BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Perkembangan industri menuntut penggunaan alat bantu yang dapat bekerja secara otomatis dan bisa mengoptimalkan sumber daya (resources) yang ada agar dapat bersaing di pasar bebas. Gerakan sistim otomasi di dunia industri sudah tidak dapat dielakkan lagi dan merupakan suatu kewajiban untuk meningkatkan efesiensi produk. Efesiensi produksi dapat ditingkatkan karena dengan sistim otomasi, mesin dapat bekerja lebih cepat dan tepat, sehingga untuk memenuhi itu semua diperlukan sebuah teknologi.
Teknologi yang berkembang pada saat ini adalah pengontrolan sebuah sistem berupa komponen kecil yang diolah dengan menggunakan perintah – perintah dalam bentuk bahasa pemrograman.
Suyono (2009) mengatakan: " Mikrokontroler sebagai teknologi baru yaitu teknologi semikonduktor kehadirannya sangat membantu perkembangan dunia elektronika. Dengan arsitektur yang praktis tetapi memuat banyak kandungan transistor yang terintegrasi, sehingga mendukung dibuatnya rangkaian elektronika yang lebih portable ".
Mikrokontroler yang berkembang pada saat ini adalah seri At89s51/2, Atmega, basic stamp. Semua mikrokontroler ini memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri, sesuai dengan kebutuhan. Hal mengenai pengontrolan sebuah sistem menggunakan mikrokontroler banyak juga dimanfaatkan untuk membuat dan mengontrol teknologi-teknologi lainnya seperti robot.
Robot merupakan salah satu alat bantu yang dalam kondisi tertentu sangat diperlukan dalam industri. Terdapat kondisi tertentu dalam industri yang tidak mungkin ditangani oleh manusia seperti kebutuhan akan akurasi yang tinggi, tenaga yang besar dan resiko yang tinggi. Keadaan-keadaan ini dapat diatasi dengan robot, salah satunya yaitu robot dengan tipe lengan atau lengan robot.
Lengan robot biasanya berfungsi untuk mengambil suatu benda, kemudian meletakan benda tersebut pada tempat lain yang bisa dilakukan secara manual maupun otomatis sesuai dengan kondisi yang diinginkan. Pada lengan robot juga memungkinkan diletakanya sensor-sensor seperti sensor warna, sensor jarak, maupun sensor yang lainya yang bisa mendukung kinerja robot secara otomatis.
Pada Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Padang, lengan robot dengan berbasis mikrokontroller juga pernah dibuat oleh Deri Furqon(2009) dalam Proyek Akhirnya yang berjudul Perancangan dan Pembuatan Lengan Kontrol Lengan Robot Berbasis Mikrokontroler AT89S51. Masih banyak kekurangan-kekuragan dari lengan robot ini yaitu tingkat akurasi sudut putar yang masih rendah karena pada robot ini menggunakan motor DC standar bertorsi rendah pada landasan robot, tidak adanya sensor untuk mendeteksi benda, serta kontruksi atau mekanik robot yang tidak kuat dan kokoh.
Lengan robot adalah mekanik dan gerakan robot yang dibuat menyerupai anatomi lengan manusia. Lengan robot minimal memiliki kaki lengan dan pencengkram (gripper ) yang disesuaikan dengan kebutuhan. Didalam lengan robot memiliki komponen-komponen lain sebagai pembentuknya, seperti aktuator, sensor dan kontroler itu sendiri. Lengan robot juga mengenal dengan derajat kebebasan yang menentukan banyaknya gerakan pada robot tersebut.
Pada proyek akhir ini, lengan robot dibuat dengan menggunakan konfigurasi articulate. Lengan robot ini mempunyai 6 derajat kebebasan. Mikrokontroller Basic Stamp2p40 digunakan sebagai pusat pengendali sistem secara keseluruhan, sedangkan untuk penggeraknya digunakan 6 motor servo. Agar bisa mendeteksi objek yang akan dipindahkan lengan robot ini dilengkapi dengan sensor ultrasonik.
Lengan robot bekerja mendeteksi, mengambil, dan memindahkan posisi objek. Objek yang akan dipindahkan adalah kotak dengan ukuran 6cm x 5cm x 4cm dengan berat 0,25 kg, yang diletakan pada jarak 30 cm dari landasan robot. Arah gerak lengan robot ditentukan dalam program yang didownload pada Mikrokontroller Basic Stamp2p40. Sensor ultrasonik di atur dengan jarak pendeteksian objek maksimal 10cm dari senor. Posisi sensor diletakan diatas gripper (pencekram) robot. Sementara untuk penjepit (gripper) dan body secara keseluruhan dibuat dari bahan plat dengan ketebalan 1,5 mm agar lebih kuat dan kokoh
Ketika robot diberi sumber tegangan dan tombol start ditekan sensor ultrasonik dan semua servo aktif dalam keadaan siap. Kemudian setelah snsor ultrasonik mendeteksi keberadaan objek yang akan dipindahkan, maka secara otomatis, lengan robot akan bergerak kearah benda dan gripper lengan robot mengambil benda tersebut dan memindahkan nya ke drop area yang telah ditentukan, setelah objek dipindakan ke drop area, lengan robot akan kembali mencari benda pada daerah saat posisi awal, ketika ada objek yang terdeteksi oleh sensor lagi, maka lengan robot akan memindahkan ke daerah drop area, sebaliknya ketika sensor tidak mendeteksi adanya objek maka robot akan diam seperto pada saat posisi start.
Seluruh bagian robot, mulai dari sensor, motor penggerak dan komponen-komponen lain yang digunakan dalam robot ini dikontrol dengan sebuah mikrokontroler, yang membuat robot tersebut menjadi suatu sistem robot yang bersifat bebas bergerak sendiri (autonomous). Pada proyek akhir ini mikrokontroler yang diggunakan yaitu mikrokontroler Basic Stamp2p40.
Berdasarkan kondisi dan permasalahan tersebut, maka judul dari proyek akhir ini adalah “ Perancangan dan Pembuatan Lengan Robot Pendeteksi dan Pemindah Barang berbasis Mikrokontroler Basic Stamp2p40 ”.
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka masalah dapat diidentifikasi sebagai berikut:
1. Perlunya rancangan mekanik yang baik untuk lengan robot dengan 6 derajat kebebasan.
2. Perlunya sebuah sensor ping ultrasonik untuk mendeteksi benda atau barang dengan jarak yang lebih akurat
3. Perlunya perancangan sistem navigasi robot saat mendeteksi, mengambil dan memindahkan barang.
1.3 Batasan Masalah
Pembatasan masalah diperlukan untuk membatasi ruang lingkup dari permasalahan-permasalahan yang akan muncul dan juga untuk memperjelas pokok permasalahan yang akan dibahas dalam pembuatan proyek akhir. Batasan masalah yang akan dibahas pada proyek akhir ini adalah:
1. Perancangan dan pembuatan perangkat keras lengan robot pendeteksi dan pemindah barang berbasis mikrokontroler basic stamp2p40, dengan menggunakan 6 derajat kebebasan.
2. Perancangan dan pembuatan perangkat lunak lengan robot pendeteksi dan pemindah barang berbasis mikrokontroler basic stamp2p40 berdasarkan flowchart dengan P-Basic sebagai bahasa pemogramanya.
1.4 Tujuan
Berdasarkan latar belakang dan batasan masalah, maka dalam membuat proyek akhir bertujuan untuk:
1. Merancang dan membuat perangkat keras lengan robot pendeteksi dan pemindah barang berbasis mikrokontroler basic stamp2p40, dengan 6 derajat kebebasan.
2. Merancang dan membuat perangkat lunak lengan robot pendeteksi dan pemindah barang berbasis mikrokontroler basic stamp2p40.
3. Merancang dan membuat sistem lengan robot pendeteksi dan pemindah barang berbasis mikrokontroler basic stamp yang dapat difungsikan secara otomatis.
1.5 Manfaat
Adapun manfaat dari perancangan dan pembuatan proyek akhir ini adalah sebagai berikut
1. Hasil dari proyek akhir ini dapat berguna bagi pengembangan ilmu pengetahuan tentang robotika, khususnya sebagai media pembelajaran yang berhubungan dengan kontrol.
2. Bagi penulis sendiri, bisa mendapatkan ilmu baru tentang pengendalian lengan robot dengan mikrokontroler basic stamp2p40, serta sebagai sarana untuk syarat kelulusan mata kuliah Tugas Akhir dan menyelesaikan Program Diploma Tiga Teknik Elektro Universitas Negeri Padang .
3. Hasil dari Tugas Akhir ini sebagai sumbangan koleksi berupa bahan pustaka dan bacaan bagi mahasiswa mengenai kontrol lengan robot.
Ni designya ===>>>
