Arti Kata Robot
Robot berasal dari bahasa Cekoslovakia : robota yang
berarti pekerja paksa (forced worker).
Definisi Robot:
1.
Menurut Kamus Webster :
Robot adalah
sebuah alat otomatis yang digunakan untuk melakukan pekerjaan yang biasanya
dilakukan oleh manusia atau operator dengan kecerdasan yang hampir menyamai
manusia.
2.
Menurut Institut of
America :
Robot adalah
manipulator multi fungsi yang dapat di-program berulang-ulang, yang dirancang
untuk memin-dahkan bahan, suku cadang, perkakas, atau alat khusus tertentu
melalui serangkaian gerakan terpro-gram untuk memenuhi serangkaian tugas.
Beberapa alasan mengapa robot industri menjadi penting secara ekonomis
dan teknis digunakan dalam proses produksi suatu industri manufaktur, adalah
sebagai berikut :
• Robot dapat menggantikan manusia untuk mengerjakan peker-jaan
yang berbahaya atau lingkungan yang tidak nyaman.
• Robot dapat melakukan siklus pekerjaan secara konsisten dan
mampu mengulangi pekerjaan dengan hasil sama, dimana hal tersebut tidak dapat
dilakukan oleh manusia.
• Robot dapat diprogram. Bila jalannya produksi untuk suatu tugas
tertentu telah selesai, robot dapat diprogram kembali dan dilengkapi dengan
perkakas yang diperlukan untuk me-ngerjakan tugas yang berbeda.
• Robot dikendalikan dengan komputer berarti dapat dihubung-kan
dengan sistem komputer yang lain sehingga dapat diha-silkan suatu proses
manufaktur yang terpadu.
KOMPONEN DASAR ROBOT
Setiap robot memiliki
komponen dasar yaitu :
• Manipulator
• Sensor (dan
transduser)
• Kontroler (dan
analizer)
• Unit konversi daya
ANATOMI ROBOT DAN ATRIBUT
TERKAIT
Manipulator robot industri dikonstruksi dengan serangkaian sendi (joint)
dan batang-hubung (link). Anatomi robot dibedakan atas jenis dan ukuran
sendi dan batang-hubung dan aspek lain konstruksi fisik manipulator.
Sendi dan batang-hubung
• Sendi robot industri mirip dengan sendi dalam tubuh manusia.
• Setiap sendi, memiliki derajat kebebasan (degree-of-freedom
/d.o.f) gerakan.
• Dalam hampir setiap kasus, sendi hanya memiliki satu derajat
kebebasan, sehingga jumlah sendi yang dimiliki sebuah robot sama dengan jumlah
derajat kebebasannya.
• Robot sering diklasifikasikan berdasarkan jumlah derajat
kebebasan yang dimilikinya.
• Setiap sendi dihubungkan dengan dua batang-hubung, yaitu
batang-hubung input (input link) dan batang-hubung output (output
link).
• Batang-hubung merupakan komponen kaku (rigid) manipulator
robot.
• Fungsi sendi adalah untuk mengendalikan gerakan relatif antara
batang-hubung input dan batang-hubung output.
Diagram konstruksi robot
Kebanyakan robot dipasang secara stasioner pada lantai.
• Sendi 1 (joint 1) dihubungkan dengan batang–hubung 0 (link
0) yang merupakan batang-hubung input terhadap sendi 1;
• Batang-hubung out-put sendi 1 adalah batang-hubung 1 (link
1);
• Batang-hubung 1 merupakan batang-hubung input terhadap sendi 2 (joint
2);
- Sendi 2 memiliki batang-hubung output yaitu batang-hubung 2 (link 2), dan seterusnya.
Jenis-jenis sendi
Hampir semua robot industri memiliki sendi mekanik yang dapat
diklasifikasikan atas lima jenis, yaitu:
- Sendi linear (linear joint à L joint); Gerakan relatif antara batang-hubung input dan batang-hubung out-put ber-translasi dengan gerakan luncur (sli-ding), dimana sumbu kedua batang-hubung sejajar.
- Sendi ortogonal (orthogonal joint à O joint); Sendi ini juga bergerak dengan meluncur, tetapi kedua batang-hubung saling tegak lurus selama bergerak.
- Sendi rotasional (rotational joint à R joint); Gerakan rotasional relatif, dengan sumbu putar tegak lurus terhadap sumbu batang-hubung input dan batang-hubung output.
- Sendi puntir (twisting joint à T joint); Sendi juga bergerak rotasional, tetapi sumbu rotasi sejajar terhadap sumbu kedua batang-hubung.
- Sendi putar (revolving joint à V joint); Dalam jenis sendi ini, sumbu batang-hubung input sejajar dengan sumbu rotasi sendi, dan sumbu batang-hubung output tegak lurus dengan sumbu rotasi.
Konfigurasi robot yang umum
Manipulator robot dapat dibagi menjadi dua seksi : (1) rakitan
badan-dan-lengan (body-and-arm assembly), dan rakitan pergelangan (wrist
assembly). Badan-dan-lengan biasanya memiliki tiga derajat kebeba-san,
sedangkan pergelangan biasanya memiliki dua atau tiga derajat kebebasan. Pada
ujung pergelangan manipulator terdapat peralatan terkait dengan tugas yang
harus dilakukan oleh robot, yang disebut efektor ujung (end effector).
Efektor ujung dapat berupa (1) penjepit (gripper) untuk memegang
bendakerja atau (2) perkakas untuk melakukan suatu proses. Badan-dan-lengan
robot digunakan untuk memposisikan ujung efektor, sedang pergelangan robot digunakan
untuk mengarahkan efektor ujung.
Konfigurasi badan-dan-lengan
Dari lima jenis sendi yang ada, maka dapat dihasilkan = 5 x 5 x 5 = 125
kombinasi sendi berbeda yang dapat digunakan untuk mendesain rakitan
badan-dan-lengan untuk tiga derajat kebebasan manipulator robot. Walaupun
demikian, dalam industri robot komersial hanya terdapat lima konfigurasi, yaitu
: (1) konfigurasi polar, (2) konfigurasi silindrikal, (3) robot koordinat
Cartesian, (4) robot sendi-lengan, dan (5) SCARA.
(1)
Konfigurasi polar (polar
configuration); Konfigurasi polar terdiri dari lengan luncur (sliding
arm à L joint) digerakkan relatif terhadap badan robot, yang dapat berputar
pada sumbu vertikal (T joint) dan sumbu horisontal (R joint).
(2)
Konfigurasi silindrikal (cylindrical
configuration); Konfigurasi ini terdiri dari kolum vertikal dimana rakitan
lengan dapat bergerak vertikal pada kolum (L joint), berotasi pada sumbu
kolum (T joint), dan untuk mencapai gerakan radial lengan digunakan O
joint.
(3)
Robot koordinat Cartesian (Cartesian
coordinate robot); Nama lain dari robot ini adalah robot rekti-linear dan
robot x-y-z, karena terdiri dari tiga sendi luncur (sliding joint), dua
diantaranya ortogonal.
(4)
Robot sendi-lengan (jointed-arm
robot); Manipulator robot ini memiliki konfigurasi umum lengan manusia.
Lengan sendi terdiri dari kolum vertikal yang dapat berputar pada dasar
menggunakan T joint. Pada puncak kolum terdapat sendi bahu (R joint)
yang batang-hubung outputnya dihubungkan dengan sendi siku (R joint).
(5)
SCARA; SCARA singkatan dari
Selective Compliance Assembly Robot Arm (Lengan Robot Rakitan Pemenu-han
Selektif). Konfigurasinya mirip dengan robot sendi-lengan kecuali sumbu rotasi
bahu dan siku ada-lah vertikal, yang berarti bahwa lengan itu sangat kaku dalam
arah vertikal, tetapi dapat memenuhi dalam arah horisontal.
Konfigurasi pergelangan (wrist)
Pergelangan robot digunakan untuk menentukan orientasi
efektor ujung (end effector). Pergelangan robot umumnya memiliki dua
atau tiga derajat kebebasan. Dalam gambar rakitan pergelangan berikut ini
memiliki tiga derajat kebebasan. Ketiga sendi didefinisikan sebagai :
(1)
Roll, menggunakan T
joint untuk melakukan rotasi pada sumbu lengan robot;
(2)
Pitch, biasanya
menggunakan R joint untuk melakukan rotasi naik dan turun;
(3)
Yaw, biasanya juga
menggunakan R joint untuk melakukan rotasi kesamping kiri dan kanan.
EFEKTOR UJUNG
Efektor ujung (end effector) dapat berupa (1) penjepit (gripper)
untuk memegang bendakerja atau (2) perkakas untuk melakukan suatu proses.
Penjepit (gripp)
Beberapa jenis penjepit yang biasa digunakan dalam industri antara lain
adalah :
·
Penjepit mekanik; terdiri
dari dua atau lebih jari, yang dijalankan oleh kontroler robot untuk membuka
dan menutup genggaman terhadap ben-dakerja, Dalam gambar di samping menggunakan
dua jari penjepit.
·
Penjepit vakum; digunakan
untuk memegang bendakerja datar.
·
Alat-alat magnetik;
digunakan untuk memegang bendakerja yang terbuat dari logam ferrous (Fe).
Perkakas (tool)
Perkakas digunakan bila robot harus melakukan suatu operasi pemrosesan
bendakerja. Beberapa contoh perkakas yang digunakan sebagai efektor ujung
antara lain adalah :
(*) spot
welding gun,
(*) arc
welding tool,
(*) spray
painting gun,
(*) rotating
spindle for drilling, routing, grinding, and so forth,
(*) assembly
tool (e.g. automatic screw driver),
(*) heating
torch,
(*) water
jet cutting tool.
SENSOR DALAM ROBOTIK
Fungsi sensor dalam robotik adalah memberi informasi terus menerus
kepada kontroler robot mengenai posisi, kecepatan, dan akselerasi dari setiap
batang-hubung (link) yang bisa diumpan balik ke unit kontroler sehingga
sistem dapat dikendalikan dengan tepat. Informasi sensor dapat berupa signal
digital atau signal analog (diproses dahulu oleh transduser).
Klasifikasi sensor
Sensor robotik dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu :
(1)
Sensor internal, digunakan
untuk mengendalikan posisi dan kecepatan berbagai jenis sendi (joint)
robot. Sensor ini membentuk kendali loop umpan balik dengan kontroler robot.
Jenis sensor yang digunakan untuk mengendalikan posisi lengan robot adalah
potensiometer dan enkoder optik, sedang untuk mengendalikan kecepatan lengan
robot digunakan tachometer.
(2)
Sensor eksternal, digunakan
untuk mengkoordinasi operasi robot dengan peralatan lain dalam sel. Dalam
banyak hal, sensor eksternal merupakan peralatan relatif sederhana, seperti
misalnya saklar batas untuk menentukan apakah posisi telah ditempatkan dengan
tepat dalam pemegang atau mengidentifikasikan bahwa part telah siap untuk
dibawa oleh konveyor.
KONTROLER
Kontroler Robot mempunyai tiga tugas utama, yaitu :
(1)
Memulai dan menghentikan
gerakan setiap komponen manipu-lator sesuai dengan urutan dan lokasi yang
diinginkan;
(2)
Menyimpan data posisi dan
urutan di dalam memori;
(3)
Menghubungkan robot dengan
dunia luar melalui sensor.
Dalam melakukan tugas di atas, kontroler melakukan perhitungan
aritmatik untuk menentukan jalur, kecepatan, dan posisi manipu-lator yang
tepat. Kontroler juga harus mengirimkan signal ke aktuator dengan mengunakan
informasi dari sensor.
Klasifikasi kontroler dibagi atas lima jenis, yaitu :
(1)
simple step sequencer,
(2)
pneumatic logic system,
(3)
electrobic sequencer,
(4)
microcomputer,
(5)
minicomputer.
(1), (2), (3) digunakan untuk apliksi yang tidak terlalu mahal. Paling
umum digunakan adalah kontroler mikrokomputer, sedang mini-komputer tidak lazim
digunakan karena tidak seefisien mikrokompu-ter.
UNIT KONVERSI DAYA
Fungsi unit ini adalah untuk memberikan energi yang diperlukan oleh
aktuator manipulator.
Bentuknya dapat berupa amplifier daya untuk sistem
yang menggunakan servo, atau kompresor untuk sistem yang menggu-nakan aktuator
pneumatik atau hidrolik.
APLIKASI ROBOT INDUST
§ spot welding and arc welding
§ spray painting
§ grinding
§ aplikasi lain yang
melibatkan peralatan rotasi.
§ parts handling /
transfer
§ operasi perakitan
§ parts sorting
§ inspeksi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar