MAKALAH APLIKASI ROBOT DAN MANFAATNYA
NAMA KELOMPOK 1. Hendri Susanto
( 201454074 )
2. Riyo Wicaksono I T
( 201454076 )
3. Andy Ardiyanto Syah
( 201454098 )
4. Danang Abdul Majid
( 201454100 )
5. Budi Rubianto
( 201454102 )
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MURIA KUDUS 2017
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur marilah kita panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah pada mata kuliah Robotik ini tepat waktu dan tanpa t anpa halangan suatu apapun. Makalah dengan judul “ Aplikasi Robot dan Manfaatnya ”
ini dibuat
sebagai salah satu pemenuhan tugas terstruktur mata kuliah robotik, dimana makalah ini berisi tentang devini robot secara umum, macam – macam – macam macam komponen pada robot, serta jenis – jenis – jenis jenis robot dan pengaplikasiannya. Saya sebagai penulis menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini masih terbatas dan jauh dari sempurna. Hal ini disebabkan keterbatasan pengetahuan dan waktu yang dimiliki. Namun demikian penulis telah berusaha dan bekerja keras agar makalah ini dapat terselesaikan dengan baik. Terima kasih.
Kudus, 11 November 2017
Penulis
ii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................... ii KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1 1.1
Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2
Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3
Maksud dan Tujuan .................................................................................. 2
BAB II PEMBAHASAN ....................................................................................... 3 2.1.
Definisi Robot .......................................................................................... 3
2.2.
Jenis – Jenis Robot ................................................................................... 4
2.3.
Klasifikasi Robot ...................................................................................... 9
2.4.
Komponen – Komponen Dasar Robot ................................................... 11
2.5.
Aplikasi Robot Dan Manfaatnya ............................................................ 12
BAB III PENUTUP ............................................................................................. 16 3.1.
Kesimpulan ............................................................................................. 16
3.2.
Saran ....................................................................................................... 16
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ iv
iii
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Teknologi komputer, terutama robotika di masa sekarang sudah menjadi bagian penting dalam kehidupan manusia. Robot sendiri yaitu peralatan elektro-mekanik atau bio-mekanik, atau gabungan peralatan yang menghasilkan gerakan yang otonomi maupun gerakan berdasarkan gerakan
yang
diperintahkan.
Robot
dalam
beberapa
hal
dapat
menggantikan peran manusia, hal ini terlihat pada robot-robot yang diterapkan dalam berbagai bidang seperti industri, kesehatan (health), pertahanan (defense),
pertanian
(agriculture),
penelitian
(research),
pemainan (game), dan lain-lain. Dalam industri modern, robot telah mengambil alih posisi para pekerja di pabrik-pabrik. Misalnya dalam industri automotif, alat elektronik, peranti komputer, robot telah menjadi penggerak utama dari industri ini. Alasan utama penggunaan robot adalah karena, robot dalam kondisi tertentu (syarat minimum operasi terpenuhi) dapat menjadi pekerja yang ideal, robot memiliki tingkat akurasi dan efisiensi yang tinggi, serta yang lebih penting adalah biaya operasinya rendah dengan output yang dihasilkan lebih tinggi. Ada beberapa tipe robot, yang secara umum dapat dibagi menjadi dua kelompok yakni robot manipulator dan robot mobil (mobile robot). Robot manipulator dicirikan dengan memiliki lengan (arm robot), dan banyak digunakan untuk robot industri. Sedangkan robot mobil merupakan robot yang dapat bergerak berpindah tempat, meskipun nantinya robot tersebut juga dipasang manipulator. Robot mobil dapat dikelompokkan lagi menjadi tiga yaitu robot daratan (ground robot), robot air (Underwater Robot), dan robot terbang (aerial robot). Ketiga jenis robot ini sangat banyak dikembangkan karena melihat sifatnya yang sangat fungsional. Perkembangan ini dapat dilihat dari teknologi mikrokontroler yang merupakan suatu terobosan teknologi mikroprosessor dan mikrokomputer. Mikrokontroler ini banyak digunakan pada berbagai sist em kontrol.
1
1.2
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah pada makalah ini adalah sebagaimana berikut : a. Apa devinisi dari robot
?
b. Apa saja jenis – jenis robot dan manfaatnya c. Bagimana pengaplikasian dari robot 1.3
?
?
Maksud dan Tujuan
Adapun maksud dan tujuan dari makalah ini adalah sebagimana berikut : a. Dapat mengetahui macam – macam robot dan pengaplikasiannya b. Dapat mengetahui komponen – komponen yang berhubungan dengan robotic c. Dapat mengetahui perbedaan dari macam – macam robot.
2
BAB II PEMBAHASAN 2.1.
Definisi Robot
Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program. Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat , berbahaya, pekerjaan yang berulang dan kotor. Robot juga dilengkapi dengan sensor untuk pendeteksi terhadap sesuatu hal, misalnya seperti sensor panas. Pada makalah ini akan dijelaskan jenis-jenis dan pengertian dari sistem sensor yang banyak digunakan pada robot. Sesuai dengan namanya atau sering disebut dengan Artificial Intelegensi (AI), Kecerdasan buatan adalah salah satu cabang sains komputer yang mempelajari otomatisasi tingkah laku cerdas yang didasarkan pada prinsip-prinsip teoritikal dan terapan yang menyangkut struktur data yang digunakan dalam representasi pengetahuan, algoritma yang diperlukan dalam penerapan pengetahuan itu, serta teknik-teknik bahasa dan pemprograman yang dipakai dalam implementasinya dan yang paling banyak menerapkan konsep kecerdasan buatan adalah dunia robotika. Sensor adalah piranti yang menerima input berupa suatu besaran atau sinyal fisik yang kemudian mengubahnya menjadi besaran atau sinyal lain yang diteruskan ke kontroler. Terdapat banyak jenis sensor yang digunakan pada pembuatan robot. Robot juga membutuhkan masukan (input) yang akan menentukan apa yang harus dilakukan oleh robot. Input ini umumnya masuk ke dalam otak robot dengan berbagai macam cara. Ada yang menggunakan remote, atau diberikan sebelum robot diaktifkan dan ada juga yang langsung diberikan pada robot melalui programnya. Hal ini sangat berlaku bagi robot-robot industri pada umumnya.
3
2.2.
Jenis – Jenis Robot
Adapun jenis – jenis robot pada umumnya adalah sebagimana berikut : a. 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.
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. Peneliti 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.
4
b. 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.
c. Robot Manipulator (Tangan)
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. 5
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.
d. 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.
6
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
bertanggung
jawab
untuk
gerakan pada robot. Robot humanoid dibangun sedemikian rupa agar mereka
mirip
mempergunakan
dengan aktuator
tubuh yang
manusia, berlaku
maka
mereka
juga
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. e. Robot Berkaki
Robot ini memiliki kaki seperti hewan atau manusia, yang mampu melangkahkan kakinya, seperti robot serangga, robot kepiting
7
f.
Flying Robot (Robot Terbang)
Robot yang mampu terbang, robot ini menyerupai pesawat model yang diprogram khusus untuk memonitor keadaan di tanah dari atas, dan juga untuk meneruskan komunikasi.
g. Underwater Robot (Robot dalam Air)
Robot ini digunakan di bawah laut untuk memonitor kondisi bawah laut dan juga untuk mengambil sesuatu di bawah laut.
8
2.3.
Klasifikasi Robot
Robot diklasifikasikan kedalam 4 bagian : a. 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
b. 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
9
industri, eksplorasi tanpa awak dan masih banyak lagi. Contoh : Robot Line Follower
c. 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.
d. 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 sebis a mungkin diterapkan dirobot ini. Contoh
: robot ASIMO buatan jepang
10
2.4.
Komponen – Komponen Dasar Robot
Adapun komponen utama dalam robot, yaitu : a. Controller
Bagian ini berfungsi untuk menjalankan program, menerima dan mengolah setiap informasi dari input sensor, dan juga yang mengirim dan mengendalikan output pada actuator, indikator, atau juga audio. Controller ini merupakan bagian paling utama dalam robot, ini seperti otak pada manusia. b. Actuator
Bagian ini seperti otot pada manusia. Fungsinya adalah untuk menggerakan robot. Untuk robot yang beroda biasanya menggunakan DC Motor, sebagai pemutar roda, dan membuat robot berpindah tempat, dan untuk robot yang berjalan menggunakan kaki, Motor Servo adalah pilihan yang tepat. Motor Sevo adalah DC Motor yang dapat diatur putarannya. c. Sensor
Jika manusia memiliki indera maka robot memiliki sensor. Ada banyak jenis-jenis sensor robot, manusia hanya memiliki 5 indera, robot bisa memiliki sensor dengan jumlah yang tidak terbatas. Karena robot makhluk elektronik, dan teknologi yang cepat berkembang. d. Battery
Merupakan sumber energi bagi robot. Seperti otak manusia yang membutuhkan nutrisi, dan badan yang membutuhkan kabohidrat atau vitamin. Listrik adalah darah bagi robot, dan robot bisa mendapatkan kebutuhan listrik untuk controller, sensor, actuator dan semua komponen elektronik, dari battery. e. Kabel
Kabel pada robot ini seperti urat jalan mengalirnya darah pada setiap komponen pada robot, dan juga sebagai saraf yang menjadi jalan data untuk input dan output.
11
f.
Frame
Sebagai tulang yang menyangga antara servo pada robot. Juga yang membentuk
robot
menjadi
berbagai
macam,
dan
penunjang
penampilan robot. Untuk robot beroda seperti line follower frame cukup berbentuk kotak, atau lingkaran saja, sebagai penyangga DC Motor dan tempat meletakan controller. g. Chassis
Rangka utama pada robot, biasanya menjadi badan bagi si robot. Biasanya sebuah chassis pada robot dipasang berbagai macam frame, dengan jumlah lebih banyak. h. Support
Yang
dimaksud
Support
disini
yaitu
komponen
pendukung
terbentuknya robot, seperti baud dan mur. 2.5.
Aplikasi Robot Dan Manfaatnya Macam-macam robot beserta aplikasi dan manfaatnya 1. Robot Cartesian
Robot industri ini memiliki 3 linear join X, Y dan Z yang berada saling tegak lurus membentuk sistem koordinat Cartesian. Robot ini dapat dikatakan sebagai model gerakan paling sederhana karena hanya mengandalkan linear join. Kelemahannya adalah memerlukan ruang yang cukup besar untuk lengan – lengannya. Aplikasi paling populer adalah pada mesin Computer Numerical Control (CNC). Berikut adalah robot Cartesian sebagai Mini CNC.
12
2. Robot SCARA
SCARA adalah singkatan dari Selective Compliant Assembly Robot Arm. Pertama kali dibuat oleh perusahaan USA bernama Adept pada 1984. Robot industri ini memiliki basis ruang kerja silinder. Sistem penggerak robot SCARA tersambung secara langsung pada lengan tanpa gear atau sistem belt, sehingga membuat mekanisme gerakannya bekerja cepat, simple namun tetap akurat. Robot ini banyak digunakan sebagai robot aseembly part dengan ukuran yang kecil degan kecepatan sedang. Berikut adalah gambar Robot SCARA Adept Omron tipe eCobra:
3. Robot Delta
Robot delta adalah robot industri dengan sistem paralel 3 lengan dimana memiliki 3 pengerak motor pada ujung tiap lengan. Kombinasi pasangan lengan dan sendi pada Delta robot memungkinkan untuk melakukan gerakan pada ruang kerjanya dengan kecepatan yang tinggi. Pada awal pembuatannya di tahun 1998 robot ini mampu melakukan pick and place 120 object dalam 1 menit dengan kecepatan gerakan 10m/s. Inilah robot paralel dengan kecepatan paling tinggi namun tetap presisi. Robot ini banyak digunakan pada industri pengemasan makanan, liquid filling pada industri farmasi atau part assembly diindustri elektronika. Berikut adalah gambar Robot Delta milik Omron :
13
4. Robot 6 axis
Robot 6 axis dengan bentuk menyerupai huruf Z ini adalah terobosan bentuk manipulator yang revolusioner, karena keluar dari pakem sistem paralel mau pun silindris. Dengan adanya 3 rotari axis dan 3 translasional axis membuat robot industri ini sangat fleksibel dalam bergerak dengan ruang kerja yang luas namun menempati ruang yang lebih sempit. Dengan power motor yang kuat, robot ini mampu dibebani cukup tinggi sebagai alat loading atau handling. Flesibilitas gerakannya membuat robot ini cocok untuk tugas rumit seperti pengelasan. Jenis robot ini memiliki populasi paling banyak di industri manufaktur. Berikut adalah gambar Robot 6 axis milik ABB
14
Itulah 4 jenis robot industri yang paling populer di dunia industri. Adapun jenis – jenis robot lain turut mengisi dan berperan sesuai spesifikasi kebutuhan produksi. Hingga saat ini, populasi tertinggi robot berbanding manusia di ranah industri dipegang oleh negara Jepang, sedangkan secara bentuk industri tertinggi digunakan oleh sektor Otomotif.
15
BAB III PENUTUP 3.1.
Kesimpulan
Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program. Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat , berbahaya, pekerjaan yang berulang dan kotor. Robot juga dilengkapi dengan sensor untuk pendeteksi terhadap sesuatu hal, misalnya seperti sensor panas. Jenis – jenis robot ada beberapa macam sesuai dengan pengaplikasiaannya. Diataranya adalah Robot Mobile, Robot Jaringan, Robot Manipulator (Tangan), Robot Humanoid, Robot Berkaki, Flying Robot (Robot Terbang), Underwater Robot (Robot dalam Air) 3.2.
Saran
Penulis menyadarai bahwa dalam penulisan makalah ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu penulis memohon kritik dan saran unuk penyempurnaan makalah ini kedepannya.
16
DAFTAR PUSTAKA
http://ug-komputer.blogspot.co.id/2015/01/defini-robot-jenis-jenis-robot.html https://dokumen.tips/documents/makalah-robotik.html https://muhnabil.wordpress.com/2012/06/28/definisi-robot-dan-jenis-jenis-robot/ http://krisnajrsimatupang.blogspot.co.id/2016/07/defini-robot-jenis-jenisrobot.html http://kegiatanrobotika.blogspot.co.id/2010/09/contoh-aplikasi-robot.html
iv
