11
Pada mekanisme slider horizontal perlu dilakukan modifikasi dengan mekanisme kombinasi dua batang besi seperti pada hubungan lengan atas dan lengan bawah manusia. Jarak jangkauan
target terhadap sumbu horizontal ditentukan oleh besar sudut yang terbentuk oleh dua buah plat besi. Mekanisme seperti ini diharapkan dapat mengurangi kebutuhan ruang gerak manipulator dan
jangkauan koordinat yang lebih luas saat beroperasi di dalam greenhouse. Selain mekanisme slider horizontal makanisme lain tetap menggunakan rancangan yang telah
dibuat oleh Graha 2007. Pemodifikasian lain yang juga dilakukan adalah pada sistem interface. Sistem interface yang digunakan oleh Graha 2007 dan Saleh 2008 yaitu PPI 8255 dihubungkan ke
komputer melalui slot ISA komputer. Kesulitan dari metode tersebut adalah bahwa tidak tersedianya slot ISA pada komputer-komputer keluaran terbaru sehingga sistem interface PPI 8255 dalam
penelitian ini perlu diganti dengan menggunakan NI-DAQmx model usb 6009 yang terhubung pada USB komputer dengan menggunakan program LabView untuk pemrograman algoritma pengendalian
manipulator.
3.2. Rancangan Fungsional
Manipulator yang dibuat berfungsi untuk menjangkau benda dalam ruang tiga dimensi sesuai dengan koordinat yang diinginkan. Karena merupakan robot pemanen maka benda disini merupakan
buah yang masih terdapat dipohonya, sehingga ujung manipulator ini nantinya akan dipasangi dengan end-effector untuk memanen buah tersebut.
Untuk mendukung fungsi tersebut maka diperlukan komponen-komponen lain yang saling berkaitan agar manipulator yang dibuat dapat bekerja sesuai dengan fungsinya. Komponen-komponen
tersebut beserta fungsinya antara lain: 1.
Dudukan bawah Dudukan bawah berfungsi sebagai tempat menompang seluruh bagian manipulator.
Dudukan bawah terdiri dari komponen dengan fungsi masing-masing antara lain: a.
Roda bebas caster Roda bebas caster berfungsi untuk mempermudah dalam pemindahan
manipulator portable. b.
Plat beton Plat beton berfungsi sebagai dudukan dari gearbox, sehingga boleh dikatakan
plat besi ini menopang seluruh bagian manipulator. 2.
Joint putar horizontal 1 joint 1 Joint putar horizontal 1 befungsi memutar manipulator pada sumbu putar atau titik
poros pada bidang datar horizontal. Bidang datar horizontal mencakup koordinat x da y juga koordinat
–x dan y. Sehingga titik poros putar joint 1manipulator merupakan titik acuan yaitu koordinat 0,0. Komponen yang menyusun joint sudut antara lain:
12
a. Gearbox
Gearbox berfungsi untuk merubah arah putaran poros dari arah mendatar menjadi tegak lurus terhadap sumber putaran. Gearbox juga berfungsi sebagai sumbu
putar atau titik poros dari manipulator. Gearbox juga mereduksi putaran yang dihasilkan oleh motor stepper dengan perbandingan 1 : 10.
b. Motor stepper
Motor stepper berfungsi sebagai acutuator pada joint 1 yang memutar manipulator pada sumbu putar atau titik poros pada bidang datar horizontal.
c. Dudukan motor stepper
Dudukan motor stepper berfungsi untuk menahan motor stepper sehingga dapat menyalurkan daya ke gearbox.
d. Kopel
Kopel berfungsi menghubungkan poros motor stepper yang berdiameter 8 mm dengan poros gearbox yang berdiameter 10 mm.
e. Plat poros besi
Plat poros besi berfungsi menggabungkan poros output dari gearbox dengan plat dudukan dari link vertikal.
3. Link vertikal
Link vertikal berfungs sebagai duduka dari link horizontal. Link vertikal menopang link horizontal yang bekerja naik atau turun untuk menjangkau koordinat dalam arah vertikal
koordinat z. Komponen-komponen penyusun link vertikal antara lain: a.
Plat dudukan Plat dudukan terdapat dibagian atas maupun bagian bawah dari link vertikal. Plat
dudukan ini berfungsi sebagai dudukan bearing penopang ulir dan plat siku penopang slider vertikal.
b. Plat siku
Plat siku berfungsi sebagai penumpu dari slider vertikal. c.
Bantalan Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehinggga
putaran atau gerakan bolak-baliknya dpaat berlangsung secara halus, aman, dan panjang umur Sularso dan Suga, 1987. Bantalan pada rancangan ini berfungsi sebagai
komponen yang menumpu poros ulir. d.
Slider vertikal Slider vertikal berfungsi sebagai track lintasan bagi gerakan naik dan turunnya
link horizontal. e.
Ulir Ulir berfungsi sebagai sistem tranmisi pendorong turun atau naik bagi joint
horizontal. Putaran dari ulir ini yang dapat menyebabkan joint horizontal dapat bergerak naik atau turun.
13
4. Joint translasi vertikal joint 3
Joint translasi vertikal berfungsi memutar poros ulir, sehingga dudukan dari link horizontal dapat bergerak naik dan turun. Joint tranlasi vertikal menggerakan link horizontal
naik dan turun untuk menjangkau koordinat dalam arah vertikal koordinat z. Joint 3 terdiri dari:
a. Motor servo DC
Motor servo DC berfungsi sebagai actuator pada joint 3 yang memutar poros berulir melalui worm-gear. Motor servo DC sudah dilengkapi encoder dan brake rem.
Encoder befungsi untuk mengetahui sudut putar dari motor servo DC, sehingga pergerakan joint horizontal dalam arah vertikal dapat diketahui atau diukur. Rem
berfungsi untuk menghentikan, mengatur dan mencegah putaran yang tidak dikehendaki pada putaran motor servo DC.
b. Dudukan motor servo DC
Dudukan motor servo DC berfungsi untuk menahan motor servo sehingga dapat menyalurkan dayanya ke worm-gear.
c. Worm-gear
Worm-gear berfungsi mereduksi putaran dari motor servo DC untuk disalurkan ke poros berulir.
5. Link horizontal
Link horisontal berfungsi menjangkau koordinat dari sasaran r melalui sudut tertentu yang terbentuk dari dua buah plat besi. Koordinat r merupakan jarak mendatar tertentu diukur
dari link vertikal sumbu z. Titik pangkal link horisontal berada pada link vertikal serta ujungnya merupakan tempat dudukan end-effector. Komponen penyusun link horisontal antara
lain : a.
Kotak segiempat Kotak segiempat berfungsi sebagai penghubung antara link vertikal dengan link
horisontal. b.
Plat besi Plat besi digunakan dua buah yang berfungsi sebagai penentu jarak mendatar
end-effector dari link vertikal. Jarak ini ditentukan oleh besar sudut yang terbentuk antara dua batang tersebut.
6. Joint putar horizontal 2 joint 2
Joint putar ini berfungsi untuk memutar salah satu plat besi agar terbentuk sudut tertentu.
a. Motor DC berfungsi sebagai aktuator pada joint2.
b. Pembaca sudut berfungsi untuk mengetahui besar sudut yang terbentuk antara
dua palt besi.
14
7. Sistem kendali
a. Power supply
Power supply berfungsi memberikan catu daya bagi rangkaian-rangkaian elektronika penunjang dan motor-motor penggerak pada manipulator.
b. Rankaian pengendali motor DC
Rangkaian pengendali motor DC berfungsi mengendalikan motor on-off dan arah putaran motor. Rangkaian ini dilengkapi limit switch untuk keamanan dan titik
acuan. 8.
Sistem interface Interface berfungsi sebagai penghubung antara komputer controler dengan rangkaian
luar seperti rangkaian pengendali motor dan pembaca pulsa encoder. 9.
Kontroller Kontroller berfungsi sebagai pengendali seluruh kinerja dari manipulator.
3.3. Rancangan Struktural
