ROBOTIKA
Dosen Pengampu :
Beny Firman, S.T., M.Eng.
Judul
Project
“Lengan Robot berbasis Pixy
CMU Cam ”
Tugas ini disusun untuk memenuhi persyaratan kuliah Robotika
Disusun Oleh :
Doni Riyantoso 161042015
Fazal 111041000
JURUSAN
TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS
TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT
SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND
YOGYAKARTA
2017
Daftar Isi
Laporan Tugas Akhir Semester
Daftar Isi
Daftar Gambar dan Tabel
Judul Project...
Intisari
A. Latar Belakang Masalah
B. Metode Penyelesaian
Masalah
C. Deskripsi Kerja Sistem
D. Deskripsi Kerja Anggota
Kelompok
E. Alat & Bahan
Penelitian
F. Hasil Penelitian
G. Laporan Anggaran
Pembelanjaan Komponen
H. Kesimpulan
Daftar Gambar dan Tabel
Gambar 1. Blok Diagram Konveyor
Pemisah Barang Otomatis
Gambar 2. Rencana Tata Letak
(Layout) Komponen menggunakan EAGLE PCB CAD
Gambar 3. Skematik Rangkaian
Kontrol Otomatis
Gambar 4. (a) dan (b) Lengan robot saat dicoba
Gambar 5. (a) dan
(b) Proses pembuatan elektronik
Gambar 6. (a) Proses pelarutan PCB (b)
PCB setelah dilarutkan
Gambar 7. (a) Proses perangkaian rangka lengan robot (b)
Lengan robot
Lengan Robot dengan Pixy CMU Cam
Jurusan Teknik Elektro
Institut Sains & Teknologi
AKPRIND Yogyakarta
prabowobaguzz@gmail.com
Intisari
Lengan Robot dengan menggunakan Pixy
CMU Cam
merupakan prototype yang digunakan untuk memudahkan pekerjaan memindahkan
barang sesuai dengan warna barang yang akan dipindahkan. Dalam sebuah industri,
khususnya dalam proses pemindahan barang yang umumnya menggunakan sistem manual sehingga
diperlukan otomatisasi pekerjaan dalam rangka memudahkan pekerjaan, mempercepat
waktu pengerjaan dan menjaga keselamatan kerja. Pixy CMU Cam digunakan untuk mengirimkan
informasi berupa data gambar, sehingga mikrokontroler tidak terbebani dengan
proses pembacaan data, beberapa motor servo untuk menggerakkan ujung lengan termasuk
penjepit, lengan robot untuk memanjang atau memendekkan lengan, dan untuk
menggerak poros bawah dari lengan robot. Kesemua
pekerjaan diatur oleh mikrokontroller ArduinoUNO, dengan satu power supply untuk menyuplai area Pixy CMU
Cam,
mikrokontroller ArduinoUNO,dan motor. Serta laptop
untuk menjalankan perintah program Arduino UNO.
A. Latar Belakang Masalah
Seiring
perkembangan teknologi yang semakin maju, teknologi lengan robot adalah alat
yang dapat digunakan sebagai alat bantu manusia yang memiliki beberapa
kelebihan. Kelebihan tersebut salah satunya adalah mempermudah
manusia dalam memilih dan barang berdasarkan warna. Industri manufaktur adalah contoh
tempat yang membutuhkan memilih dan memindahkan barang sesuai dengan
warna. Oleh karena itu dalam pelaksanaan kerjanya, diperlukan adanya kecepatan
dan ketepatan dalam pemilihan barang yang akan dipindahkan sesuai warna barang.
Dengan adanya kecepatan dan ketepatan tersebut, maka penggunaan
lengan robot sebagai alat bantu kerja merupakan alternative yang tepat dalam
memilih dan memindahkan produk pada industri tersebut. Penggunaan teknologi lengan robot sebagai
alat bantu, terutama dalam kasus yang disebutkan diatas umumnya merupakan aplikasi
penggunaan lengan robot dengan kecepatan dan ketepatan (contoh pemindahan
beberapa barang yang telah dibungkus sebelumnya dengan beberapa kotak berwarna
beda). Oleh sebab itu
penggunaan lengan robot sangatlah penting. Lengan robot dikontrol oleh user menggunakan laptop/PC, dengan
memberikan informasi data dari program kerja yang sebelumnya telah
dibuat pada mikrokontroler ArduinoUNO.
B. Metode Penyelesaian Masalah
Kemajuan teknologi dibidang industri dewasa ini
berkembang pesat dan berpengaruh dalam
pembuatan produk-produk terbaru, salah satunya yaitu dengan alat yang dapat
bekerja secara otomatis dan memiliki ketelitian tinggi dengan bantuan
mikrokontroler.
Penggunaan sebagai unit-unit kendali sudah sangat luas.
Hal ini dikarenakan peralatan-peralatan yang dikontrol secara elektronik lebih
banyak memberi kemudahan-kemudahan dalam penggunaanya. Seperti dapat melakukan
pengontrolan secara otomatis. Salah satunya yaitu Lengan Robot berbasis Pixy CMU Cam.
Misalnya di bagian pemindahan
produk, penggunaan Lengan Robot berbasis Pixy CMU Cam memaksimalkan kinerja para
pekerja untuk melakukan tahapan demi tahapan (memilih dan memindahkan produk
sesuai warna). Selain itu, sistem ini juga dapat mengefisienkan waktu
pengerjaan dengan mengontrol kecepatan kerjanya.
Dalam
penelitian ini, peneliti mengaplikasikan sistem kerja Motor servo, Pixy CMU Cam, Mikrokontroller ArduinoUNO yang dikombinasikan
dengan penjapit untuk proses
pemilihan dan pemindahan
produk sehingga cepat lambat pengerjaan proses pemilihan dan pemindahan
produk dapat
diatur serta tidak membutuhkan banyak pekerja untuk sistem kerja yang
tergantikan dengan mesin otomatis tersebut.
C. Deskripsi Kerja Sistem
Dalam
sub ini diuraikan sistem kerja dari lengan robot berbasis Pixy CMU
Cam serta hubungan antar komponen satu dengan lainnya.
Penjelasan dapat dituangkan dalam bentuk blok diagram seperti:
Gambar 1. Blok Diagram Lengan Robot berbasis Pixy CMU Cam
Berdasarkan
diagram blok diatas dapat dijelaskan tentang sistem kerja
dari lengan robot berbasis Pixy CMU
Cam. Pixy CMU
Cam mengirimkan informasi berupa data gambar, sehingga mikrokontroler tidak
terbebani dengan proses pembacaan data. Proses pengiriman data pada Pixy
CMU cam dapat dilakukan dengan berbagai jalur komunikasi data, diantaranya UART serial, SPI, I2C, digital out maupun analog out. Pixy CMU Cam 5 juga menggunakan warna
dan saturasi sebagai sasaran utama pada pendeteksi gambar. Ini berarti bahwa
pencahayaan atau exposure tidak akan mempengaruhi deteksi sensor
pada suatu objek. Sensor ini juga mampu mengingat tujuh warna yang berbeda,
menemukan ratusan benda pada saat yang sama dengan kecepatan 50 fps. Program kerja Pixy CMU Cam berasal dari mikrokontroller ArduinoUNO yang
sebelumnya telah dibuat. Selanjutnya
mikrokontroller ArduinoUNO bekerja dengan menjalankan program kerja untuk
menggerakan motor servo (penjepit) dan motor servo di beberapa titik lengan
robot (memanjangkan, memendekkan maupun memutar poros lengan robot). Dengan
begitu, lengan robot dapat memililih, menjepit, dan memindahkan produk sesuai
warna produknya. Untuk mensupply tegangan secara keseluruhan pada lengan robot didapatkan dari power supply 5 V dc, 4 Ampere.
Dalam pengerjaan alat digunakan beberapa software berbantuan komputer
seperti Pixy Moon untuk mensinkronisasikan produk yang akan dipindahkan maupun
memunculkan tampilan produk yang akan dipindahkan. Selain itu juga dalam menjalankan
beberapa motor servo dibutuhkan program kerja yang berasal dari software
ArduinoUNO seperti pada contoh gambar berikut:
Gambar 2. Review program
(Pixy CMU Cam) menggunakan Arduino
Gambar 3. Search
program (Pixy CMU Cam) menggunakan Arduino
Gambar 4. Review program (Pixy CMU Cam)
menggunakan Pixy Moon
Gambar 5. Review program (Pixy CMU Cam)
menggunakan Pixy Moon
Gambar 6. Review program (Motor Servo)
menggunakan Arduino
D. Deskripsi Kerja Anggota Kelompok
Dalam pengerjaan
project ini, tim terbagi dalam beberapa bidang yaitu:
1. Power Supply
Anggota
:
Fazal
Deskripsi
pekerjaan: bidang ini bertanggung jawab dalam pemberian supply. Pekerjaan yang
dilakukan adalah merencanakan dan memastikan pemberian supply 5 volt
4 Ampere untuk seluruh motor servo.
2. Servo Mechanism
Anggota
:
Doni
Riyantoso
Deskripsi
pekerjaan: bidang ini bertanggung jawab dalam proses
perancangan program kerja seluruh motor servo yang dibuat pada software Arduino. Pekerjaan
yang dilakukan bersama bidang Pixy CMU Cam adalah mensinkronkan
antara program kerja motor servo dan Pixy
CMU Cam agar seluruh komponen dapat bekerja dengan baik.
3. Pixy CMU Cam
Anggota:
Satrio Wijaksono
Deskripsi
pekerjaan: bidang ini bertanggung jawab dalam proses perancangan program
kerja Pixy CMU Cam yang dibuat pada software Arduino dan mensinkronkan
program kerja yang telah dibuat pada sotware
Arduino dengan program kerja pada software Pixy Moon. Pekerjaan yang dilakukan bersama bidang
Servo Mechanism adalah mensinkronkan
antara program kerja motor servo dan Pixy
CMU Cam agar seluruh komponen dapat bekerja dengan baik.
Dalam proses pengerjaannya kami saling kerja sama dan
saling membantu antara anggota satu dan anggota lainnya untuk menyempurnakan suatu
alat yang kami kerjakan dan saling bertanggung jawab terhadap tugasnya masing –
masing.
E. Alat & Bahan Penelitian
Pada pembuatan
“Lengan Robot berbasis Pixy CMU
Cam” untuk memenuhi tugas 4 mata kuliah Robotika kami menggunakan alat
dan bahan sebagai berikut.
Alat dan Bahan :
·
Set rangka lengan robot dengan alas
·
Set rangka lengan robot dengan alas
·
5 ea servo motor dc
·
1 ea penjepit
·
1 ea board microprocessor Arduino UNO
·
1 ea board shield
·
1 ea Pixy cmu cam
·
1 ea power supply 5 V dc, 4 Ampere
F. Hasil Penelitian
Hasil
dari pembuatan alat ini adalah alat ini mampu melakukan pemilihan maupun
pemindahan suatu objek berdasarkan warna. Kemampuan alat ini jika diterapkan
dalam suatu industri mampu memberikan keefektifan kerja bagi perusahaan itu
dikarenakan pekerjaan pemilihan dan pemindahan objek yang dulu dilakukan secara
konvesional oleh manusia yang membutuhkan waktu yang lama dan biaya yang besar
Sedangkan alat ini mampu mengatasi masalah itu semua sehingga mampu
meningkatkan keefektifan kerja yaitu berupa kecepatan dan ketepatan dalam
pengerjaan, serta yang paling penting yaitu mengurangi biaya produksi.
Gambar
7.
Prototype lengan robot berbasis Pixy CMU Cam
G. Laporan Anggaran Pembelanjaan Komponen
Laporan
keuangan yang
telah dikeluarkan dalam rangka menyelesaikan tugas ini.
No
|
Nama
Barang
|
Qty
|
Harga
|
Jumlah
|
1
|
Akrilik
|
1 set
|
@Rp 200.000-
|
Rp 200.000,-
|
2
|
ArduinoUNO
|
1
|
@Rp 125.000,-
|
Rp 125.000,-
|
3
|
Sheild
|
1
|
@Rp 200.000,-
|
Rp 200.000,-
|
4
|
Gripper/penjepit
|
1
|
@Rp 110.000,-
|
Rp 110.000,-
|
5
|
Servo Dc
|
5
|
@Rp 90.000,-
|
Rp 450.000,-
|
6
|
Bearing
|
6
|
@Rp 10.000,-
|
Rp 60.000,-
|
7
|
Power Supply
|
1
|
@Rp 90.000,-
|
Rp 90.000,-
|
8
|
Kabel
|
1 set
|
@Rp 20.000,-
|
Rp 20.000,-
|
9
|
Alas Akrilik
|
1
|
@Rp 50.000,-
|
Rp 50.000,-
|
10
|
Kabel Power
|
1
|
@Rp 12.000,-
|
Rp 12.000,-
|
11
|
Pixy CMU Cam
|
2
|
@Rp 1.250.000,-
|
Rp 1.250.000,-
|
Total
|
Rp 2.567.000,-
|
H. Kesimpulan
Penggunaan Lengan Robot berbasis
Pixy CMU Cam memaksimalkan
kinerja para pekerja untuk melakukan proses pemilihan dan pemindahan objek
sesuai warnanya. Sistem kerja Motor DC yang
dikombinasikan dengan sebuah penjepit dan Pixy
CMU Cam mengahasilkan proses pemilihan dan pemindahan objek sesuai yang lebih cepat dan
tepat
dari para pekerja. Hal ini dapat mengefisiensikan waktu kerja serta
tidak membutuhkan banyak pekerja untuk sistem kerja yang tergantikan dengan
mesin otomatis tersebut.
I. Saran
Kinerja Lengan Robot berbasis
Pixy CMU Cam yang berguna untuk
mengefisiensikan waktu dan memaksimalkan kinerja para pekerja untuk melakukan proses
pemilihan dan pemindahan objek sesuai warna dalam bidang industri
khususnya dalam proses pemilihan dan pemindahan objek sessuai
warna agar dapat dikembangkan lebih lanjut oleh orang yang lebih berkompeten di
bidang elektro khususnya bidang robotika, serta dibutuhkan
sokongan dana yang lebih untuk merealisasikannya dalam industri. Solusi untuk
kelmahan-kelemahan yang timbul pada alat yaitu Power Supply yang kami gunakan yaitu sebesar 5 volt 4 Ampere
dinilai tidak maksimal untuk menggerakkan 5 buah motor servo dan penjepit, sehingga
kedepannya dapat di gunakan Power
Supplay dengan daya yang lebih besar agar dapat lebih
maksimal dalam pensupplyan daya untuk beberapa motor servo dan penjepit, maka
kerja seluruh motor servo maupun penjepit akan dapat bekerja lebih maksimal.
