kontrol legan robot 4 dof

BAB IIIPERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

3.1 Perancangan Diagram Blok

USER (PC)ARDUINO UNO R3 (Atmega328)Motor Servo 1 (sendi 1)Motor Servo 2 (sendi 2)Motor Servo 3 (sendi 3)Motor Servo 4 (sendi 4)Motor Servo 5 (Gripper)Perancangan diagram blok dalam tugas akhir ini merupakan cara yang paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja alat pembuatan lengan robot 4 Dof untuk pemindahan barang. Dengan adanya diagram blok dapat mempermudah penulis dalam menganalisa cara kerja rangkaian dan fungsi aktuator yang digunakan secara umum. Diagram blok juga berguna untuk mempermudah pembaca agar mengerti tentang sistem yang dirancang. Block diagramnya dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Diagram skematik Sistem Pengendali Lengan Robot 4 DoFFungsi masing masing dari tiap blok adalah sebagai berikut :1. User (PC) berfungsi sebagai human interface yang memasukkan nilai input berupa nilai posisi atau nilai sudut untuk mendapatkan hasil end effector yang di inginkan melalui pc serta membandingkan gerakan masing-masing lengan yang real dengan hasil visualisasi.2. Arduino Uno R3(Atmega 328) berfungsi sebagai board rangkaian keseluruhan berupa sebagai pengkontrol motor servo dan pengiriman/penerima data serial dengan kabel usb.3. Motor servo 1 berfungsi sebagai penggerak base pada lengan robot yang berputar secara vertikal.4. Motor servo 2 berfungsi sebagai penggerak shoulder pada lengan robot.5. Motor servo 3 berfungsi sebagai penggerak elbow pada lengan robot.6. Motor servo 4 berfungsi sebagai penggerak wrist pada lengan robot.7. Motor servo 5 berfungsi sebagai penggerak gripper (penjepit) pada lengan robot.

3.2Perancangan dan Pembuatan Hardware3.2.1Perancangan rangkaian

Gambar 3.2 Rangkaian keseluruhan pada breadboardDari gambar 3.2 diatas Alokasi Alamat Input dan Output pin Arduino Uno yang digunakan yaitu :Tabel 3.1 Daftar Alokasi Alamat Input dan Output Arduino UnoPort ArduinoInput dan OutputKeterangan

PIN 5Pulsa Servo 1Output Digital





GroundGround semua ServoGround

3.2.2 Rangkaian Power Supplay 6 VoltRangkaian power supplay pada Gambar 3.3 berikut ini dirancang dengan menggunakan trafo yang memiliki nilai keluaran 6 volt AC dan dikombinasikan dengan penyearah gelombang penuh agar dapat menghasilkan tegangan 6 volt DC. Agar tegangan yang diperoleh lebih stabil maka pada rangkaian ini digunakan regulator tegangan yaitu : transistor tipe 7806.

Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply

Untuk hasil output tegangan 6 volt dari power supply di sambungkan ke input tegangan positif (+) ke semua motor servo dan ground (-) disambungkan ke ground arduino dan ke ground semua motor servo.3.3Perancangan dan Pembuatan ModulAdapun gambar perancangan/ilustrasi mekanik dapat dilihat seperti pada Gambar 3.4.

Gambar. 3.4 Konstruksi Perancangan Mekanik Pembuatan mekanik pada robot lengan ini dengan tinggi 11,4 cm, panjang lengan pertama adalah 10,7 cm, lengan kedua adalah 7,8 cm dan lengan ketiga adalah 12 cm, gripper/penjepit berdiameter buka sebesar 4,5 cm dan diameter tutup sebesar 0,1 cm. Motor servo pada sendi 2 menggunakan motor servo tipe Servo Towerpro MG996 dan sendi yang lain memakai MG995. Untuk batas sudut pada tiap sendi lihat table 3.2 dibawah :

Tabel 3.2 Spesifikasi lengan robotSendi ke-MinMaxRangePergerakan

1Rotasi

2Rotasi

3Rotasi

4Rotasi

Gripper0,1 cm4,5 cm4,5 cmBuka- tutup

Pergerakan lengan robot tersebut bekerja berdasarkan pulsa yang diberikan pada tiap motor servo sehingga pergerakan robot lengan dapat ditentukan.

Gambar 3.5 Mekanika lengan robot 4 DoF

Pada Gambar 3.5, robot lengan memiliki 4 sendi dan gripper yang dapat digerakkan. Tiap-tiap sendi tersebut menggunakan motor servo sebagai penggeraknya. Servo 1 terletak di bagian poros bawah robot dan digunakan untuk menggerakkan robot lengan berputar ke kiri dan kanan. Servo 2 digunakan untuk menggerakkan lengan 1, lengan 2 dan gripper ke atas dan ke bawah. Servo 3 digunakan untuk menggerakkan lengan 2 dan gripper ke atas dan bawah. Servo 4 digunakan untuk menggerakkan gripper ke atas dan bawah, sedangkan servo 5 digunakan untuk menggerakkan gripper.

3.4Perancangan perangkat lunakSebelum memulai membangun sebuah aplikasi simulasi, hal yang paling mendasar untuk dikerjakan adalah bagaimana aplikasi itu bekerja dan tampilan dari aplikasi tersebut. Disini tampilan simulasi akan terbagi menjadi 2 kendali, yaitu kendali sudut dan kendali tampilan. Kendali sudut berfungsi menggerakkan pergerakan robot lengan sesuai dengan sudut yang diberikan, sedangkan kendali tampilan akan menampilkan pergerakan manipulator robot lengan dari 2 sudut pandang yang berbeda, yaitu samping dan atas. Pergerakan ini nantinya menggunakan perhitungan kinematika robot lengan.Pada aplikasi sistem pengendali robot lengan, data diinput berupa sudut pada tiap sendi. Data ini akan dikirim berupa inkey ke mikrokontroler. Inkey yang dikirim berupa inkey angka dan inkey huruf. Inkey huruf berfungsi untuk menentukan servo berapa yang akan dijalankan. Inkey angka berfungsi sebagai penentu seberapa besar pulsa yang harus diberikan ke motor, sebelum dikirim ke mikrokontroler data akan mengalami pengabungan data . Kemudian data yang dikirim ke mikrokontroler akan mengalami proses parsing data. Parsing data adalah suatu cara memecahkan data yang berupa nilai posisi x, y dan z. Gambar 3.6 adalah tampilan aplikasi pengendali lengan robot .

Gambar 3.6 Tampilan aplikasi pengendalian lengan robot 4 DoF3.4.1Flow Chart ProgramPerangkat lunak yang dibuat harus dapat mengolah data data input dari user melalui port serial ke mikrokontroller dan dieksekusi berdasarkan flow chart Pengendalian lengan robot 4 DoF yang akan dibuat dapat dilihat pada Gambar 3.7.

Gambar 3.7 Flowchart Pengendalian Lengan Robot 4 DoF dengan Visual Basic

MULAI

User

Input Nilai Sudut

Pulsa Servo = Data

Motor Servo = Pulsa

Pengiriman Data

Simulasi

Input Nilai Posisi

Data terkirim?

SELESAI

kontrol legan robot 4 dof

Documents

Transcript of kontrol legan robot 4 dof