dapat melakukan komunikasi serial antara Arduino Mega 2560 dan Arduino Uno R3. Serta
komunikasi I2C pada Arduino Mega 2560 dengan Adafruit 16-Channel 12-Bit PWM Servo Shield – I2C Interface tetap dapat bekerja untuk menggerakkan motor servo.
Adafruit 16-Channel 12-Bit PWM Servo Shield – I2C Interface tersebut dapat menggerakkan 16 servo secara bersamaan atau sekuensial. Servo controller tersebut
menggunakan sumber tegangan yang terpisah dengan arduino.
Gambar 3.7. Gambar koneksi komunikasi i2c
3.1.2.2. Perancangan Rangkaian Flex sensor
Perancangan rangkaian Flex Sensor, menggunakan rangkaian pembagi tegangan. Alasan menggunakan rangkaian pembagi tegangan dikarenakan keluaran dari Flex Sensor
berupa hambatan atau resistensi. Keluaran dari rangkaian pembagi tegangan tersebut akan dihubungkan ke ADC Analog to Digital Converter pada Arduino Mega 2560 R3.
Gambar 3.8. Contoh pemasangan Flex Sensor [17]
Gambar 3.9. Gambar rangkaian flex sensor pada skematik Perhitungan yang digunakan pada rangkaian flex sensor mengacu pada persamaan
2.5. persamaan pembagi tegangan sebagai berikut : R1 = R Flex Sensor = 10Kohm – 40Kohm ; berdasarkan datasheet Spectra
Symbol[13] R2 = 10Kohm
Vin = 5 Vdc
Saat Flex Sensor Lurus ; berdasarkan datasheet Spectra Symbol[13] = 5
∗ 10
10 + 10
= 2,5
Saat Flex Sensor Bengkok ; berdasarkan datasheet Spectra Symbol[13] = 5
∗ 10
40 + 10
= 1
Keluaran dari sensor tersebut dihubungkan ke ADC Analog to Digital Converter pada Arduino Uno R3 seperti pada gambar 3.10.
Gambar 3.10. Gambar sambungan output flex sensor ke ADC Arduino.
3.1.2.3. Perancangan Rangkaian Motor servo
Perancangan aktuator yang digunakan adalah motor servo. Motor servo yang digunakan berjumlah 5 buah untuk menggerakkan lengan.
Motor servo tersebut akan dihubungkan secara langsung ke servo controller tanpa perlu menggunakan rangkaian tambahan sebagai pendukung rangkaian tersebut. Motor
servo tersebut digerakkan dengan menggunakan Adafruit 16-Channel 12-Bit PWM Servo Shield – I2C Interface yang dihubungkan dengan Arduino Mega 2560. Antara Adafruit 16-
Channel 12-Bit PWM Servo Shield – I2C Interface dengan Arduino Mega 2560 dihubungkan dengan komunikasi I2C. Komunikasi I2C tersebut menggunakan port SDA
dan SCL.
Gambar 3.11. Gambar rangkaian motor servo untuk lengan
Port tersebut digunakan untuk transfer data serial antara Servo Controller dengan Arduino. Saat Arduino Mega 2560 tersebut memberikan perintah tertentu pada servo
controler, maka servo controller tersebut akan langsung melakukan perintah yang diberikan untuk menggerakkan motor servo tersebut.
Gambar 3.12 Gambar Port Adafruit 16-Channel 12-Bit PWM Servo Shield – I2C Interface yang akan dihubungkan ke motor servo
3.2. Perancangan Perangkat Lunak Secara Umum Software
