Desain Keseluruhan

Keberhasilan pembuatan LFR ataupun seluruh alat yang akan kita bangun berawal dari kematangan perancangannya. Saya percaya bahwa perancangan memegang peran sekitar 60% dari keberhasilan performa suatu alat. sisanya, 30% adalah pembuatan, dan 10% faktor rejeki, keberuntungan, force majeure, ato apapun itu istilahnya. Maka dari itu saya rasa perlu untuk membahas perancangan, walaupun secara umum saja.

Barokah III

Namun jangan risau,, bagi mereka yang mengkelaskan kemampuannya dalam kelas pemula [seperti saya], jangan menjadikan kepentingan perancangan ini sebagai penghalang dan mengecilkan motivasi. Karena memang sering saya temui teman2 yang malas untuk merancang, dengan berbagai macam alasan tentunya. Kebanyakan adalah karena semangat untuk memasuki tahap pembuatan yang sangat menggebu2 sehingga cenderung mengabaikan perancangan. Silakan untuk melakukan perancangan secara paralel dengan langkah pembuatan, namun mulailah perancangan satu atau dua langkah kecil lebih awal. Sisanya bisa kita lakukan bersamaan dengan pembuatan.

Barokah II & Dugonkz @ Ritech Expo '07

Oke, cukup pemanasannya. Kita masuk langkah2nya

1) Chassis

Yang dimaksud chassis di sini adalah kumpulan mekanisme pada robot. Berarti termasuk di dalamnya adalah sub-sistem penggerak, sub-sistem kemudi, dan kerangka sebagai penopang semua sistem. [saya gak berhasil nemu padanan kata yang tepat untuk “chassis” karena buat saya chassis dan frame itu memiliki arti berbeda :-(]

Ada 2 pilihan utama penggunaan chassis untuk LFR. 1: Membuat chassis sendiri, 2: Memanfaatkan chassis yang sudah jadi.

Pembuatan chassis sendiri memiliki keuntungan yaitu keleluasan yang tinggi. Kerugiannya adalah penambahan jumlah pekerjaan (yang tentunya akan menambah waktu dan pikiran).

Sedangkan metode kedua memiliki keuntungan yaitu berkurangnya pekerjaan kita membuat chassis (walaupun sebetulnya bukan berarti tidak dikerjakan sama sekali). Sedangkan kekurangannya adalah terbatasnya kreatifitas (seperti terbatasnya pilihan mekanisme gerak dan kemudi LFR, yang bisa juga mebuat sistem lain ikut terbatasi).

Saya cenderung pake chassis buatan sendiri. Begitulah ketiga LFR saya dibuat, semuanya menggunakan chassis buatan sendiri. Alasannya karena kesenangan saya berkreasi. Buat kalian, sesuaikan chassis yang akan kalian gunakan sesuai dengan pertimbangan2nya.

Chassis dapat dibagi lagi kedalam beberapa sub-sistem, yaitu:

A) Rangka

Rangka bisa memiliki bentuk beragam. Berbentuk seperti mobil, kotak biasa, bulat, atau seperti apapun. Bahan rangka dapat terbuat dari plastik, kayu, akrilik, atau logam. Dia bisa berupa satu benda utuh, rangkaian beberapa bagian secara semi permanen, ataupun beberapa rangkaian yang dapat dipasang-bongkar (knock down). Dimensinya bisa bervariasi dari yang terkecil ±15x10x7 cm sampai sebesar 30x15x10 cm bila kita memanfaatkan rangka mobil mainan. Perlu diingat bahwa rangka ini akan menopang seluruh bagian robot, sehingga dimensinya akan sangat berkaitan dengan jumlah dan dimensi komponen kita. Seperti jumlah dan ukuran motor, jumlah dan ukuran baterai, susunan PCB, dan sebagainya. Sebagai informasi, lomba2 LFR biasanya mengatur dimensi total maksimum LFR sebesar 20x20x20 cm, artinya ukuran ini adalah ukuran masuk akal yang umum. Jadi untuk yang baru coba2, silakan rancang robotnya mendekati dimensi ini, maka akan diperoleh hasil rancangan yang cukup baik secara dimensi sekaligus biaya penyediaan material yang tidak terlalu mahal. Tentu teman2 sudah paham, semakin kecil suatu benda, harganya akan semakin mahal.

B) Sistem Penggerak

Sistem penggerak pada LFR bisa sangat beragam, yang penting sistemnya dapat menggerakan seluruh robot kita, maju dan mundur. Bentuk detil sistemnya disesuaikan dengan bobot robot, lintasan robot, dan juga pada kreativitas teman-teman.

Penggerak LFR bisa berupa roda bundar biasa (konvensional), rantai (seperti rantai tank atau traktor), kaki pelangkah, roda gelinding dengan tenaga dorong kincir angin, atau apapun. Sementara ini sejauh yang saya tahu, penggerak populer pada LFR adalah roda konvensional dan penggerak rantai.

Perlu diingat, faktor pertimbangan utama jenis sistem penggerak adalah jenis lintasan tempat robot kita akan beroperasi nantinya. Bila robot akan dipakai di permukaan rata dan halus, cukup gunakan roda konvensional dengan ban karet yang cukup kesat. Sedangkan bila robot akan digunakan pada permukaan tidak rata, kasar dan miring (tanjakan/turunan) maka penggunaan trak (penggerak rantai) layak dipertimbangkan.

penggerak roda

kaki pelangkah

trak-nya Morolipi

C) Sistem Kemudi

Supaya robot dapat mengikuti garis maka robot harus dilengkapi dengan sistem kemudi yang bertugas mengatur arah geraknya. Semakin baik mekanisme dan kontrol sistem kemudi ini, maka robot dapat mengikuti macam-macam jenis belokan dan tikungan, dan geraknya ‘halus’ (tidak patah-patah). Dengan kata lain, gerak robot akan semakin akurat. Walaupun sesungguhnya cara robot berbelok akan juga sangat dipengaruhi dari program yang digunakan.

Umumnya sistem kemudi bisa dibagi kedalam 2 jenis, yaitu jenis kemudi tersendiri dan jenis kemudi terintegrasi dengan penggerak.

kemudi tersendiri

Kemudi tersendiri contohnya seperti sitem kemudi pada mobil atau motor. Sistem ini menggunakan mekanisme tersendiri untuk mengarahkan gerak robot (setir pada mobil, setang pada motor). Cara kerjanya yaitu dengan membelokan roda kemudi.

 

 

kemudi terintegrasi

Sedangkan pada kemudi terintegrasi mekanisme berbelok diperoleh dengan cara mengatur kecepatan penggeraknya (seperti pada traktor atau tank). Cara kerjanya dengan memutar roda penggerak di satu sisi lebih cepat dari sisi lainya.

 

2) Kontrol

Sistem kontrol pada seuatu LFR memegang peranan utama. Kontrol ini membaca kondisi garis yang akan diikuti lalu memberikan perintah ke motor penggerak dengan komposisi tertentu sehingga robot bergerak mengikuti garis. Pada aplikasi yang kompleks, sistem kontrol tidak hanya mengatur gerak robot, tetapi juga melakukan pekerjaan lain seperti membaca rintangan pada jalur, mengangakt dan menurunkan barang (muatan) [beberapa LFR digunakan untuk memindahkan barang2 di gudang], dan sebagainya.

Sistem kontrol secara keseluruhan akan melingkupi sensor – kontrol – motor driver. Sensor untuk membaca garis, kontrol untuk memutuskan gerak robot terhadap garis yang sedang dibacanya – motor driver akan menterjemahkan perintah kontrol dari bentuk tegangan dengan arus kecil menjadi arus yang cukup untuk menggerakan motor.

Beberapa sistem kontrol sederhana hingga rumit seperti:

A) Kontrol transistor

Sistem kontrol LFR paling sederhana dapat dibuat hanya dengan 2 buah transistor saja, dan beberapa komponen pendukung tentunya😀 Penggunaan sistem kontrol seperti ini cocok untuk teman2 yang baru mulai belajar membuat LFR, sekedar ingin iseng2 buat LFR, ataupun merasa awam dan ingin awal yang mudah dalam belajar elektronika.

kotrol dengan transistor

Kelebihan sistem ini adalah konstruksinya yang sederhana, jumlah komponen yang sedikit – sehingga biaya belanja komponen lebih murah, catu daya sederhana, dan pembuatan relatif cepat. Selain itu transistor akan memegang peran sebagai pengambil keputusan sekaligus motor driver. Tentunya ada beberapa kekurangan juga seperti gerakan robot agak sedikit godek, keterbatasan jumlah sensor (setau aye sih cuma bisa 2 sensor. bisa banyak sih, tapi bakal jadi ribed abiiis!), keterbatasan pengembangan, dsb.

Berikut contoh sistem kontrol dengan menggunakan transistor (klik gambar untuk memperbesar). Untuk penjelasan lengkapnya, lihat di situs ini ya.

B) Kontrol microcontroller

Apa-apaan sih microcontroller? Sejenis makanan ringan dari ubi kah? Merek sendal jepit baru? Seperti namanya, mikrokontrol adalah komponen elektronik berupa IC (integrated circuit) yang berfugsi sebagai perangkat kontrol multi fungsi dengan dimensi kecil (mikro) yang biasa digunakan untuk keperluan rangkaian sistem kontrol. Untuk detil info tentang mikrokontrol, cari buku2 terkait aja ya😀

Mas Wiki bilang, ‘Sebuah mikrokontroler (kadang-kadang disingkat µC, UC atau MCU) adalah sebuah komputer kecil dalam satu sirkuit terpadu (integrated circuit, IC) yang berisi inti prosesor, memori, dan masukan/keluaran (input/outpu) yang terprogram.’

AT89S52

Intinya, mikrokontrol itu adalah IC yang bisa dibikin sendiri cara kerjanya. Dia punya masukan (input) dan keluaran (output) juga punya sistem untuk mengatur dirinya sendiri. Dengan mengatur sistem ini, kita sebagai pengguna bisa mengatur kerja µC sesuka hati kita. Seperti misalnya kita mengatur keluaran nomer 4 bakal menyala saat masukan nomer 18 mendeteksi listrik. Begitulah kira-kira. Nah, dengan kecanggihannya, maka µC bisa melakukan berbagai pengaturan yang jauh lebih rumit daripada contoh tersebut dan sekaligus juga melakukan banyak pengaturan dalam jumlah yang banyak dan waktu yang sangat cepat. Itulah mengapa µC sangat cocok digunakan sebagai sistem kontrol robot.

Macam-macam µC yang beredar di pasaran. Yang familiar saya pake adalah µC keluaran Atmel, anak perusahaan Intel, AT89S52. µC ini termasuk kedalam keluarga MCS-51

 

3) Catu Daya (power supply)

Catu daya adalah sumber daya listrik yang digunakan untuk memberikan energi listrik ke seluruh komponen robot, terutama motor sebagai komponen penggerak.

standar ukuran batre (wikipedia)

Umumnya, catu daya LFR berupa baterai. Pada LFR tertentu dengan konsumsi listrik yang besar, ada juga yang menggunakan aki kering. Hindari berpikiran pake genset ya, karena makan tempat :D  Juga hindari menggunakan adaptor, karena kabelnya bakal kusut saat LFR jalan-jalan😀

NiCd battery (jasonknudsen.ifunnyblog)

Pertimbangan dalam penentuan catu daya adalah tegangan, arus, dan kapasitas penyimpanannya. Beberapa jenis yang sering dipakai adalah baterai Nickel Cadmium (NiCd) atau Nickel Metal Hydride (NiMH) yang bisa diisi ulang (rechargeable) atau aki kering.

 

 

 

 

 

 

Untuk ulasan detail pada tiap bagiannya, silakan klik link dibawah ini atau klik pada judul bab atau sub-bab

1) Chassis

2) Kontrol

3) Catu Daya

 

 

(… still on progress …)

please be patient 😀

 

 

About aditbije

finding answer
This entry was posted in Membuat Line Follower Robot and tagged , . Bookmark the permalink.

5 Responses to Desain Keseluruhan

  1. Pingback: update « Gutta cavat lapidem non vi, sed saepe cadendo

  2. Ogy wiguno says:

    Pialanya kagak nahan boss……

    Oke de, bakal dilupakan!…OH!!Dipahami biar ga keblinger.
    Thanx Pak Adit atas penjelasannya.smoga bs membantu diriku.

  3. aditbije says:

    halah…. :)) makasi mister Ogi
    eniwey, pialanyabukan punya gua ama wim kok. Tapi punya anak2 smua. Lha wong semuanya urun rembuk disitu. Coba aja deh, dari pinjeman alat, bahan, duit, motor operasional, sampe kamera dokumentasi pan dikeroyak orang banyak tuh?

    ngumpul lagi lah kita, ngoprek lagi… kapan-kapan, kapan?

    makasi Gi🙂

  4. aldi says:

    kk, sekalian dijelasin dong, tentang harga alat2nya..
    terus beli di mana…

    di tunggu lanjutannya😀

    • aditbije says:

      met malem bung Aldi🙂
      hmm…. harga alat ya? ide bagus tuh. nanti saya coba review teknisnya dilengkapi sama harga-harga komponennya.
      sebagian besar komponen2 listrik saya beli di sentra komponen elektronik bandung, Jaya Plaza. Sedangkan alat2 lainnya dibeli secara ngecer seketemunya toko yang jualan😀 nanti saya lengkapi juga.

      Terima kasih untuk menunggu. Kalo Aldi punya info2 dan pengetahuan, silakan di-share dengan saya dan pembaca lainnya.

      Makasi bung Aldi

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s