Senin, 27 Juni 2016

ROBOTIK

Sejarah Robot dan Pengertian tentang Robotika

ROBOT DAN SEJARAH ROBOTIKA
Kata robot diambil dari kata yang berasal dari kata robota, yang mempunyai arti pekerja, dipopulerkan oleh Isaac Asimov pada tahun 1950 dalam sebuah karya fiksinya. Robot biasanya digunakan untuk tugas berat, bahaya, pekerjaan berulang dan kotor. Biasanya menunjuk robot industri digunakan dalam garis produksi. Penggunaan lainnya termasuk pembersihan limbah beracun, penjelajahan bawah air dan luar angkasa, pertambangan, cari dan tolong, dan pencarian tambang. Belakangan ini robot mulai memasuki pasaran konsumen di bidang hiburan, penyedot debu, dan pendeteksi kebocoran gas.

Robot pertama kali dikembangkan oleh Computer Aided Manufacturing-International (CAM-1), “ Robot adalah peralatan yang mampu melakukan fungsi-fungsi yang biasa dilakukan oleh manusia, atau peralatan yang mampu bekerja dengan intelegensi yang mirip dengan manusia”. Definisi kedua, dikembangkan oleh Robotics Institute of America (RIA), perkumpulan pembuat robot yang lebih menitikberatkan terhadap kemampuan nyata yang dimiliki oleh robot terhadap kemiripannya dengan manusia.

Robot adalah peralatan manipulator yang mampu diprogram, mempunyai berbagai fungsi, yang dirancang untuk memindahkan barang, komponen-komponen, peralatan, atau alat-alat khusus, melalui berbagai gerakan terprogram untuk pelaksanaan berbagai pekerjaan. Secara mendasar, robot memilik banyak hal yang sama dengan otomasi internal, mereka memanfaatkan piranti tenaga yangserupa (seperti listrik, hidraulik, atau pneumatik) dan mereka dikendalikan melalui urutan-urutan yang telah dikendalikan melalui program, yang memungkinkan mesin tersebut pada posisi yang diinginkan. Lingkungan seperti ini didefinisikan sebagai lingkungan Dalam perkembangan mesin yang terotomatisasi ini akan menjadi bermacam-macam spesifikasi tergantung kebutuhan aktifitas manusia terhadap otomatisasi industri dan robotika.

 Robotika merupakan bidang dinamis yang perkembangannya maju pesat. Perkembangan ini selain melibatkan komputasi, permesinan danelektronika juga menyangkut perkembangan teknologi terapan. Penelitian dibidang terakhir ini biasanya berakar dari industri, untuk memecahkan masalah industri dengan teknologi yang ada. Misalnya adalah pengembangan perangkat lunak untuk mendapatkan algoritma baru bagi pengendalian robot, pengembangan sistem penglihatan dengan sistem resolusi yang lebih tinggi, perbaikan kemampuan sensor dan pengembangan protokol komunikasi untuk komunikasi dengan komputer dan peralatan pabrikSehingga robot diasmsikan sebagai gabungan antara perangkat mekanik dan perangkat elektronik yang berfungsi untuk menggantikan pekerjaan manusia yang beresiko tinggi, seperti pekerjaan pada temperatur yang tinggi, zat kimia, ruang hampa udara, dan pada kondisi yang tidak mungkin dikerjakan oleh manusia. Ada juga robot sebagai alat hiburan dan ada pula robotyang bertugas untuk menggantikan pekerjaan yang menuntut keahlian (accurary), kecepatan dan lain-lain. Ada pula robot yang berfungsi untuk mengerjakan pekerjaan yang rutin seperti robot pada pemintalan benang. Pada bidang pertahanan keamanan (Hankam), robot digunakan sebagai penjinak bom. Saat ini robot dikembangkan agar dapat berpikir sendiri dengan logika-logika yang telah ditanamkan pada software dalamrobot tersebut.

Ketika para pencipta robot pertama kali mencoba meniru manusia dan hewan, mereka menemukan bahwa hal tersebut sangatlah sulit; membutuhkan tenaga penghitungan yang jauh lebih banyak dari yang tersedia pada masa itu. Jadi, penekanan perkembangan diubah ke bidang riset lainnya. Robot sederhana beroda digunakan untuk melakukan eksperimen dalam tingkah laku, navigasi, dan perencanaan jalur. Teknik navigasi tersebut telah berkembang menjadi sistem kontrol robot autnomous yang tersedia secara komersial; contoh paling mutakhir dari sistem kontrol navigasi autonomous yang tersedia sekarang ini termasuk sistem navigasi berdasarkan-laser dan Visual Simultaneous Localization and Mapping (VSLAM) dari ActivMedia Robotics dan Evolution Robotics. Ketika para teknisi siap untuk mencoba robot berjalan kembali, mereka mulai dengan hexapod dan platform berkaki banyak lainnya. Robot-robot tersebut meniru serangga dan arthropod dalam bentuk dan fungsi. Trend menuju jenis badan tersebut menawarkan fleksibilitas yang besar dan terbukti dapat beradaptasi dengan berbagai macam lingkungan, tetapi biaya dari penambahan kerumitan mekanik telah mencegah pengadopsian oleh para konsumer. Dengan lebih dari empat kaki, robot-robot ini stabil secara statis yang membuat mereka bekerja lebih mudah. Tujuan dari riset robot berkaki dua adalah mencapai gerakan berjalan menggunakan gerakan pasif-dinamik yang meniru gerakan manusia.

Ada beberapa jenis robot jika ditinjau dari segi bentuk, yaitu :

  • Robot Mobile
Robot Mobil atau Mobile Robot adalah konstruksi robot yang ciri khasnya adalah mempunyai aktuator berupa roda untuk menggerakkan keseluruhan badan robot tersebut, sehingga robot tersebut dapat melakukan perpindahan posisi dari satu titik ke titik yang lain.
Robot mobil ini sangat disukai bagi orang yang mulai mempelajari robot. Hal ini karena membuat robot mobil tidak memerlukan kerja fisik yang berat. Untuk dapat membuat sebuah robot mobile minimal diperlukan pengetahuan tentang mikrokontroler dan sensor-sensor elektronik.
Robot Mobile
Base robot mobil dapat dengan mudah dibuat dengan menggunakan plywood /triplek, akrilik sampai menggunakan logam ( aluminium ). Robot mobil dapat dibuat sebagai pengikut garis ( Line Follower ) atau pengikut dinding ( Wall Follower ) ataupun pengikut cahaya.
pengembangan yang dilakukan oleh beberapa anak bangsa bahkan anak SMA pun telah mencoba untuk mengembangkan robot mobile ini untuk beberapa fungsi, diantaranya ada robot line follower, maze solving dan beberapa bentuk lain yang lebih unik seperti yang sekarang sedang dikembangkan oleh Ektrakurikuler Robotik( Robota Robotics School ), dan beberapa perlombaan pun diadakan untuk menguji sejauh mana anak-anak mampu untuk mendalami ilmu robotika.

  • Robot Jaringan
Robot jaringan adalah pendekatan baru untuk melakukan kontrol robot menggunakan jaringan internet dengan protokol TCP/IP. Perkembangan robot jaringan dipicu oleh kemajuan jaringan dan internet yang pesat. Dengan koneksi jaringan, proses kontrol dan monitoring, termasuk akuisisi data bila ada, seluruhnya dilakukan melalui jaringan. Keuntungan lain, koneksi ini bisa dilakukan secara nirkabel. pengendalian dari robot jaringan ini bisa langsung dengan internet yang saling berhubungan antara robot dan perangkat keras yang terhubung dengan media internet.
Robot Jaringan
Di Indonesia, pengembang robot jaringan belum banyak, meski pengembang dan komunitas robot secara umum sudah banyak. Hal ini disebabkan tuntutan teknis yang jauh lebih kompleks. Salah satu robot jaringan yang sudah berhasil dikembangkan adalah LIPI Wireless Robot (LWR) yang dikembangkan oleh Grup Fisika Teoritik dan Komputasi - GFTK LIPI.
Seperti ditunjukkan di LWR, seluruh proses kontrol dan monitoring bisa dilakukan melalui perambah internet. Lebih jauh, seluruh sistem dan protokol yang dikembangkan untuk LWR ini telah dibuka sebagai open-source dengan lisensi GNU Public License (GPL) di SourceForge dengan nama openNR.

  • Robot Manipulator (Tangan)
Robot ini hanya memiliki satu tangan seperti tangan manusia yang fungsinya untuk memegang atau memindahkan barang, contoh robot ini adalah robot las di Industri mobil, robot merakit elektronik dll.
Robot Manipulator (Tangan)


  • Robot Humanoid
Robot humanoid adalah robot yang penampilan keseluruhannya dibentuk berdasarkan tubuh manusia, mampu melakukan interaksi dengan peralatan maupun lingkungan yang dibuat-untuk-manusia. Secara umum robot humanoid memiliki tubuh dengan kepala, dua buah lengan dan dua kaki, meskipun ada pula beberapa bentuk robot humanoid yang hanya berupa sebagian dari tubuh manusia, misalnya dari pinggang ke atas. Beberapa robot humanoid juga memiliki 'wajah', lengkap dengan 'mata' dan 'mulut'. Android merupakan robot humanoid yang dibangun untuk secara estetika menyerupai manusia.
Robot humanoid digunakan sebagai alat riset pada beberapa area ilmu pengetahuan. Periset perlu mengetahui struktur dan perilaku tubuh manusia (biomekanik) agar dapat membangun dan mempelajari robot humanoid. Di sisi lain, upaya mensimulasikan tubuh manusia mengarahkan pada pemahaman yang lebih baik mengenai hal tersebut. Kognisi manusia adalah bidang studi yang berfokus kepada bagaimana manusia belajar melalui informasi sensori dalam rangka memperoleh keterampilan persepsi dan motorik. Pengetahuan ini digunakan untuk mengembangkan model komputasi dari perilaku manusia dan hal ini telah berkembang terus sepanjang waktu.
Robot Humanoid
Sensor merupakan alat yang dapat mengukur beberapa atribut dan merupakan salah satu dari tiga primitif dari robotika (disamping perencanaan dan pengendalian). Penginderaan memainkan peranan penting dalam paradigma robotika.
Sensor dapat digolongkan berdasarkan proses fisik dengan apa yang mereka kerjakan atau berdasarkan kepada jenis informasi pengukuran yang mereka berikan sebagai keluaran. Dalam kasus ini, pendekatan kedua yang dipergunakan.
Aktuator merupakan motor yang bertanggungjawab untuk gerakan pada robot. Robot humanoid dibangun sedemikian rupa agar mereka mirip dengan tubuh manusia, maka mereka juga mempergunakan aktuator yang berlaku seperti otot dan sendi, meskipun dengan struktur yang berbeda. Agar dapat mencapai efek yang sama dengan gerakan manusia, robot humanoid terutama menggunakan aktuator rotari. Mereka dapat berupa elektrik, pneumatik, hidraulik, piezoelektrik, atau ultrasonik.

  • Robot Berkaki
Robot ini memiliki kaki seperti hewan atau manusia, yang mampu melangkahkan kakinya, seperti robot serangga, robot kepiting dll.
Robot Berkaki


  • Flying Robot (Robot Terbang)
Robot yang mampu terbang, robot inin menyerupai pesawat model yang diprogram khusus untuk memonitor keadaan di tanah dari atas, dam jug untuk meneruskan komunikasi.
Flying Robot (Robot Terbang)


  • Underwater Robot (Robot dalam Air)
Robot ini digunakan di bawah laut untuk memonitor kondisi bawah laut dan juga untuk mengambil sesuatu di bawah laut.
Underwater Robot ( Robot dalam Air)

Klasifikasi ROBOT

Robot diklasifikasikan kedalam 4 bagian :
1. Non Mobile Robot
Robot ini tidak dapat berpindah posisi dari satu tempat ke tempat lainnya, sehingga robot tersebut hanya dapat menggerakkan beberapa bagian dari tubuhnya dengan fungsi tertentu yang telah dirancang.
contoh : robot manipulator berlengan




2. Mobile Robot
Mobile dapat diartikan bergerak, sehingga robot ini dapat memindahkan dirinya dari satu tempat ke tempat lain. dari segi manfaat, robot ini diharapkan dapat membantu manusia dalam melakukan otomasi dalam transportasi, platform bergerak untuk robot industri, eksplorasi tanpa awak dan masih banyak lagi.
contoh : Robot Line Follower


3. Gabungan Mobile Robot dan Non Mobile Robot
Robot ini merupakan penggabungan dari fungsi-fungsi pada robot mobile dan non-mobile. sehingga keduanya saling melengkapi dimana robot nonmobile dapat terbantu fungsinya dengan bergerak dari satu tempat ke tempat lain.

4. Robot Humanoid
Robot ini dirancang dengan menirukan anatomi dan perilaku manusia. Fungsi-fungsi tubuh manusia baik lengan, kaki, mata, dan pergerakan sendi kepala dan bagian lainnya sebisa mungkin diterapkan dirobot ini.
contoh: robot ASIMO buatan jepang 




Komponen Dasar Robot

Komponen Dasar Pada Robot – Robot adalah salah satu bukti perkembangan teknologi yang moderen. Keberadaannya sangat banyak membantu kehidupan manusia. Sistem robot memiliki tiga komponen dasar, yaitu : Manipulator, kontroler, dan Power (daya). Efektor sering ditemukan pada beberapa sistem robot, tetapi sifatnya tidak harus ada.

1. Manipulator
Manipulator memiliki dua bagian, yaitu bagian dasar dan bagian tambahan. Gambar 3 memberikan gambaran tentang bagian dasar dan bagian tambahan. Bagian dasar manipulator bisa kaku terpasang pada lantai area kerja ataupun terpasang pada rel. Rel berfungsi sebagai path atau alur sehinga memungkinkan robot untuk bergerak dari satu lokasi ke lokasi lainnya dalam satu area kerja. Bagian tambahan merupakan perluasan dari bagian dasar, bisa disebut juga lengan/arm. Bagian ujungnya terpasang efektor yang berfungsi untuk mengambil/mencekam material. Manipuator digerakkan oleh actuator atau disebut sistem drive. Actuatuator atau sistem drive menyebabkan gerakan yang bervariasi dari manipulator. Actuator bisa menggunakan elektrik, hidrolik ataupun pneumatik. Bagian actuator ini akan dijelaskan pada selanjutnya.


2. Kontroler
Kontroler merupakan jantung dari sistem robot sehingga keberadaanya sangat penting. Kontroler menyimpan informasi yang berkaitan dengan datadata robot, dalam hal ini data gerakan robot yang telah diprogram sebelumnya. Gambar 4. memberikan gambaran sebuah kontroler dan manipulator robot. Kontroler berfungsi untuk mengontrol pergerakan dari manipulator. Kontroler sendiri diatur oleh sebuah informasi atau program yang diisikan dengan menggunakan bahasa pemgrograman tertentu. Informasi tersebut kemudian disimpan didalam memori. Data dalam memori dapat di keluarkan atau di edit sesuai dengan yang dibutuhkan. Dahulu kontroler dibuat dari drum mekanik yang bekerja step by step secara sequential. dan sangat sederhana. Dimasa sekarang kontroler menggunakan PLC (programmable logic control) yang dapat bekerja dengan pergerakan yang sangat komplek dari sistem robot.
3. Power Suply (Catu Daya) 
Power supply adalah sebuah unit yang menyediakan tenaga pada kontroler dan manipulator sehingga dapat bekerja. Power supply dalam suatu sistem robot dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagian untuk kontroler dan bagian untuk manipulator. Bagian kontroler menggunakan elektrik sedangkan bagian manipulator bisa menggunakan elektrik, pneumatik, hidrolik ataupun ketiganya. Gambar 5a, 5b dan 5c memberikan keterangan tentang power supply.







 
4. Efektor
Efektor dapat ditemukan hampir semua aplikasi robot, walaupun keadaannya bukan merupakan komponen dasar dari sistem robot. Efektor berfungsi sebagai bagian terakhir yang menghubungkan antara manipulator dengan objek yang akan dijadikan kerja dari robot. Sebagai contoh efektor dapat berupa peralatan las, penyemprot cat ataupun hanya berupa penjempit objek. Efektor jika disamakan dengan manusia seperti jari-jari tangan yang dapat digerakan untuk memindah atau mengangkat materilal ataupun peralatan yang dapat digunakan untuk mengelas, mengecat, menempa, mengisi botol, dan lain-lain sesuai dengan kebutuhan. Kerja efektor dapat berupa mekanik, elektrik, pneumataik (grifer), maupun hydrolik.
 enis-Jenis Sensor Pada Robot

Ada banyak sekali jenis sensor yang bisa ditanamkan pada robot. Dengan memiliki fungsi yang beragam juga. Diantaranya adalah;

1. Touch Sensor. Adalah jenis sensor yang akan mendeteksi ketika disentuh, ibarat kulit. Touch Sensor pada dasarnya adalah saklar yang memiliki berbagai jenis bentuk. Pada robot digunakan untuk misalnya; mendeteksi objek yang ada pada tangan robot, mencegah terjadinya tabrakan pada robot beroda, dan masih banyak lagi.


Push Button dan Touch Sensor

Contoh touch sensor yang paling sederhana adalah Push Button. Dan yang lebih baiknya bisa kamu lihat pada gambar atas.

2. Light Sensor. Sensor ini mendeteksi cahaya atau peka terhadap cahaya disekitarnya. Dengan sensor ini robot dapat mengetahui gelap dan terang suatu objek, tempat, siang atau malam.

LDR Sensor dan IR Sensor

Untuk menentukan gelap dan terang suatu tempat biasa menggunakan LDR Sensor, sementara untuk keperluan Robot Pengikut Garis (Line Follower) menggunakan InfraRed Sensor.

3. Color Sensor. Sama seperti light sensor atau Infra Red sensor, color sensor juga bisa mendeteksi gelap terang dengan menangkap warna hitam dan putih. Tapi selain itu, Color Sensor juga dapat mendeteksi warna lainnya seperti merah, biru, kuning, dan sebagainya.

Light Sensor

Pada aplikasinya color sensor juga bisa digunakan untuk membuat robot Line Follower, bahkan yang lebih canggih, yaitu: dapat mengikuti garis dengan warna yang lebih spesifik.

4. Distance Sensor. Adalah jenis sensor yang digunakan untuk mendeteksi objek dengan cara mengukur jarak objek tersebut. Sensor ini bisa mengukur jarak dengan sangat akurat. Dalam robot, Distance Sensor berguna sebagai mata. Robot dapat melihat objek didepannya dengan sensor ini.

Ultrasonic Sensor

Contoh Distance Sensor yang paling sering digunakan adalah Ultrasonic sensor. Cara kerjanya sama persis seperti mulut dan telinga pada kelelawar.

5. Sound Sensor. Mendeteksi suara disekitar robot, fungsinya tentu saja seperti telinga. Melalui program sensor ini bisa membedakan suara yang nyaring, suara yang tidak nyaring, dan hening. Intensitasnya bisa kita atur manual, atau melalui program, tergantung jenis Sound Sensor yang dipakai.

Sound Sensor dan Voice Recognition

Bahkan untuk jenis Voice Recognition, itu bisa diprogram untuk mendengar kata (bahasa) yang digunakan manusia.

6. Balance Sensor. Biasa digunakan untuk membuat robot tetap seimbang. Mengetahui kemiringan, dan membantu bangun saat robot terjatuh.

Ballance atau Gyro Sensor

Salah satu contohnya adalah Gyroscope, dipakai juga pada Smartphone.

7. Gas Sensor. Berfungsi untuk mendeteksi berbagai jenis gas atau asap yang ada disekitar. Seperti hidung pada manusia, dapat membedakan yang mana gas yang biasa mana gas yang berbahaya.

Gas Sensor

Contoh penerapan gas Sensor adalah untuk robot penjinak Bom, atau robot GreenBird.

8. Temperatur Sensor. Sama seperti kulit yang dapat merasakan panas dan dingin. Dengan temperatur sensor robot dapat mengenali suhu yang ada disekitarnya.

 Referensi:

0 komentar:

Posting Komentar