Budiharto 2005 menjelaskan bahwa di dala m mikrokontroler terdapat bagian-bagian pendukung proses pengolahan data yang diterima, diantaranya:
1. CPU Central Processing Unit
Tempat terjadinya proses pengolahan data yang diterima.
2. RAM Random Access Memory
Tempat menyimpan data sementara sebelum di proses oleh CPU.
3. EPROM
Eraseable Programmable Read Only Memory Tempat menyimpan program secara permanen yang dapat dirubah.
4. IO
InputOutput Tempat berkomunikasinya dengan perangkat keras yang terhubung diluar.
5. Timer
Tempat unit pencacahan dan delay un tuk mengatur pewaktuan.
6. Intrup Controler
Tempat mengatur dan menampung permintaan mendadak saat running.
2.4. Mikrokontroler ATMega8535
Mikrokontroler ATMega 8535 merupakan jenis mikrokontroler AVR produk Atmel yang memiliki banyak macam dan jenisn ya. Mikrokontroler AVR Alf and
Vegard’s Risc prosesor memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi
dikemas dalam kode 16-bit 16-bits word dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 satu siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS 51 ya ng membutuhkan
12 siklus clock RIZKALINDO, 2008. Kedua jenis mikrokontroler ini memiliki arsitektur yang berbeda. Wardhana
2006 menjelaskan bahwa AVR berteknologi RISC Reduced Instruction Set Computing
, sedangkan seri MCS 51 berteknologi CI SC Complex Instruction Set
Computing . RIZKALINDO 2008 menjelaskan secara umum, AVR dapat
dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing -
masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Bentuk ATMega8535 ditampilkan pada Lampiran 2.
Menurut Wardhana 2006 keunggulan pemakaian ATMega 8535 disebabkan karena memiliki fasilitasnya yang lengkap. Konfigurasi pin yang ada pada
ATMega 8535 sebagai berik ut: 1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan dari catu daya.
2. GND adalah pin dari ground 3. Port A PA0..PA7 adalah pin IO dua arah dan sebagai pin masukan
ADC. 4. Port B PB0..PB7 adalah pin IO dua arah dan sebagai pin dengan fungsi
khusus yaitu timercounter, komparator analog, dan SPI. 5. Port C PC0..PC7 adalah pin IO dua arah dan pin dengan fungsi khusus
berupa TWI, komparator analog, dan Timer Osilator. 6. Port D PD0..PD7 adalah pin IO dua arah dan pin dengan fungsi khusus
berupa komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial. 7. RESET merupakan pin yang berguna untuk menset ulang mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal. 9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF merupakan pin masukan tegangan refe rensi ADC. Susunan kaki dan karakteristik ATMega8535 secara lengkap ditampilkan pada
Lampiran 3.
2.5. Board mikrokontroler ATMega8535
Board yang digunakan penulis adalah jenis DT-AVR Low Cost Micro
System keluaran pabrikan Innovative Electronics ya ng berada di Surabaya, Indonesia. Fitur ADC pada mikrokontroler ATMega 8535 terdapat pada Port A
PA0 –PA7 ATMEL, 2003. DT-AVR Low Cost Micro System juga memiliki ADC hingga 8 channel single -ended AD converter dengan resolusi 10 bit
Innovative Electronics, 2007. Bentuk board DT-AVR Low Cost Micro System didominasi warna merah dengan dimensi panjang 8,6 cm, lebar 7,2 cm dan tinggi
1,8 cm Innovative Electronics, 2007. Bentuk dan penempatan pin -pin dari board DT-AVR Low Cost Micro System ditampil kan pada Lampiran 4.
2.6. ADC
ADC adalah suatu prosedur yang dilakukan dalam memproses sinyal analog dengan alat digital dimana sinyal analog di konversi menjadi suatu deret angka
yang mempunyai presisi terbatas Proakis dan Manolakis, 1997. Pros es inisialisasi ADC meliputi proses penentuan clok, tegangan referensi, format
output data, dan metode pembacaan Budiharto, 2008. Proakis dan Manolakis 1995 menyebutkan dalam memandang konversi Analog ke Digital AD ada 3
proses yang terjadi Gambar 1, yaitu: 1. Pencuplikan. Ini merupakan konversi suatu sinyal waktu kontinu menjadi
suatu sinyal waktu diskrit yang diperoleh dengan mengambil “cuplikan” sinyal waktu-kontinu pada saat waktu diskrit.
2. Kuantisasi. Ini adalah konversi sinyal yang bernilai -kontinu waktu-diskrit menjadi sinyal digital bernilai -diskrit, waktu diskrit.
Pencuplikan Pengkuantisa
Pengkode Sinyal analog
Sinyal waktu diskrit
Sinyal terkuantisasi
Bit 01011101..
Sinyal digital 3. Pengkodean. Dalam proses pengkodean setiap nilai diskrit digambarkan
dengan barisan bilangan biner
Sumber : Proakis dan Manolakis 1995 Gambar 1. Bagian dasar konver ter analog ke digital Proakis dan Manolakis,
1995 Input pada mikrokontroler dihubungkan dengan sebuah 8 channel analog
multiplexer yang digunakan untuk singgle ended input channels Budiharto, 2008. Menurut Wardhana 2006 masukan ana log ADC tegangan harus lebih
besar dari 0 Volt dan lebih kecil daripada tegangan referansi yang dipakai. Pada penelitian ini digunakan tegangan tegangan referensi internal sebesar 2,56 Volt.
Tegangan referensi ADC dapat dipilih antara lain pada pin AREF pin AVCC, atau menggunakan tegangan referensi internal sebesar 2,56 Volt Budiharto, 2008.
Dalam penelitian ini penulis menggunakan 10 bit ADC untuk mencacah tegangan sebesar 2,56 Volt. Nilai bit tergantung dengan kemampuan
mikrokontroler yang digunakan. Menurut Wardhana 2006 apabila
menggunakan 10 bit ADC maka rentang output yang dihasilkan adalah dari 0 sampai 1023.
Penggunaan ADC pada lengan robot ditentukan menggunakan channel mode single conversion
melalui program yang ada pada mikro kontroler. Mode Single conversion
adalah mode yang biasa digunakan apabila ingin menggunakan banyak kanal Wardhana, 2006. Mode single conversion sama dengan penghubungan
input ADC dengan dua buah input ADC. Menurut Budiharto 2008 jika menggunakan differensial channel hasil dari nilai 41 menjadi 40,96 yang apabila
digenapkan bisa berkisar 39, 40, 41 karena ketelitian ATMega8535 sebesar +- 2 LSB Least Significant Bit.
2.7. PWM Pulse Width Modulation
Pulse Width Modulation adalah suatu tehnik manipulasi dalam
mengemudikan motor alat perangkat elektronik berarus besar lainnya yang menggunakan prisip cut-off dan saturasi Pitowarno, 2006. Winoto 2008
menjelaskan bahwa PWM sendiri adalah bentuk gelombang digital pulsa yang bisa kita atur duty cycle-nya. Pulse With Modulation atau PWM adalah metode
canggih untuk mengatur kecepatan motor dan menghindarkan rangkaian mengkonsumsi daya yang berlebih Budiharto, 2006. Dengan pengaturan
konsumsi daya akan membuat alat elektronik yang dibuat lebih efisien dan hemat energi dalam bekerja.
Saklar pada rangkaian PWM bukanlah saklar mekanik, tetapi biasanya berupa komponen MOSFET atau Power Transistor karena Rangkaian chopping pada
PWM tidak dimungkinkan memakai relay yang memiliki reaksi y ang kurang cepat Duclin, 2008. Duty Cycle adalah perbandingan antara lama waktu pada
saat kondisi on high logika 1 dan lama periode satu gelombang pulsa Winoto, 2008. Perbandingan dari perioda ON dan perioda T disebut dengan duty cycle
Duclin, 2008. Secara umum duty cycle merupakan lebar pulsa PWM. Gambar perbandingan perioda duty cycle dapat dilihat pada Lampiran 5. Dengan prinsip
ini maka akan mudah mengatur lebar pulsa untuk mendapatkan kecepatan motor DC yang diinginkan. PWM bekerja denga n pembuatan gelombang kotak
persegi yang merupakan variabel antara perbandingan on -off, dimana rata-rata lamanya waktu berkisar antara 0 sampai 100 persen Cook, 1999.
2.8. Motor servo lengan robot robotic arm
Motor servo merupakan sebuah motor DC kecil yang diberi sistem gear dan potensiometer sehingga dia dapat menempatkan “horn” servo pada
posisi yang dikehendaki Malik, 2007. Motor servo ini jelas menggunakan
sistim “close loop” sehingga posisi “horn” yang dikehendaki bisa dipertahanka n. Menurut Budiharto 2006 motor servo adalah motor DC kualitas tinggi yang
memenuhi syarat untuk digunakan pada aplikasi servo seperti close control loop, yaitu harus dapat menangani perubahan yang cepat pada posisi, kecepatan, dan
percepatan. Secara umum terdapat 2 jenis motor servo, yaitu motor servo standard dan
motor servo continous. Motor servo standard dapat berputar hingga 180 sedangkan motor servo continous dapat berputar hingga 360
Budiharto, 2006. Jika dibandingkan dengan motor DC dan motor stepper motor servo memiliki
kecepatan putar yang rendah tapi memiliki kekuatan yang besar. Bentuk dari motor servo dapat dilihat pada Lampiran 6.
Dalam motor servo sistem kontrol untuk motor relatif sedikit diperlukan hanya 1 jalur data saja, hal ini tentu berbeda misalnya jika menggunakan motor
stepper yang memerlukan jalur kontrol lebih dari 1 jalur Malik, 2007. Untuk
dapat membelokkan motor servo kekanan atau kekiri maka harus diberikan lebar pulsa kepada motor servo secara berula ng-ulang. Ilustrasi pemberian lebar pulsa
pada motor servo dapat dilihat pada Lampiran 7.
2.9. Bahasa program lengan robot robotic arm
Program yang kita buat harus disesuaikan dengan mikrokontroler yang kita pakai atau sesuai dengan fasilitas y ang diberikan mikrokontroler. Wahyudi
2007 menuliskan beberapa dasar dari BASCOM 8051 diantaranya adalah karakter dalam BASCOM, tipe data, variable, alias, konstanta, array, operasi -
operasi dalam BASCOM dan kontrol program.
2.10. Program lengan robot robotic arm
Pemrograman lengan robot menggunakan software BASCOM-AVR dengan bahasa tingkat tinggi BASIC. Wahyudi 2007 menjelaskan penggunaan bahasa
tingkat tinggi BASIC lebih mudah dimengerti dan dipahami dibandingkan bahasa tingkat tinggi lainnya. Bahasa BASIC merupakan jalan keluar dari sulitnya
memahami bahasa tingkat rendah assembly. Alberts 2008 menjelaskan bahwa BASCOM AVR merupakan hasil dari
pengembangan lebih lanjut dari kompiler BASCOM 8051 dengan kelebihan dapat mendukung penggunaan mikrokontroler jenis AVR yang dikeluarkan ATMEL.
2.11. Perangkat penginderaan sensor
Dalam instrument ini digunakan beberapa alat elektronika yang berfungsi sebagai sensor pada persendian tangan manusia, yaitu potensio meter. Menurut
Pitowarno 2006 potensio meter adalah sensor analog yang paling sederhana namun sangat berguna untuk mendeteksi posisi putaran, misalnya kedudukan
sudut poros aktuator berdasarkan nilai resistansi pada putaran porosnya. Bentuk perangkat sensor lengan robot dapat dilihat pada Gambar 2.
Sumber : Pitowarno 2006 Gambar 2. Potensio meter sebagai sensor posisi
Potensio meter poros merupakan hambatan variable yang dapat dirubah nilai hambatannya dengan cara memutar batang porosnya. Perputaran ini akan
menggeser kedudukan hambatannya sehingga hambatan yang terbaca berbeda - beda. Potensio meter memiliki 3 kaki dan sebuah pemutar yang berguna untuk
merubah hambatan yang ada didalamnya. Bentuk dan bagian potensio met er poros dapat dilihat pada Gambar 3.
Sumber : Etisystems 2009 Gambar 3. Penampang potensio meter bagian dalam
2.12. Sejarah perkembangan lengan robot robotic arm
Pengembangan robot di dunia ternyata telah ada pada jaman Le onardo da Vinci, hingga saat ini dengan robot yang paling maju bernama ASIMO buatan
perusahaan raksasa mobil Honda negara Jepang. Ilustrasi perkembangan lengan robot ditampilkan pada Lampiran 8.
Secara singkat perkembangan teknologi lengan robot di dunia dapat dilihat pada Tabel 1 Jaeger, 2007:
Tabel 1. Perkembangan lengan robot di dunia.
Tahun Penemu
Karya yang dibuat
250 S.M
Ctesibius Alexandria
Membangun bagian tubuh dan jam air dengan menggunakan papan yang dapat bergerak
1495 Leonardo da
Vinci Merancang gambar robot manusia yang pertama kali yang
mampu duduk, memutar tangan, dan menggerakkan kepala dengan leluasa
1564 Pare Ambroise
Rancangan tangan robot mekanik dengan otot -otot mesin yang menggerakkan tangan
1865 John Brainerd
Membuat manusia mesin uap yang digunakan untuk mendorong benda apapun
1885 Frank Reade
Jr Membuat manusia listrik yang merupakan pengembangan
dari manusia mesin uap yang telah dibuat sebelumnya 193738
Westinghouse Membuat robot bernama ELEKTRO, ini merupakan ro bot
dengan bentuk menyerupai manusia yang dapat berbicara, berjalan dan merokok
1942 Willard Pollard
dan Harold Roselund
Merancang lengan mekanik untuk menyemprot cat secara terprogram
1951 Raymond
Goertz Merancang lengan robot yang dapat dikendalikan me lalui
transmisi radio 1961
Perusahaan General
Motors Mengembangkan dan memakai teknologi lengan robot
bernama UNIMATE 1963
Rumah sakit Rancho Los
Amigos Pembuatan lengan robot dengan nama Rancho Arm
dimana untuk pertama kalinya Robotic Arm dapat dikendalikan melalui komputer
1965 Victor
Scheinman dan Larry
Leifer Membuat lengan robot yang menggunakan penggerak
udara dinamakan Orm 1968
Marvin Minsky Membuat lengan robot tentakel yang memiliki kemampuan
untuk dapat mengangkat manusia 1969
Victor Scheinman
Lengan robot Stanford yang sepenuhnya bergerak menggunakan listrik dan dapat dikendalikan melalui
computer
1974 David Silver
Lengan robot Silver, robot ini dibuat dengan komponen terkecil dan dilengkapi dengan sensor tekanan yang
mampu merasakan sentuh an 1975
Victor Scheinman
Membangun Programmable Universal Manipulation untuk lengan robot yang dapat digunakan pada industri robot
1996 Perusahaan
mobil Honda Robot manusia bernama P2 yang sudah memiliki kaki dan
lengan yang dapat bergerak dengan baik 1997
Perusahaan mobil Honda
Robot manusia P3 yang merupakan pengembangan kedua untuk mencapai tujuan pembuatan robot ASIMO yang
pintar 1997
Ilmuan dari Salt Lake City
SARCOS dengan pengendali robot secara manual 1997
Tim film The Lost World
Pembuatan kerangka pengandali Telemetri Suit robot dimana kerangka ini menyerupai pergerakan lengan
manusia 1998
Kedokteran amerika
Membangun lengan robot bionik yang disebut dengan Edinburg Modular Arm System EMAS
2001 MD Robotics
of Canada Membangun lengan robot tercanggih untuk membantu
pekerjaan menyiapkan stasiun ruang angkasa dengan nama Space Station Remote Manipulator System SSRMS
2003 Steven Ashley
Artificial Muscle dibuat dari bahan polymer khusus yang dapat berubah bentuk apabila dialiri listrik melal ui bahan ini
2007 Steven Ashley
Robot lengan dengan otot tiruan Artificial Muscle generasi terbaru dengan penggerak serat polymer yang bentuknya
telah mirip dengan anatomi tangan manusia
3. METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan waktu penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan IPB. Waktu penelitian dilaksanakan secara efektif selama 4 bulan terhitung dari
bulan Desember 2008 sampai Maret 2009.
3.2. Alat bantu 3.2.1. Alat ukur dan peralatan pembuatan l engan robot
Digital Multi Meter DMM, project board, downloader ISP, kabel serial,
Personal Computer PC dengan spesifikasi Prosesor Pentium III 700 MHz, solder, gergaji U, gergaji besi, kikir dan amplas, standing bor, pinset, penggaris,
penggaris siku, mesin gerinda, mesin jigsaw, tang, dan obeng.
3.2.2. Software pembuatan lengan robot
1. BASCOM-AVR 2. AutoCAD 2004
3.3. Bahan untuk membuat lengan robot, kontroler, dan sensor
IC ATMega 8535, DT-AVR Low Cost Micro System, t rafo CT 1 ampere, kabel pita komputer, fuse 5 ampere, pin header singgle, b oard sircuit, eject serial
dan pararel, fan PC 12 Volt, heat sink, IC regulator, kapasitor, dioda bridge, saklar, arkrilik 2, 3, dan 5 mm, arkrilik siku, Parallax Standard Servo, GWS Servo
SO3T STD, GWS Servo SO4 BBM, potensio meter, batang stainles steel 5 mm, o-ring karet, greese, resin, strach, bearing, gear, papan tic block, klem besi ukuran
3 ½ Inci, dan kabel ciut.
3.4. Proses pembuatan lengan robot robotic arm
Proses pembuatan lengan ro bot dibagi menjadi beberapa tahapan yang saling melengkapi satu sama lain. Bagian -bagian ini dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 4. Tahapan pembuatan lengan robot
3.5. Unit motor servo lengan robot robotic arm
Pada lengan robot ini kita menggunakan 3 buah motor servo yang memiliki perbedaan spesifikasinya. Servo 2 dan 3 menggunakan motor servo jenis SO3T
STD. Servo 4 dan 5 menggunakan servo ukuran besar jenis SO 4 BBM. Pada bagian penggerak gripper kita menggunakan servo jenis Parallax Standard servo
yang memiliki bentuk hampir sama dengan SO3T STD. Semua spesifikasi motor servo dapat dilihat pada Tabel 2, 3, dan 4.
Tahap Pembuatan
Cassing Tahap Pemberian
Pemberat Pengeimbang
Tahap Pemodelan Tahap Pemotong
Tahap Penyatuan Tahap
Penyambungan Sendi
Proses Pembuatan Kontroler Lengan
Robot Robotic Arm Proses Pembuatan
Sensor Pengendali Lengan Robot
Robotic Arm Tahap
Interkoneksi Kabel
Tahap Pemasangan Motor Servo
Lengan Robot Robotic Arm
Pengujian Lengan Robot Robotic Arm
di Laboratorium. Proses
Berjalannya Program
Lengan Robot
Robotic Proses Kerja
Lengan Robot Robotic Arm
Tabel 2. Spesifikasi jenis motor servo fingger yang dipakai. Jenis Servo
Berat Servo
Tegangan Maksimum
Kecepatan Sudut
Torsi yang dihasilkan
Gram Volt
Sec 180 Kg Cm
Servo Fingger 45
6 1,5
3,4 Parallax Standard
Sumber : Parallax Inc, 2004 Tabel 3. Spesifikasi jenis motor servo wrist dan arm yang dipakai.
Jenis Servo Berat
Servo Tegangan
Maksimum Kecepatan
Sudut Torsi yang
dihasilkan gram
Volt sec 60
Kg Cm Servo Wrist dan Arm
48 4,8
0,33 7,2
SO3T STD Sumber : Robot Shop, 2009
Tabel 4. Spesifikasi jenis motor servo elbow dan shoulder yang dipakai. Jenis Servo
Berat Servo
Tegangan Maksimum
Kecepatan Sudut
Torsi yang dihasilkan
gram Volt
sec 60 Kg Cm
Servo Elbow dan Shoulder
110 6
0,20 13
SO4 BBM Sumber : Servo Hunt, 2009
3.6. Unit sensor lengan robot robotic arm
Lengan robot yang dibuat membutuhkan sensor yang dapat mendeteksi gerakan sendi lengan pengguna. Sensor ini dirancang sesuai dengan masukan
nilai ADC mikrokontroler sehingga dapat dengan mudah dibaca oleh IC ATMega8535. Sumber tegangan untuk sensor diambil dari mikrokontroler
sebesar 5 Volt. Rangkaian sensor ini dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Rangkaian pengatur tegangan pada sensor lengan robot
3.7. Unit catu daya mikrokontroler lengan robot robotic arm
Mikrokontroler yang dibuat membutuhkan sumber tegangan searah yang dihasilkan dari penyearahan arus bolak -balik listrik PLN. Proses penyearahan ini
membutuhkan rangkaian elektronik penyearah dengan tegangan keluaran 9 Volt. Rangkaian elektronik catu daya ini dapat diliha t pada Gambar 6.
Gambar 6. Rangkaian catu daya kontroler lengan robot
3.8. Unit catu daya motor servo lengan robot robotic arm
Motor servo yang digunakan memiliki tegangan kerja yang berbeda dengan mikrokontroler sehingga dibutuhkan unit catu daya terpisah. Motor servo dapat
bekerja secara maksimal jika keluaran power supply untuk jenis Parallax dan GWS SO3T sebesar 5 Volt sedangkan servo jenis GWS SO4 BBM sebesar 6
Volt. Rangkaian catu daya ini dapat dilihat pada G ambar 7.
Gambar 7. Rangkaian catu daya motor servo lengan robot
3.9. Mikrokontroler lengan robot robotic arm
Mikrokontroler ATMega8535 memiliki rangkaian pendukung yang membantu kerja dari operasi program. Rangkaian sensor akan dihubungkan
dengan mikrokontroler pada Port A sedangkan untuk motor servo ada pada Port B. Rangkain ini dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Rangkaian mikrokontroler lengan robot
3.10. Proses berjalannya program lengan robot robotic arm
Tahapan kerja ini di buat dalam bentuk flowchart sebagai langkah awal dalam pembuatan struktur program. Flowchart ini dibuat untuk mengetahui apa yang
harus dikerjakan sebelum memulai merancang program. Keuntungan pengg unaan flowchart
adalah apabila terjadi kesalahan dalam pembuatan program akan lebih mudah ditelusuri dari diagram yang dibuat sebelumnya. Flowchart program yang
dibuat dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Flowchart program pada rangkaian lengan robot robotic arm.
Start aktifkan
Interupsi dan Configurasi ADC
Start ADC
Baca nilai ADC Port A.0
Apakah Pulsa melebihi
Batas Ya
Tidak Kembalikan
Menjadi nilai Batas yang
Ditentukan Masukkan kedalam
Rumus pulsa
Pulsa keluar Dari Port B.0
Servo fingger Bergerak
Salin nilai ADC Di Port A
Baca nilai ADC Port A.1
Apakah Pulsa melebihi
Batas Ya
Tidak Kembalikan
Menjadi nilai Batas yang
Ditentukan Masukkan kedalam
Rumus pulsa
Pulsa keluar Dari Port B.1
Servo wrist Bergerak
Baca nilai ADC Port A.2
Apakah Pulsa melebihi
Batas Ya
Tidak Kembalikan
Menjadi nilai Batas yang
Ditentukan Masukkan kedalam
Rumus pulsa
Pulsa keluar Dari Port B.2
Servo arm Bergerak
Lakukan pembacaan nilai ADC pada Port A
Baca nilai ADC Port A.3
Apakah Pulsa melebihi
Batas Ya
Tidak Kembalikan
Menjadi nilai Batas yang
Ditentukan Masukkan kedalam
Rumus pulsa
Pulsa keluar Dari Port B.3
Servo elbow Bergerak
Baca nilai ADC Port A.4
Apakah Pulsa melebihi
Batas Ya
Tidak Kembalikan
Menjadi nilai Batas yang
Ditentukan Masukkan kedalam
Rumus pulsa
Pulsa keluar Dari Port B.4
Servo shoulder Bergerak
Pada bagian flowchart program di atas dapat dilihat bahwa algoritma program yang pertama kali dilakukan adalah pengaktifan fungsi fitur interupsi dan ADC.
Tanpa ada pengaktifan fitur ADC maka perhit ungan lebar pulsa tidak dapat dilakukan. Data yang telah disalin pada Port A akan dilakukan perhitungan sesuai
dengan rumus yang ditentukan untuk lebar pulsa. Besaran lebar pulsa yang keluar kita tentukan dengan menentukan rumus awal didalam program mik rokontroler.
3.11. Pengujian lengan robot robotic arm
Pengujian dilakukan di Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan IPB. Pengujian yang dilakukan berada di luar air untuk mengetes apakah bagian
tangan robot dapat bergerak kesemua sudut yang diinginkan dan mampu menjepit benda dengan baik.
3.11.1. Pengujian sensor lengan robot robotic arm
Pengujian dilakukan dengan mengukur keluaran tegangan yang ada pada kaki 2 sensor menggunakan Digital Multi Meter. Hasil pengujian akan dicatat pada
Tabel 5. Tabel 5. Hasil pengukuran tegangan yang dikeluarkan sensor pada sudut
maksimum dan minimum.
No Jenis Sensor
Sudut Sensor yang dapat dibentuk
derajat Tegangan
Vinput kaki 1 mili Volt
Tegangan yang Keluar Pada Kaki 2 Sensor
mili Volt Hasil Pengamatan
Kondisi Sensor Tangan
1 Sensor
Fingger Max
100 Min
2 Sensor Wrist
Max 120
Min 3
Sensor Arm Max
122 Min
4 Sensor
Elbow Max
120 Min
5 Sensor
Shoulder Max
90 Min
3.11.2. Pengujian besar sudut servo dengan perbedaan lebar pulsa
Motor servo yang digunakan memiliki batas lebar pulsa untuk melakukan gerakan memutar dengan sudut tertentu. Mengetahui lebar pulsa ini maka kita
dapat menyesuaikan lebar pulsa maksimum dan minimum dengan sintak program yang dibuat. Cara ini untuk mencegah kerusakan gear motor servo pada
beroperasi . Hasil dari pengukuran ini dicatat pada Tabel 6. Tabel 6. Hasil pengukuran lebar pulsa dan sudut yang dapat dibuat.
No Jenis
Servo Besar Lebar Pulsa
Maksimum dan Minimum Sudut Putaran
Pada Servo Keterangan
1 Servo
Fingger 2
Servo Wrist
3 Servo
Arm 4
Servo Elbow
5 Servo
Shoulder
3.11.3. Pengujian daya cengkram gripper lengan robot robotic arm
Pengujian dilakukan dengan mencoba mengambil sepuluh obyek benda dengan ukuran dan bobot yang berbeda menggunakan gripper lengan robot. Hasil
pengamatan dicatat pada Tabel 7. Tabel 7. Hasil pengujian daya cengkram gripper pada berbagai macam bentuk
obyek.
U la
n ga
n
Bentuk Obyek yang Dicengkram
Dimensi Obyek cm
Bobot Obyek gram
Kondisi Pemukaan Obyek
Hasil Pengamatan
Cengkraman Gripper
1 2
- -
10
4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil rangkaian lengan robot
robotic arm
Lengan robot yang dibuat penulis diberi nama RAMCES -5 singkatan dari Robotic Arm with Manual Control sErvoS – 5. Pengujian di Laboratorium
Akustik dan Ilmu Kelautan IPB menunjukkan RAMCES -5 dapat bekerja dengan baik saat mengambil obyek yang berbeda. Pergerakan menjepit dan
memindahkan obyek dapat dilakukan dengan baik dan terarah. Respon dari RAMCES-5 terhadap pergerakan sensor tangan terjadi sangat cepat dan tidak
mengalami hambatan. Lengan robot ini memiliki beberap a keunggulan diantaranya: mampu
mengambil berbagai macam benda dengan batas ukuran dan berat tertentu, mampu melakukan gerakan seperti manusia, dan pengendali robot menggunakan
sensor yang ada pada tangan manusia. Pengendalian yang dilakukan menggunakan tangan akan memberi kemudahan dalam mengarahkan gerakan
RAMCES-5 sesuai gerakan tangan. Alat khusus yang ditempatkan pada RAMCES -5 adalah gripper yang berguna
dalam mencengkram benda yang diinginkan. Bentuk gripper yang dipilih menyerupai capit karena bentuk ini mudah untuk dibuat dan memiliki gerakan
yang serempak antara kedua bagian capit. Sepasang capit akan memberikan hasil cengkraman yang seimbang pada obyek yang diambil. Bentuk seperti capit
mempermudah RAMCES-5 mencengkram obyek secara baik saat kondisi vertikal. Desain keseluruhan RAMCES -5 ditampilkan pada Gambar 10.
Gambar 10. Tampak samping desain RAMCES -5
4.2. Desain pelindung motor servo RAMCES -5 4.2.1. Desain motor servo
fingger
Desain motor servo fingger servo 1 memiliki bagian yang berbeda dengan servo lainnya karena memiliki gripper yang menempel dibagian atas pelindung
servo 1. Gripper ini berguna untuk mencengkram obyek yang diinginkan. Skala untuk ukuran desain ini dipakai satuan mili meter mm. Lebar bukaan yang
mampu dilakukan gripper adalah sebesar 5,6 cm. Hal ini membuat RAMCES -5 hanya mampu mencengkram obyek dengan ukuran dibawah 5,6 mm. Desain dari
servo 1 ditampilkan pada Gambar 11a,b sedangkan desain gripper ditampilkan pada Gambar 12.
a b Gambar 11. a. Tampak atas desain pelindung motor servo 1, b. Tampak
depan desain pelindung motor servo 1
Gambar 12. Tampak atas desain gripper dari servo 1
Satuan= mili meter Satuan= mili meter
Satuan= mili meter
4.2.2. Desain motor servo wrist dan arm
Motor servo wrist servo 2 dan arm servo 3 memiliki desain pelindung servo yang hampir sama dengan servo 1 hanya saja tidak memiliki perangkat
tambahan seperti gripper. Desain dari servo 2 dan 3 ditampilkan pada Gambar 13a,b.
a b
Gambar 13. a. Tampak atas desain motor servo 2 dan 3, b. Tampak depan desain motor servo 2 dan 3
4.2.3. Desain motor servo elbow
Desain pelindung servo elbow servo 4 memiliki bentuk yang lebih panjang dari servo lainnya. Dengan ukuran yang penjang maka servo ini akan membantu
servo didepannya lebih mudah menjangkau obyek -obyek yang jauh. Desain panjang dipilih untuk menyamakan bagian ini dengan fungsi lengan ma nusia. Hal
ini akan membuat RAMCES -5 lebih mudah dikendalikan dan identik dengan
Satuan= mili meter Satuan= mili meter
gerakan lengan manusia. Desain dari servo 4 ditampilkan pada Gambar 14a,b dan Gambar 15.
a b
Gambar 14. a. Tampak depan desain pelindung motor servo 4, b. Tampak samping desain pelindung motor servo 4
Satuan= mili meter
Gambar 15. Tampak atas desain pelindung motor servo 4
4.2.4. Desain motor servo shoulder
Desain servo shoulder servo 5 dirancang lebih ko koh dan besar dari pada servo yang lain agar mampu menahan beban berat lebih besar. Desain dari servo
5 ditampilkan pada Gambar 1 6 dan 17.
Gambar 16. Tampak atas desain motor servo 5
Satuan= mili meter Satuan= mili meter
Gambar 17. Tampak depan desain motor servo 5 Bentuk servo 5 seperti kotak dengan bagian bawah terpotong sebagian
berfungsi sebagai tempat menaruh RAMCES -5 pada dudukan wahana tetap atau mobile yang membawanya. Khusus untuk servo 5 dipasangkan 2 buah bearing
pada poros perputaran stainles steel agar mengurangi b esarnya gesekan saat berputar. Arkrilik yang tebal digunakan agar servo 5 mampu menahan bobot
RAMCES-5 secara keseluruhan dengan baik. Gear penghubung yang lebih besar digunakan pada servo 5 karena bobot keseluruhan dari RAMCES -5 bertumpu
pada bagian servo ini sehingga dibutuhkan daya cengkram yang tinggi saat berputar. Pemasangan kedua gear ini harus diposisikan sedikit longgar agar saat
berputar tidak macet dan mengganggu pergerakan RAMCES -5.
Satuan= mili meter
4.2.5. Desain persambungan sendi RAMCES -5
Desain cekungan ini dibuat untuk memberikan kekuatan persambungan sendi servo sehingga tidak terjadi pergeseran saat servo bekerja. Dengan memberikan
cekungan selain memberi kekuatan persambungan sekaligus mengurangi jeda yang terjadi saat servo bergerak. Desain persambungan sendi RAMCES -5
ditampilkan pada Gambar 18.
Gambar 18. tampak samping desain persambungan sendi RAMCES -5
4.3. Desain beban penyeimbang motor servo RAMCES -5 4.3.1. Desain penyeimbang servo 1
Pada RAMCES-5 dipakai banyak bahan arkrilik untuk pelindung servo sehingga menimbulkan berat pada bagian servo penopangnya. Untuk mengurangi
beban yang diterima oleh servo saat berputar maka diberikan beban penyeimbang. Desain penyeimbang untuk servo 1 tidak digunakan beban tambahan melainkan
menggunakan bobot servo ini sendiri. Hal ini akan mengurangi bobot total dibagian servo selanjutnya. Desain penyeimbang servo 1 ditampilkan pada
Gambar 19.
Satuan= mili meter
Gambar 19. Tampak samping desain penyeimb ang servo 1 Dengan desain ini maka torsi putaran pada servo 2 tidak mengalami
pengurangan sehingga mampu memberikan memutar yang baik. Letak posisi dari poros servo 2 berada dekat dengan sumbu horizontal gripper agar gerakan
memutar servo 2 tidak mempengaruhi posisi cengkraman gripper. Bentuk sebenarnya dari desain penyeimbang servo 1 ditampilkan pada Gambar 20.
Gambar 20. Tampak samping bentuk jadi penyeimbang servo 1
Satuan= mili meter
Bagian dalam servo diberikan pencahayaan ya ng cukup dari nyala lampu LED. Cahaya LED selain berguna menerangi bagian dalam servo juga berfungsi
sebagai indikator motor servo sedang bekerja. Saat motor servo bergerak maka lampu LED akan berkedip dengan cepat yang menandakan sedang menerima
sinyal pulsa dari mikrokontroler. Dengan terlihatnya bagian dalam servo maka dapat dengan mudah memantau pergerakan gear penghubung servo.
4.3.2. Desain penyeimbang servo 2
Desain penyeimbang servo 2 berbeda dengan penyeimbang servo 1 agar didapatkan bobot seimbang dari servo 1 dan 2. Berat yang ada pada servo 1 dan 2
akan diseimbangkan dengan beban penyeimbang yang terletak berlawanan dari servo ini. Hal ini akan membantu perputaran servo 3 dan menambah torsi yang
dihasilkan. Beban penyeimbang ini te rbuat dari timah padat yang telah dibentuk seperti tabung. Desain penyeimbang servo 2 ditampilkan pada Gambar 21
sedangkan Gambar 22 menampilkan bentuk sebenarnya penyeimbang servo 2.
Gambar 21. Tampak samping desain penyeim bang servo 2.
Satuan= mili meter
Gambar 22. Tampak samping bentuk jadi penyeimbang servo 1
4.3.3. Desain penyeimbang servo 3
Desain penyeimbang pada servo 3 berbeda dengan penyeimbang servo 1 dan 2 karena perbedaan fungsi beban ini. Beba n penyeimbang servo 3 tidak akan
berpengaruh banyak saat posisi servo 4 tepat pada posisi vertikal. Saat servo 4 bergerak dari posisi vertikalnya maka penyeimbang servo 3 akan membantu
gerakan memutar servo 4. Desain penyeimbang servo 3 ditampilkan pada Gambar 23 sedangkan bentuk sebenarnya ditampilkan pada Gambar 24
Gambar 23. Tampak belakang desain penyeimbang servo 3
Satuan= mili meter
Gambar 24. Tampak depan bentuk jadi penyeimbang servo 3
4.3.4. Desain penyeimbang servo 4
Bagian servo 4 merupakan servo terakhir yang diberi beban penyeimbang sedangkan bagian servo 5 akan menempel pada wahana yang membawa
RAMCES-5. Pada bagian servo 4 memiliki desain beban penyeimbang yang lebih besar dibandingkan dengan servo yang lainnya karena servo ini berperan
utama menyeimbangkan seluruh bobot servo didepannya sevo 1,2, dan 3. Desain penyeimbang servo 4 ditampilkan pada Gambar 25 sedangkan Gambar 26
menampilkan bentuk sebenarnya penyeimbang servo 4.
Gambar 25. Tampak samping desain penyeimbang servo 4
Satuan= mili meter
Gambar 26. Tampak samping bentuk jadi penyeimbang servo 4 Letak dari beban penyeimbang yang miring berguna untuk mendapatkan titik
grafitasi yang berubah-ubah saat bergerak karena RAMCES -5 memiliki kemampuan menjauh dan mendekatkan posisi servo 2. Hal ini disebabkan karena
RAMCES-5 memiliki servo 3 yang berperan sebagai sendi engsel tangan manusia. Dengan menjauhnya posisi servo 2 maka bobot yang dite rima servo 5
akan bertambah. Pada saat inilah penyeimbang servo 4 melakukan fungsinya yaitu mengurangi gaya grafitasi yang diterima servo 1,2,3 sehingga membantu
pergerakan servo 5 dalam memutar. Bentuk lengkap dan bagian -bagian RAMCES-5 dapat dilihat pada Lampiran 9.
4.4. Desain sensor pengendali RAMCES -5 4.4.1. Desain sensor
fingger
Lengan robot ini dilengkapi dengan 5 buah sensor pada tangan yang berfungsi menjadi pengendali gerakan robot. Untuk mengendalikan gerakan servo fingger
diperlukan sensor fingger. Sensor fingger kita buat dari cassing yang mampu menempel pada bagian tangan. Semua bagian sensor ini di tempatkan pada jari
manusia dengan cara tertentu kita buat agar sensor dapat bergerak mengikuti gerakan jemari tangan. Sensor yang dibuat harus dapat dipasang dan dilepaskan
dengan mudah dari jari manusia. Bentuk sensor fingger secara lengkap ditampilkan pada Gambar 27.
Gambar 27. Tampak bawah sensor fingger
4.4.2. Desain sensor wrist
Sensor wrist merupakan yang paling rumit dari segi desain dibandingkan dengan sensor lainnya. Hal ini disebabkan oleh bentuk sendi putar pergelangan
tangan yang memiliki poros putar di bagian tengah tulang sehingga membutuhkan mekanisme khusus untuk mendeteksi gerakan putar sendi ini . Sensor terpasang
menempel dengan kuat pada bagian pergelangan tangan manusia sehingga saat sendi berputar sensor tidak ikut bergerak. Bentuk sensor wrist ditampilkan pada
Gambar 28 dan 29.
Potensio meter
Gear penghubung
Bagian aktif sensor
fingger Bagian aktif
sensor fingger
Gambar 28. Tampak bawah sensor wrist
Gambar 29. Tampak atas sensor wrist
4.4.3. Desain sensor arm
Sensor arm diletakkan pada bagian sendi engsel tangan manusia. Sendi engsel ini memiliki sumbu putar di luar sendi sehingga mudah untuk membuat
desain sensor arm. Sensor arm akan mendeteksi secar langsung gerakan naik turunnya tangan manusia. Untuk menjaga agar sensor ini tidak bergerak kekanan
Potensio meter
Poros sensor Bagian pasif
sensor wrist
Poros penggerak sensor
Bagian aktif sensor wrist
Bagian pasif sensor wrist
Bagian aktif sensor wrist
Perekat kain
dan kekiri maka bagian aktif sensor dihubungkan dengan bagian pasif sensor wrist
. Potensio meter untuk sensor arm dipasangkan di sebelah luar ba dan sensor. Bentuk sensor arm ditampilkan pada Gambar 30 dan 31.
Gambar 30. Tampak bawah sensor arm
Gambar 31. Tampak samping kanan sensor arm
4.4.4. Desain sensor elbow
Sensor elbow merupakan sensor yang dirancang untuk dapat mendeteksi pergerakan putar lengan manusia. Lengan manusia memiliki sumbu putar yang
Potensio meter
Gear penghubung
Bagian aktif sensor arm
Bagian pasif sensor arm
Gear penghubung Bagian aktif
sensor arm
Bagian pasif sensor arm
Perekat kain
berada didalam tulang sehingga dibutuhkan desain seperti tabung agar mampu menghitung besarnya sudut yang dibentuk. Desain seperti tabung dipilih karena
untuk bagian lengan tidak dimungkinkan penggunaan sistem sensor wrist atau sensor yang lain
Bentuk yang seperti tabung akan membuat sensor elbow bergerak serupa dengan lengan manusia. Bentuk tabung ini membuat sensor elbow lebih ringkas
dan terlindung. Untuk menguatkan dudukan sensor elbow maka bagian aktif sensor direkatkan dengan bagian pasif sensor arm sedangkan bagian pasif akan
direkatkan pada bagian aktif sensor shoulder. Sensor elbow diberi penguat tambahan berupa dua buah perekat kain yang berada di bagian akti f dan pasif
sensor. Bentuk sensor elbow ditampilkan pada Gambar 32.
Gambar 32. Tampak bawah sensor elbow
Poros sensor
Bagian pasif
sensor elbow
Bagian aktif
sensor elbow
Potensio meter
Perekat kain
4.4.5. Desain sensor shoulder
Desain sensor shoulder harus memenuhi kriteria seperti sensor arm sedangkan bahu manusia merupa kan bagian tangan yang memiliki sendi omni
berputar kesegala arah. Khusus untuk sensor shoulder dipakai desain dengan sistem yang berbeda dengan sensor lainnya. Hal ini disebabkan karena sendi bahu
yang semula memiliki banyak sudut putar harus dijadika n menjadi satu sendi engsel. Bentuk sensor shoulder ditampilkan pada Gambar 33.
Gambar 33. Tampak depan sensor shoulder Bagian pasif sensor shoulder merupakan tempat bertumpunya semua beban
sensor shoulder. Untuk mencegah bergesernya sensor maka bagian aktif sensor shoulder
dipasangkan dua buah perekat kain. Perekat kain ini selain untuk menguattkan sensor shoulder juga sebagai tempat merekatnya bagian pasif sensor
elbow . Bentuk seluruh sensor RAMCES -5 ditampilkan pada Lampiran 10 d an
sensor yang telah terpasang di tangan ditampilkan pada Lampiran 11.
Bagian aktif
sensor shoulder
Bagian pasif
sensor shoulder
Potensio meter
Poros sensor
Perekat kain
4.5. Rangkaian kontroler RAMCES -5
Rangkaian kontroler RAMCES -5 terdiri dari tiga bagian penting, yaitu: bagian trafo, regulator, dan mikrokontroler. Bagian trafo dipasangkan s ejajar dan
berpasangan sehingga panas yang dihasilkan dapat terbuang dengan baik. Untuk menurunkan tegangan yang dihasilkan trafo digunakan regulator yang dilengkapi
dengan heat sink sebagai pembuang panas. Karakteristik regulator yang dipakai ditampilkan pada Lampiran 12. Bagian mikrokontroler diletakkan berdekatan
dengan kipas kecil agar tidak terkena panas dari trafo dan regulator. Untuk mengurangi panas yang ada didalam kotak maka dipasangkan kipas pendingin
pada bagian sisi depan kontroler. Soket kabel sensor dan servo dijadikan tempat persambungan kabel motor servo dan sensor RAMCES. Bentuk kontroler
RAMCES-5 ditampilkan pada Gambar 34.
Gambar 34. Tampak atas kontroler RAMCES -5 beserta bagian-bagiannya,
Bagian penyearah
tegangan AC Bagian
Mikrokontroler
soket kabel
servo
Sekring soket
kabel
sensor Lubang keluaran
angin
Saklar Kabel power
Kipas pendingin
4.6. Hasil perhitungan perangkat keras RAMCES -5 4.6.1. Tegangan keluaran sensor RAMCES -5
Sensor RAMCES-5 memiliki 3 buah kaki berbeda yaitu kaki 1,2, dan 3. Sensor ini terpisah satu sama lainnya sehingga dapat bergerak bebas dan memiliki
sudut putar yang berbeda. Hasil uji pengukuran tegangan keluaran sensor ditampilkan pada Tabel 8.
Tabel 8. Hasil pengukuran tegangan yang dikeluarkan sensor pada sudut maksimum dan minimum.
No
Jenis Sensor Sudut Sensor
yang dapat dibentuk derajat
Tegangan Vinput kaki 1
mili Volt Tegangan yang Keluar
Pada Kaki 2 Sensor mili Volt
Hasil Pengamatan Kondisi Sensor
Tangan
1 Sensor
Fingger Max
100 1288
350
Membuka
Min 950
Menutup
2 Sensor
Wrist Max
120 1288
298
Berputar
Min 920
Normal
3 Sensor
Arm Max
122 1288
83
Menekuk
Min 676
Lurus
4 Sensor
Elbow Max
120 1288
230
Menekuk kedada
Min 700
Membuka
5 Sensor
Shoulder Max
90 1288
260
Mengangkat
Min 1030
Normal
Data ini menunjukkan bahwa tegangan maksimum untuk kaki 1 sa at kondisi maksimum dan minimum sebesar 1288 mili Volt. Tegangan input semua sensor
memiliki nilai yang sama karena tegangan semua masukan potensi meter dihubungkan secara pararel. Rangkaian pararel ini akan membuat arus yang
masuk untuk setiap kaki 3 ak an dibagi menjadi 5 bagian sehingga tidak perlu memakai banyak resistor dan kabel untuk sensor.
Jika melihat keluaran kaki 2 sensor saat kondisi sudut maksimum maka tegangan terbesar ada pada sensor fingger dengan nilai sebesar 350 mili Volt.
Nilai terendah ada pada sensor arm dengan nilai sebesar 83 mili Volt. Hal ini terjasi karena sudut putar maksimum sensor fingger lebih kecil dibandingkan
dengan sensor arm. Tegangan terendah saat sudut minimum terdapat pada sensor arm
dengan nilai 676 mili Volt sedangkan yang terbesar ada pada sensor shoulder sebesar 1030 mili Volt. Keluaran tegangan terendah ini disebabkan oleh desain
gear penghubung pada sensor shoulder yang mampu menghasilkan putaran lebih banyak dibandingkan sensor yang lain.
Semua hasil pengukuran tegangan kaki 2 tidak ada nilai yang melebihi batas maksimum Vref. Budiharto 2008 menjelaskan bahwa tegangan referensi
internal sebesar 2,56 Volt. Tegangan yang dipakai pada sensor RAMCES -5 kurang dari 2,56 sehingga kita yakin dapat menggunakan tegangan keluaran
sensor sebagai input dari ADC tanpa resiko terjadi kerusakan.
4.6.2. Besar sudut servo RAMCES -5 dengan perbedaan lebar pulsa
Setiap servo RAMCES-5 memiliki batas lebar pulsa untuk melakukan gerakan memutar dengan sudut tertentu. Lebar pulsa yang diberikan tidak boleh
melebihi apa yang sudah ditentukan dari pabrik pembuatnya. Untuk mendapatkan lebar pulsa maksimum dan minimum pada program maka kita lakukan
pengukuran saat motor servo RAMCES -5 terpasang. Hasil dari pengukuran lebar pulsa maksimum dan sudut yang dibentuk diperoleh Tabel 9.
Tabel 9. Hasil pengukuran lebar pulsa dan sudut yang dapat dibuat.
No Jenis
Servo Besar Lebar Pulsa
Maksimum dan Minimum Sudut Putaran
Pada Servo Keterangan
1 Servo
Fingger 550
Keadaan tertutup 1350
67 Keadaan terbuka
2 Servo
Wrist 450
90 Memutar kekanan
1500 Normal
3 Servo Arm
600 Normal
2000 120
Mengangkat 4
Servo Elbow
800 Berputar kekiri
2300 160
Berputar kekanan 5
Servo Shoulder
600 100
Mengangkat 1850
Normal
Data ini menunjukkan bahwa semua karakteristik gerakan servo berbeda satu sama lainnya. Lebar pulsa yang berbeda untuk setiap servo karena disesuaikan
dengan bentuk dan besarnya pergerakan RAMCES -5. Hal ini disebabkan karena perbedaan jenis servo yang dipakai pada RAMCES -5.
Hasil perhitungan lebar pulsa yang diberikan terhadap besar sudut putar memperlihatkan terdapat perbedaan antara servo arm dan servo shoulder dimana
nilainya berkebalikan saat melakukan gerakan men gangkat. Untuk servo arm membutuhkan lebar pulsa maksimum untuk mengangkat sedangkan servo
shoulder membutuhkan lebar pulsa minimum. Hal ini terjadi karena posisi motor
servo yang tidak sama sehingga membutuhkan lebar pulsa yang berbeda.
4.6.3. Daya cengkram gripper.
Pengujian daya cengkram gripper RAMCES-5 hanya dilakukan sebanyak sepuluh kali dengan obyek yang berbeda. Pengulangan pengambilan obyek
sebanyak tiga kali lalu diambil kesimpulan hasil pengamatannya. Hasil dari pengujian ini ditampilkan pada Tabel 10.
Tabel 10. Hasil pengujian daya cengkram gripper pada berbagai macam bentuk obyek.
U la
n ga
n
Bentuk Obyek yang Dicengkram
Dimensi Obyek cm
Bobot Obyek gram
Kondisi Pemukaan Obyek
Hasil Pengamatan Cengkraman Gripper
1 Kotak DMM
12,5 x 6,8 x 2,4 109
Kasar Baik
2 Kotak arkrilik
10 x 4,3 x 10,3 61,7
Licin Agak bergeser
3 Kotak putih
6,5 x 5 x 4 126,3
Kasar Butuh torsi besar
4 Kotak baterai
10 x 5 x 3,2 84,5
Kasar Baik
5 Spidol
14 x 1 6
Licin Baik
6 Silinder besi
6,2 x 3 57,4
Kasar Baik
7 Silinder besi padat
3,5 x 4 168,7
Kasar Butuh torsi besar
8 Tabung obat
10,5 x 2,2 17,7
Kasar Baik
9 Obeng besar
4,5 x 3 60,9
Bergelombang Sedikit goyang
10 Obeng sedang
8,5 x 2 29,3
kasar Baik
Keterangan: - kasar, memiliki permukaan yang t idak rata - bergelombang, memiliki permukaan zigzag
- licin, memiliki permukaan halus dan rata
Data ini kita dapat melihat bahwa gripper akan mengalami kegagalan dalam pencengkraman obyek apabila permukaan obyek licin dan bobotnya cukup besar.
Dengan permukaan obyek yang licin akan mengurangi daya cengkram gripper. Saat gripper mencengkram kotak arkrilik terjadi pergeseran posisi cengkraman
saat diangkat. Pergeseran yang terjadi tidak sampai membuat benda yang dicengkram jatuh karena permukaan gripper dilengkapi dengan bantalan karet.
Bantalan karet ternyata mampu menambah grip pada saat menjepit obyek. Tanpa adanya bantalan karet kemungkinan kotak arkrilik yang licin akan langsung jatuh.
Keadaan gripper saat membuka dan menutup capit ditampilkan pada Lampiran 13.
4.7. Perangkat lunak pengendali RAMCES -5
Pembuatan perangkat lunak berupa program kendali gerak mikrokontroler menggunakan software BASCOM-AVR dengan bahasa BASIC. Program yang
telah dibuat akan didownload kedalam mikrokontroler menggunakan downlo ader ISP. Program ini akan mengukur besaran tegangan dari sensor lalu akan
memberikan respon berupa lebar pulsa yang berbeda kepada motor servo. Kualitas penerimaan data dari sensor ke dala m mikrokontroler secara umum
berjalan cukup baik. Hal ini ditunjukkan reaksi gerak motor servo yang sesuai dengan arah gerak sensor. Sintaksis perintah yang ada didalam program ini
ditampilkan pada Lampiran 14. RAMCES-5 memiliki prinsip kerja ro bot sama dengan seperti robot buatan
Victor Scheinman tahun 1969 yang dikendalikan menggunakan komputer. Lengan robot RAMCES-5 dikendalikan menggunakan prinsip pengendalian yang
berbeda karena menggunakan hubungan langsung antara tangan manusia. Prinsip
pengendalian robot ini sama seperti metode yang digunakan oleh ilmuan Salt Lake City dan tim peraga film The Lost World tahun 1997 yang menggunakan bagian
tubuh manusia untuk mengendalikan robot. RAMCES-5 merupakan robot tangan yang memiliki level pergerakan
sebanyak 5 buah 5 Degree Of Freedom. Level pergerakan ini yang memudahkan gerakan RAMCES -5 dalam mengambil obyek benda yang terletak
secara horizontal atau vertikal. Pitowarno 2006 menjelaskan gerakan holomonic merupakan sistem gerak yang serupa dengan gerak ujung pensil atau pulpen ke
segala arah di permukaan kertas sesuai dengan keinginan. Dengan Degree Of Freedom
DOF sebanyak 5 buah membuat RAMCES -5 dapat bergerak dan menjangkau ke segala arah tanpa ada halangan. Hal ini sama dengan gerakan
holomonic pada sebuah pensil di atas kertas. RAMCES-5 dapat bergerak kesegala arah dirancang agar mampu mengikuti
gerakan tangan manusia yang dapat menjangkau ke semua sudut dimensi. Kelebihan ini membuat RAMCES -5 bergerak sesuai dengan kemauan kita dengan
perantara sensor yang terpasang pada tangan manusia. Penggunaan motor servo sebagai alat penggerak memberikan hasil gerakan yang halus dan memiliki sudut
yang sama dengan tangan manusia.
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa RAMCES -5 dapat berputar dengan baik dan mampu mengangkat berbagai macam obyek benda. Gripper
pada RAMCES-5 hanya dapat mencengkram obyek yang memiliki ukuran kurang dari 5,5 cm. Hasil pengamatan struk tur RAMCES-5 menunjukkan bahwa
penggunaan bahan arkrilik 5 mm yang didukung dengan penggunaan mur 2 mm dan arkrilik siku mampu menopang berat RAMCES -5 dengan baik.
Penggunaan mikrokontroler ATMega8535 dengan fasilitas ADC 8 buah dan pencacahan 10 bit dapat berjalan dengan baik mengontrol gerakan RAMCES -5.
Penggunaan pemberat penyeimbang bisa mengurangi pengaruh gravitasi bumi pada RAMCES-5 sehingga dapat bergerak lebih bertenaga mengangkat benda
yang diinginkan dengan batasan berat sebesar + - 170 gram.
5.2. Saran
Penelitian selanjutnya mengenai lengan robot sebaiknya gunakan model servo dan desain yang lebih ramping lagi untuk mengurangi beban keseluruhan lengan
robot. Gunakan penghalus tegangan DC yang lebih baik dalam rangkaian power supply untuk mengurangi getaran pada motor servo. Desain sensor wrist dan
elbow harus lebih baik lagi agar mendapatkan mendeteksi gerakan memutar
tangan dengan sempurna.
DAFTAR PUSTAKA
Active Robots. 2009. Lynxmotion Robot Arms -Lynx5. www.active-robots.comproductsrobotslynx5 -details.shtml [Diakses
tanggal 1 April 2009] Alberts, M. 2008. BASCOM AVR
http:avrhelp.mcselec.com [Diakses tanggal 2 April 2009] Ashley, S. 2003. Artificial Muscles. Scientific American
http: www.gearlog.comimages Scientific AmericanArticleOct- 03,Artificial Muscle. pdf [Diakses tanggal 10 September 2007]
ATMEL. 2003. 8-bit AVR Microcontroller With 8K Bytes in -System Programmable Flash. http:www.atmel.com [Diakses tanggal 10
September 2007] Budiharto, W. 2005. Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. PT. Elex
Media Komputindo. Jakarta. Budiharto, W. 2006. Belajar Sendiri Membuat Robot Cerdas. PT. Elex Media
Komputindo. Jakarta. Budiharto, W. 2008. Panduan Praktikum Mikrokontroler AVR ATMega16. PT.
Elex Media Komputinda. Jakarta. Budiharto, W. Sistem alarm kebakaran dengan sensor suhu dan asap berbasis
mikrokontroler AVR 8535. http:www.toko- elektronika.comtutorialalarm.htm [Diakses tanggal 1 April 2009]
Cook, G. F. 1999. Pulse Width Modulator for 12 and 24 Volt appli cations. Artikel dalam Home Power Magazine.
Duclin, U. 2008. Dasar Pulse Width Modulation PWM . http:awasnyetrum.blogspot.com200808dasarpulse -width-modulation-
pwm.html [Diakses tanggal 23 April 2009] Etisystems. Single Turn Potentiometer Design Guide
http:www.etisystems.comsingledesign.asp [Diakses tanggal 23 April 2009]
Fairchild Semiconductor. 2001. KA78xxKA78xxA, 3 -Terminal 1A Positive Voltage Regulator. http:www.fairchildsemi.com [Diakses pada 30
Maret 2009]
Iklanmax. 2009. Atmega8535-16PU. http:elektronik.iklanmax.com20090203atmega8535 -16pu.html
[Diakses tanggal 23 April 2009] Innovative Electronics. 2007. DT -AVR Low Cost Micro System.
http:www.innovativeelectronics.cominnovative_electronicspro_dtavrlc m.htm [Diakses tanggal 3 April 2009]
Jaeger. History of Robotics http:72.14.235.104search?q=cache:fcc16uVYjuwJ:pages.cpsc.ucalgary. c
a~jaegervisualMediarobotHistory.html+robotic+arm+historyhl=idct =clnkcd=6gl=id [Diakses tanggal 10 September 2007]
Malik, I. 2007. Microcontroller and robotics: Mengontrol Motor Servo. http:microrobotics.blogspot.comsearchlabelMengontrol20Motor20
Servo [Diakses tanggal 2 April 2009] Parallax Inc. 2004. Standard Servo 900-00005.
http:www.digikey.comscriptsDkSearchdksus.dll?Detailname=900 - 00005-ND [Diakses tanggal 4 April 2009]
Pitowarno, E. 2006. ROBOTIKA: Desain, Kont rol, dan Kecerdasan Buatan. CV. ANDI. Yogyakarta.
Proakis, J. G. dan Manolakis, D. G. 1995. DIGITAL SIGNAL PROCESSING. Diterjemahkan oleh Drs. Rudy P, Gultom M. T, Dra. Nunik Nurida, Ir.
Yohannes Dewanto M. T. PT. Prehallindo. Jakarta. RIZKALINDO. 2008. Mikrokontroler ATMega 8535
http:rizkalindo.blogspot.com200803mikrokontroler -atmega8535.html [Diakses tanggal 3 April 2009]
Robot Shop. 2009. GWS Standard SO3T STD Servo Motor http:www.robotshop.ushomeproductsrobot -partsmotorsservo-
motorsgws-servo-engws-standard-s03t-std-servo-motor.html [Diakses tanggal 4 April 2009]
Servo Hunt. 2009. GWS Heavy Duty Servo: SO4 BBM. http:www.servohut.comA20A20front20page20so420servo.ht
m [Diakses tanggal 4 April 2009] Suplee, C. 1997. Robot Revolution. National Geographic. New York.
Wahyudin, D. 2007. Belajar mudah AT89S 52 dengan Bahasa Basic Menggunakan BASCOM-8051. C.V. Andi Offset. Yogyakarta
Wardhana, L. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR seri ATMega 8535. C.V. Andi Offset. Yogyakarta.
Winoto, A. 2008. Mikrokontroler AVR ATmega816328535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Informatika.
Bandung.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Referensi capit untuk RAMCES-5
Sumber : Active Robots 2009 Struktur Lengan Robot dari Lynxmotion Robot Arms-Lynx5
Sumber : Active Robots 2009 Struktur Lengan Robot dari Lynxmotion Robot Arms-Lynx5
Lampiran 2. Bentuk mikrokontroler dan IC ATMega8535
Sumber : Iklanmax 2009 Penampang luar ATMega8535
Lampiran 3. Data sheet ATMega8535 ATMEL, 2007
Lanjutan lampiran 3
Lampiran 4. Bentuk board DT-AVR Low Cost Micro System
Sumber : Innovative Electronics 2007 Tampak atas DT-AVR Low Cost Micro System
Sumber : Innovative Electronics 2007 Tata letak penempatan komponen elektronika DT-AVR Low Cost Micro System
Lampiran 5. Ilustrasi duty cycle dan lebar pulsa
Sumber : Duclin 2008 Macam-macam periode duty cycle
Lampiran 6. Bentuk dan bagian-bagian motor servo
Sumber : Malik 2007 Tampak atas bagian-bagian motor servo
Sumber : Parallax Inc 2004 Tampak atas motor servo Paralla x Standard
Control horn
Phillips screw
Label should
read
Case contains motor, circuit,
and gears
Cable for
power and
control signal
Mounting flange
Lanjutan lampiran 6
Sumber : Robot Shop 2009 Tampak atas motor servo GWS SO3T STD
Sumber : Servo Hunt 2009 Tampak atas motor servo GWS SO4 BBM
Lampiran 7. Ilustrasi pemberian lebar pulsa pada motor servo
Sumber : Microcontroller and robotics 2007 Lebar pulsa 2 ms menggerakkan horn servo ke kiri
Sumber : Microcontroller and robotics 2007 Lebar pulsa 1,5 ms menggerakkan horn servo ke tengah
Lebar Pulsa
Lebar Pulsa
Lanjutan lampiran 7.
Sumber : Microcontroller and robotics 2007 Lebar pulsa 1 ms menggerakkan horn servo ke kanan
Lebar Pulsa
Lampiran 8. Sejarah perkembangan lengan robot Jaeger, 2007 250 S.M
Ctesibius Alexandria 1495
Leonardo da Vinci
1564
Pare Ambroise
1865
John Brainerd
1885 Frank Reade Jr
193738 Westinghouse
Lanjutan lampiran 8
1942 Willard Pollard dan Harold Roselund
1951 Raymond Goertz
1961
General Motors California
1963
Rancho Los Amigos,
1965 Victor Scheinman dan Larry Leifer
1968 Marvin Minsky
Lanjutan lampiran 8
1969 Victor Scheinman
1974 David Silver
1975
Victor Schenman
1996
Perusahaan mobil Honda
1997 Perusahaan mobil Honda
1997 SARCOS Suplee, 1997
Lanjutan lampiran 8
1997 Telemetri Suit
Sumber: Suplee 1997
1998
Edinburg Modular Arm
2001
MD Robotics of Canada System EMAS.
Lanjutan lampiran 8
2003 Artificial Muscle
2007 Artificial Muscle
Sumber: Ashley 2003 Sumber:
www.gearlog.com images
22420.jpg
Lampiran 9. Bentuk lengkap dan bagian -bagian RAMCES-5
RAMCES-5 tampak samping kanan
Tampak samping kanan servo 1,2, dan 3 saat menyala
Lanjutan lampiran 9
Tampak depan RAMCES-5 saat menyala
Lampiran 10. Sensor RAMCES-5
Tampak bawah sensor finger, wrist, arm, dan elbow RAMCES-5
Tampak depan sensor shoulder RAMCES-5
Lampiran 11. Bentuk sensor RAMCES-5 saat digunakan
Tampak samping kanan seluruh sensor RAMCES -5 saat terpasang ditangan
Tampak belakang seluruh sensor RAMCES -5 saat terpasang ditangan
Lampiran 12. Data sheet regulator kontroler Fairchild Semiconductor, 2001
Lanjutan lampiran 12
Lanjutan lampiran 12
Lanjutan lampiran 12
Lampiran 13. Keadaan gripper saat membuka dan menutup capit
Tampak atas saat gripper terbuka
Tampak atas saat gripper tertutup
Lampiran 14. Listing program RAMCES-5 --------------------------------------------------------------------------------------------------
=====Program RAMCES-5 Robotic Arm with Manual Control sErvoS-5==== Creator: Annur.S DOSTOROX
=========================Isi Program========================= regfile = m8535.dat ‘ Jenis Mikrokontroler yang digunakan
crystal = 4000000 ‘ Kristal yang digunakan
baud = 9600 ‘ Besaran Baud Rate yang digunakan hwstack = 32 ‘ Banyaknya pin yang diaktifkan
swstack = 10 ‘ Penggunaan 10 Bit pencacah pada ADC
framesize = 40 ‘ Jumlah kaki mikrokontroler =========Konfigurasi Pin yang digunakan pada Mikrokontroler===========
Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Inte rnal Config Portb = Output menset semua pin pada Port B sebagai Output keluaran
Config Porta.0 = Input menset semua pin 0 pada Port A sebagai Input Config Porta.1 = Input menset semua pin 1 pada Port A sebagai Input
Config Porta.2 = Input menset semua pin 2 pada Port A sebagai Input Config Porta.3 = Input menset semua pin 3 pada Port A sebagai Input
Config Porta.4 = Input menset semua pin 4 pada Port A sebagai Input
Enable Interrupts Meng aktifkan semua Interupsi Melakukan pengaktifan fungsi ADC dalam mikro kontroler================
Start Adc Penginisialan jenis tipe data pada inisialisasi yang digunakan===============
Dim A As Word memili ki range nilai 0-65535 Dim B As Word
Dim C As Word Dim D As Word
Dim E As Word
Dim Servo_fingger As Word Dim Servo_wrist As Word
Dim Servo_arm As Word Dim Servo_rolling_arm As Word
Dim Servo_elbow As Word
Do Menjalankan program utama
Penetapan nilai awal ADC sebesar 0 A = 0
B = 0
Lanjutan lampiran 14 C = 0
D = 0 E = 0
Ambil nilai yang terdeteksi di ADC berasal dari Potensiometer pada sendi arm robot
A = Getadc0 nilai ADC pada Port A.0 sebagai nilai A
B = Getadc1 nilai ADC pada Port A.0 sebagai nilai B C = Getadc2 nilai ADC pada Port A.0 sebagai nilai C
D = Getadc3 nilai ADC pada Port A.0 sebagai nilai D
E = Getadc4 nilai ADC pada Port A.0 sebagai nilai E =============Batasan Keluaran Pulsa tiap Servo====================
Memakai Servo Jenis PARALLAX Rentang Pulsa yang harus digunakan 0 - 1500 Untuk Pemakaian Aman
Servo_fingger = A 9 Servo_fingger = Servo_fingger 2.3
Servo_fingger = 1900 - Servo_fingger
If Servo_fingger 550 Then Servo_fingger = 550
Elseif Servo_fingger 1350 Then Servo_fingger = 1350
Else Servo_fingger = Servo_fingger
End If ==========================================================
Memakai Servo Jenis GWS SO3T STD Rentang Pulsa yang harus digunakan 500 - 2100 Untuk Pemakaian Aman
Servo_wrist = B 15 Servo_wrist = Servo_wrist 2.3
Servo_wrist = Servo_wrist - 700
If Servo_wrist 500 Then Servo_wrist = 500
Elseif Servo_wrist 1300 Then Servo_wrist = 1460
Else Servo_wrist = Servo_wrist
End If ==========================================================
Memakai Servo Jenis GWS SO3T STD Rentang Pulsa yang harus digunakan 500 - 2100 Untuk Pemakaian Aman
Lanjutan lampiran 14 Servo_arm = C 9
Servo_arm = Servo_arm 2.25 Servo_arm = 2000 - Servo_arm
If Servo_arm 600 Then Servo_arm = 600
Elseif Servo_arm 2000 Then Servo_arm = 2000
Else Servo_arm = Servo_arm
End If ==========================================================
Memakai Servo Jenis GWS SO4 BBM Rentang Pulsa yang harus dig unakan 600 - 2200 Untuk Pemakaian Aman
Servo_rolling_arm = D 13 Servo_rolling_arm = Servo_rolling_arm 2.25
Servo_rolling_arm = Servo_rolling_arm + 200
If Servo_rolling_arm 800 Then Servo_rolling_arm = 800
Elseif Servo_rolling_arm 2200 The n Servo_rolling_arm = 2200
Else Servo_rolling_arm = Servo_rolling_arm
End If ==========================================================
Memakai Servo Jenis GWS SO4 BBM Rentang Pulsa yang harus digunakan 600 - 2200 Untuk Pemakaian Aman
Servo_elbow = E 3.2 Servo_elbow = Servo_elbow 1.2
Servo_elbow = Servo_elbow + 100
If Servo_elbow 600 Then Servo_elbow = 600
Elseif Servo_elbow 1650 Then Servo_elbow = 1650
Else Servo_elbow = Servo_elbow
End If
Disable Interrupts mematikan semua intrupsi yang belaku Pulseout Portb , 0 , Servo_fingger mengeluarkan pulsa pada servo
Enable Interrupts mengaktifkan kembali intrupsi Waitus 1
memnberi waktu jeda 1 mili detik
Lanjutan lampiran 14 Disable Interrupts
Pulseout Portb , 1 , Servo_wrist Enable Interrupts
Waitus 1
Disable Interrupts Pulseout Portb , 2 , Servo_arm
Enable Interrupts Waitms 1
Disable Interrupts Pulseout Portb , 3 , Servo_rolling_arm
Enable Interrupts Waitms 1
Disable Interrupts Pulseout Portb , 4 , Servo_elbow
Enable Interrupts Waitms 10
Loop End
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta 30 Maret 1986 dari pasangan Bapak Sukirno dan Ibu Kundrini. Penulis adalah
anak pertama dari tiga bersaudara. Penulis menyelesaikan pendidikan SLTA pada tahun
2004 di SMU Negeri 3 Bogor, kota Bogor. Pada tahun 2004 penulis diterima sebaga i mahasiswa Institut Pertanian Bogor melalui jalur
USMI Undangan Seleksi Masuk IPB di Departement Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.
Selama manjadi mahasiswa penulis pernah menjadi Asisten Mata Kuliah Instrumentasi Kelautan INKEL periode 2006 -2009 dan Dasar-dasar
Instrumentasi Kelautan DASINKEL periode 2007 -2009. Penulis juga aktif sebagai pengurus dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi
Kelautan HIMITEKA periode 2006 -2007 sebagai Ketua Panitia dalam acara Pelatihan Komputer PELKOM, pengurus Forum Keluarga Muslim Perikanan
FKM-C periode 2005-2006, anggota Paduan Suara Endeavour Fisheries and Marine Choir periode 2006 -2007, dan anggota tim pameran PIMNAS XXII 2009
di Universitas Brawijawa, Mal ang. Penulis menyelesaikan studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB,
dengan melakukan penelitian di Bagian Akustik dan Instrumentasi Kelautan yang
berjudul : “Rancang Bangun Lengan Robot Robotic Arm dengan Pengendalian Secara Manual”.
1. PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang
Perkembangan teknologi berbasis mikrokontroler pada abad -21 terjadi dengan sangat cepat. Kemajuan ini dapat dirasakan dengan munculnya
banyaknya peralatan mutakhir yang bisa dioperasikan dengan mengguna kan komputer maupun beberapa tombol sederhana. Hampir keseluruhan peralatan
elektronik yang berada disekitar kita telah dikendalikan dengan adanya mikrochip dan mikrokontroler, bahkan dalam skala kecil seperti pabrik pembuatan mobil dan
motor. Kemajuan teknologi secara langsung telah membantu umat manusia lebih mudah melakukan hal yang dianggap sulit.
Hadirnya produsen-produsen elektronika di Indonesia dan dunia telah mendorong terciptanya persaingan harga yang kompetitif sehingga mikrokontroler
dan alat pendukungnya menjadi lebih murah. Mikrokontroler saat ini telah dapat melakukan banyak hal tanpa membutuhkan banyak peralatan elektronik oleh
sebab itu pada penelitian ini penulis lebih fokus pada penggunaan mikrokontroler sebagai sarana pengenda li lengan robot. Hal ini untuk mengatasi kekurangan
tubuh manusia bila berada di dalam air. Tubuh manusia akan mendapatkan tekanan yang besarnya sama dengan volume air yang dipindahkan. Semakin
dalam manusia menyelam maka akan semakin tinggi tekanan yan g diterima oleh tubuh sehingga dalam menyelam manusia hanya terbatas pada kedalam tertentu.
Penelitian ini dilakukan sebagai salah satu jalan untuk memberikan cara yang lebih mudah bagi manusia mengeksplorasi lingkungan bawah laut terutama di
perairan Indonesia.
1.2. Tujuan penelitian
1. Merancang alat yang mampu melakukan pengambilan obyek tertentu
yang dapat dikendalikan secara manual melalui sensor lengan tangan manusia.
2. Pengujian terhadap kinerja Robotic Arm.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Model lengan robot robotic arm
Penulis membuat lengan robot menggunakan sistem kontrol gerak holomonic. Gerak holomonic merupakan sistem gerak yang serupa dengan gerak ujung pensil
atau pulpen ke segala arah di permukaan kertas sesuai de ngan keinginan Pitowarno, 2006. Penerapan sistem gerak holomonic memungkinkan lengan
robot dapat menjangkau segala arah dengan mudah. Lengan robot yang dibuat oleh penulis lebih menitik beratkan pada jenis kontrol kinematika dengan
memanfaatkan program pada mikrokontroler karena memiliki struktur dinamika yang rumit. Pitowarno 2006 menjelaskan bahwa untuk robot yang memiliki
struktur dinamika yang rumit sering kali model matematika dinamiknya tidak mungkin dideskripsikan secara rinci dan ideal. Menu rut Pitowarno 2006 pada
kenyataannya dalam aplikasi para enginer lebih suka menghindari analisis dinamik yang rumit dan lebih memfokuskan kajiannya dalam mempercanggih
kontrol kinematik. Bagian tangan robot dikenal sebagai manipulator tangan, yaitu sistem gerak
yang berfungsi untuk memanipulasi memegang, mengambil, mengangkat, memindah atau mengolah obyek Pitowarno, 2006. Untuk melakukan
pengambilan obyek lengan robot ini dilengkapi dengan gripper pemegang. Gripper jenis capit telah teruji pada robot Lynx5 dalam mencengkram obyek bulat
yang ditampilkan pada Lampiran 1.
2.2. Mikrokoprosesor.
Mikroprosesor merupakan chip dengan fungsi sebagai pemroses data dari
input yang diterima dari sebuah sistem digital Budiharto, 2005. Winoto 2008 menjelaskan bahwa mikrokontroler adalah sebuah sistem mikroprosesor dimana
di dalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, IO, Clock dan peralatan internal lainya yang sudah saling terhubung dan terorganisasi teralamati dengan baik
oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap dipakai. Winoto 2008 menjelaskan ALU adalah Processor yang bertugas
mengeksekusi eksekutor kode program yang ditunjuk oleh program counter. Program counter PC merupakan komponen yang bertugas menu njukkan ke
ALU alamat program memori yang harus diterjemahkan kode programnya dan dieksekusi Winoto, 2008. Hampir semua pemrosesan data dilakukan di dalam
ALU di dalam CPU.
2.3. Mikrokontroler ATMEL
ATMEL merupakan pemimpin global dalam desain dan manufaktur dari mikrokontroler, dan komplementer produk seperti capacitive touch sensing ICS,
ASICs, nonvolatil memori dan komponen frekuensi radio. Ada beberapa vendor yang membuat mikrokontroler diantaranya Intel, Microchip, Winbond, Atmel,
Philips, Xemics dan lain - lain. Beberapa vendor tersebut, yang paling populer digunakan adalah mikrokontroler buatan Atmel RIZKALINDO, 2008.
Penggunaan mikrokontroler jenis ATMEL telah menyebar luas didunia sebab memiliki keunggulan dari segi kemampua n dan harga. Mikrokontroler ini
memiliki kemampuan yang sama dengan mikrokontroler yang lain dengan perangkat pendukung yang tidak terlalu banyak, seperti kristal, resistor dan
kapasitor Budiharto, 2006.
Budiharto 2005 menjelaskan bahwa di dala m mikrokontroler terdapat bagian-bagian pendukung proses pengolahan data yang diterima, diantaranya:
1. CPU Central Processing Unit
Tempat terjadinya proses pengolahan data yang diterima.
2. RAM Random Access Memory
Tempat menyimpan data sementara sebelum di proses oleh CPU.
3. EPROM
Eraseable Programmable Read Only Memory Tempat menyimpan program secara permanen yang dapat dirubah.
4. IO
InputOutput Tempat berkomunikasinya dengan perangkat keras yang terhubung diluar.
5. Timer
Tempat unit pencacahan dan delay un tuk mengatur pewaktuan.
6. Intrup Controler
Tempat mengatur dan menampung permintaan mendadak saat running.
2.4. Mikrokontroler ATMega8535
Mikrokontroler ATMega 8535 merupakan jenis mikrokontroler AVR produk Atmel yang memiliki banyak macam dan jenisn ya. Mikrokontroler AVR Alf and
Vegard’s Risc prosesor memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi
dikemas dalam kode 16-bit 16-bits word dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 satu siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS 51 ya ng membutuhkan
12 siklus clock RIZKALINDO, 2008. Kedua jenis mikrokontroler ini memiliki arsitektur yang berbeda. Wardhana
2006 menjelaskan bahwa AVR berteknologi RISC Reduced Instruction Set Computing
, sedangkan seri MCS 51 berteknologi CI SC Complex Instruction Set
Computing . RIZKALINDO 2008 menjelaskan secara umum, AVR dapat
dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing -
masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Bentuk ATMega8535 ditampilkan pada Lampiran 2.
Menurut Wardhana 2006 keunggulan pemakaian ATMega 8535 disebabkan karena memiliki fasilitasnya yang lengkap. Konfigurasi pin yang ada pada
ATMega 8535 sebagai berik ut: 1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan dari catu daya.
2. GND adalah pin dari ground 3. Port A PA0..PA7 adalah pin IO dua arah dan sebagai pin masukan
ADC. 4. Port B PB0..PB7 adalah pin IO dua arah dan sebagai pin dengan fungsi
khusus yaitu timercounter, komparator analog, dan SPI. 5. Port C PC0..PC7 adalah pin IO dua arah dan pin dengan fungsi khusus
berupa TWI, komparator analog, dan Timer Osilator. 6. Port D PD0..PD7 adalah pin IO dua arah dan pin dengan fungsi khusus
berupa komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial. 7. RESET merupakan pin yang berguna untuk menset ulang mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal. 9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF merupakan pin masukan tegangan refe rensi ADC. Susunan kaki dan karakteristik ATMega8535 secara lengkap ditampilkan pada
Lampiran 3.
