Selasa, 20 Maret 2018
Robot dapat diartikan sebagai sebuah mesin yang dapat bekerja secara terus menerus baik secara otomatis maupun terkendali. Line Followe r Robot (Robot Pengikut Garis) adalah robot yang dapat berjalan mengikuti sebuah lintasan, ada yang menyebutnya dengan Line Tracker, Line Tracer Robot dan sebagainya. Garis yang dimaksud adalah garis berwarna hitam diatas permukaan berwarna putih atau sebaliknya, ada juga lintasan dengan warna lain dengan permukaan yang kontras dengan warna garisnya. Ada juga garis yang tak terlihat yang digunakan sebagai lintasan robot, misalnya medan magnet.
Ada dua macam robot line follower yaitu line follower biasa tanpa menggunakan program dan line follower dengan program microkontroler. Pada dasarnya cara kerjanya sama yaitu membedakan antara permukaan hitam dan putih. hanya saja yang menggunakan program microkontroler lebih komplek dan lebih sempurna jika di banding line follower yang tapa program. Dari segi biaya sangat jelas bahwa line follower menggunakan program microkontroller lebih mahal dalam pembuatannya. Sebelum masuk pada pembuatan line follower terlebih dahulu kita perkenalkan alat-alat elektronik yang berkenaan dalam pembuatan line follower tersebut.
Kemampuan dasar yang dibutuhkdan dalam pembuatan robot antara lain ketrampilan membuat desain, membuat sistem mekanik dan elektronika, serta ketrampilan dalam membuat pemrograman. Rangkaian elektronik merupakan salah satu kendali manual dan tanpa pemrograman.
Pada dasarnya komponen elektronik dibagi menjadi dua yaitu komponen pasif dan komponen aktif. Komponen aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus listrik agar dapat bekerja dalam rangkaian elektronika yang dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik, serta dapat mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya ,contohnya adalah Dioda, Transistor dan IC (Integrated circuit) dan lain sebagainya. Komponen Aktif yang digunakan antara lain :
- Dioda Dioda berfungsi terutama sebagai penyearah. Dioda memiliki dua kutub yaitu kutub anoda dan kutub katoda. Dioda terbuat dari dua bahan atau yang biasa di sebut dengan dioda semi konduktor yaitu bahan tipe-p menjadi sisi anode sedangkan bahan tipe-n menjadi katode.
- Dioda Germanium IN 4148. Fungsi dari Dioda IN4148 adalah untuk pengaman dari arus dan tegangan lebih sehingga IC LM 324 (Komparator) tidak cepat rusak dan sebagai pengaman rangkaian. Selain itu fungsi diode IN4148 bertujuan untuk mempercepat pembuangan arus pada saat terjadi reset tidak sempurna dan sebagai pengaman rangkaian minimum sistem.
- LED (Light Emitting Diode) Light Emiting Diode (LED) adalah suatu jenis dioda yang lain yang dapat mengeluarkan cahaya bila diberikan forward bias. Bila anoda diberi potensial positif dan katoda negatif, dikatakan dioda diberi forward bias.
- Photodioda Photodioda atau dioda foto mempunyai sifat yang berkebalikan dengan LED yaitu akan menghasilkan arus listrik bila terkena cahaya. Besarnya arus listrik tergantung dari besarnya cahaya yang masuk.
- Transistor Bipolar Junction Transistor (BJT) Transistor adalah komponen elektronika terbuat dari alat semikonduktor yang banyak di pakai sebagai penguat, pemotong (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya.
- Transistor FET FET bentuk fisiknya seperti transistor. Fungsinya adalah untuk menaikkan tegangan atau menurunkan tegangan. FET memiliki tiga kaki juga yaitu : GATE (G) adalah kaki input, DRAIN (D) adalah kaki output, SOURCE (S) adalah kaki sumber.
- IC Regulator Regulator Voltage berfungsi sebagai filter tegangan agar sesuai dengan keinginan. Oleh karena itu biasanya dalam rangkaian power supply maka IC Regulator tegangan ini selalu dipakai untuk stabilnya outputan tegangan.
- IC Komparator IC adalah gabungan dari beberapa komponen yang disatukan. Untuk menentukan baik tidaknya IC tidak bisa diukur dengan multitester tapi langsung dicoba ke rangkaian.
- IC NAND Dalam rangkaian NAND gate yang dipasang pada bagian bawah rangkaian Komparator, kita menggunakan IC 74LS00. IC 74LS00 merupakan NAND gate (gerbang digital NAND)yang sangat berguna dalam teknologi digital.
Komponen pasif adalah jenis komponen elektronika yang bekerja tanpa memerlukan arus listrik sehingga tidak bisa menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik serta tidak dapat mengubah suatu energi ke bentuk lainnya ,contohnya adalah Resistor, Kapasitor dan Induktor dan lain sebagainya.
- Resistor Karbon merupakan komponen pasif yang dibuat untuk mendapatkan hambatan tertentu, ukuran dari resistor adalah ohm (Ω). Banyak macam dan bentuk dari resistor,untuk robotik kita biasa menggunakan resistor film karbon.
- Kapasitor Elektrolit / ELCO dalah komponen yang terdiri dari 2 pelat logam yang dipisahkan dengan isolator. Isolator ini menunjukkan nama dari kapasitor tersebut. Fungsi kapasitor adalah untuk menyimpan arus/tegangan listrik. Untuk arus DC kapasitor berfungsi sebagai isulator/penahan arus listrik, sedangkan untuk arus AC berfungsi sebagai konduktor/melewatkan arus listrik.
- Kapasitor Keramik Pada dasarnya kegunaan Kapasitor ini sama dengan ELCO yang membedakan adalah bahannya dan nilai kapasitansinya. Untuk Kapasitor Keramik nilainya berkisar pada picoFarad (pF) atau lebih kecil dari ELCO.
Robot line follower tanpa pemrograman dibuat dengan langkah-langkah sebagai berikut:
- Siapkan seluruh komponen yang akan digunakan dan pastikan seluruh komponen eletronika bekerja dengan baik
- Perhatikan skema untuk memahami peletakan komponen agar tidak tertukar posisinya.
- Pasang komponen elektronika satu persatu pada PCB dan lakukan penyolderan pada soldering mash
- Pekerjaan bagian elektronika selesai dilanjutkan dengan merakit bagian mekanik. Siapkan bahan untuk pemasangan motor DC dengan terlebih dahulu memasang turbular nut dengan screw.
- Pasangkan gear pada PCB dan roda depan menggunakan screw.
- Pasangkan baterai box dan universal wheel.
- Pastikan rangkaian sudah benar dan dapat diujicoba
B. Robot dengan Pemrograman
Ada tiga proses yang harus dilakukan dalam tahap pembuatan robot dengan pemrograman, yaitu pembuatan mekanik, elektronik, dan programming. Masing-masing membutuhkan orang dengan spesialisasi yang berbeda-beda, yaitu: Spesialis Mekanik, Spesialis Elektronik dan Spesialis Programming, Langkah-langkah pembuatan melalui tahapan sebagai berikut:
- Kegiatan awal mendesain dengan membuat gambar sketsa bentuk produk yang akan dibuat
- Siapkan bahan untuk pekerjaan mekanik dan pada kesempatan kali ini dibuat robot tank dengan sensor kedekatan (proximity).
- Lakukan pengukuran material yang akan digunakan agar diperoleh hasil sesuai bentuk yang diinginkan. Material yang digunakan dapat berupa akrilik, seng, kayu dan disesuaikan dengan potensi yang ada d isekitar.
- Rakit material yang digunakan.
- Pasang roda dan belt pada tank
- Pasang sensor yang akan digunakan. Rangkai seluruh komponen dengan baik dan pastikan semua terpasang dengan benar.
1. Bagian Elektronika
Elektronik bagi sebuah robot adalah sebagai organ-organ pendukung kerja bagi sistem yang lain. Komponen elektronik tambahan berupa :
| No. | Komponen | No. | Komponen | No. | Komponen |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. | R1 100Ω | 6. | R6 100Ω | 11. | LED red 1-4, 4 buah |
| 2. | R2 1K | 7. | R7-9 1 K | 12. | Photographic Tube 2 buah |
| 3. | R3 1K | 8. | Variabel Reisitor 500KΩ | 13. | Kapasitor keramik C2 0,1 µF |
| 4. | R4 100Ω | 9. | IC dan Socket 1 buah | 14. | Electrolytic Capasitor C1 100µF |
| 5. | R5 1K | 10. | Switch 1 buah | 15. | Transistor Tr1 dan Tr2 |
Sistem mekanik robot line follower secara umum berbentuk kerangka mobil berjalan yang mempunyai empat buah roda yang berada disamping kanan dan kiri robot. Setiap dua buah roda robot dibuat sistem gear box. Artinya dua buah roda bergerak bersama-sama dengan arah dan kecepatan yang sama. Sistem gear box ini dibangun menggunakan gigi-gigi sebagai transmisi antara motor DC sebagai penggerak dengan dua buah poros roda robot. Mekanik robot adalah yang membangun tubuh robot. Beberapa komponen yang dibutuhkan untuk membuat tubuh robot antara lain sebagai berikut.
| No. | Komponen | Jumlah | No | Komponenan | Jumlah | No. | Komponen | Jumlah |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. | M2 x 8 Screw | 12 buah | 8. | Universal Wheels | 1 buah | 15. | Batteray box | 1 buah |
| 2. | M2 Nut | 12 bua. | 9. | Black rubber wheel | 2 buah | 16. | Fixed motor plastic | 2 buah |
| 3. | M3 x 8 screw | 6 buah | 10. | Main gear 50, cleputy gear 12 | 2 buah | 17. | Motor DC | 2 buah |
| 4. | M3 Nut | 6 buah | 11. | Main gear 50, cleputy gear 10 | 2 buah | 18. | Fixed axis plastic | 1 buah |
| 5. | M3 x 5 Screw | 2 buah | 12. | Gear (3) | 2 buah | 19. | PCB | 1 buah |
| 6. | Tubular Nut | 4 buah | 13. | Schacling plastic parts | 2 buah | 20. | Metal axis Ø 3 x 124 mm | 1 buah |
| 7. | Kimi screw | 2 buah | 14. | Black belt | 1 buah | 21. | Metal axis Ø 3 x 78 mm | 1 buah |
Rencana sistem yang dibuat dengan memilih I/O yang tepat. Tahapan pemrograman dengan membuat instruksi-instruksi yang digunakan untuk pengendalian yang diinginkan. Rencana dibuat dalam bentuk ow chard untuk memudahkan dan terstruktur. Sebelum didownload lakukan simulasi program dengan menggunakan software ISIS proteus 7 dan jika berjalan baik tahap berikutnya adalah mendownload pada kit compatible yang ada melalui Port ISP. Ujicoba diakukan dan produk dapat berfungsi.
Setelah melakukan perancangan dan pembuatan alat, maka tahap yang harus dilakukan selanjutnya adalah melakukan pengujian pada alat yang telah dibuat. Pengujian dan pengamatan dilakukan pada perangkat keras dan keseluruhan sistem yang terdapat dalam peralatan ini. Pengujian ini dilakukan dengan cara melakukan pengukuran pada tiap blok sistem alat, sehingga didapat perbandingan antara hasil pengujian yang didapat dengan perancangan sistem. Dan juga dapat dianalisa apakah sistem pada Robot Line Follower ini berfungsi dengan baik dan stabil. Tujuan dari pengukuran sistem ini adalah mengetahui apakah perangkat keras yang telah dibuat dapat bekerja dengan baik.