Hafid234’s Blog

Maret 21, 2009

Manipulator

Filed under: Manipulator, Materi Kuliah — hafid234 @ 3:46 pm

Manipulator

Definisi.

Manipulator adalah bagian mekanik yang dapat difungsikan untuk memindahkan, mengangkat benda kerja. Manipulator merupakan salah satu komponen penting dalam menunjang aktifitas suatu sistem robotika. Manipulator (sistem mekanik) merupakan “tulang” dari sebuah sistem robotika tersebut. Tanpa sistem mekanik maka suatu sistem tidak mampu menjalankan aktifitasnya. Suatu sistem mekanik didesain sesuai dengan kebutuhan dan efisiensinya. Dikarenakan sebuah sistem robot mempunyai bermacammacam bentuk dan ukuran, sehingga memiliki beragam kemampuan gerakan. Secara klasik konfigurasi manipulator dapat dibagi dalam empat kelompok, yaitu polar, slindris, cartesian, dan sendi lengan (joint – arm). Cartesian dan slindris memiliki tingkat ketelitian yang tinggi akan tetapi ruang gerak terbatas oleh jangkauan lengannya.

Prinsip Dasar Manipulator.

Manipulator merupakan salah satu dari empat komponen penunjang sistem robotika yang tidak dapat dipisahkan dari sistem penunjang lainnya. Dikarenakan sebuah sistem robot mempunyai bermacammacam bentuk, ukuran, dan fungsi yang berbedamaka ada bermacam – macam konfigurasi manipulator yang disesuaikan dengan fungsi dan kebutuhannya sehingga kerja dari manipulator dapat efektif dan efisien. Beberapa konfigurasi manipulator diantaranya : konfigurasi polar, slindris, cartesian, dan sendi lengan (joint – arm). Cartesian dan slindris memiliki tingkat ketelitian yang tinggi akan tetapi ruang gerak terbatas oleh jangkauan lengannya.

1. Konfigurasi Koordinat Kartesian.

Sistem koordinat kartesian berbasis akan 3 sumbu atau bidang, yaitu sumbu x, y dan z.

2. Konfigurasi Koordinat Silinder.

Sistem koordinat silinder memiliki 3 derajat kebebasan (DOF) atau 3 axis, yang terdiri dari θ (theta) mewakili sumbu putar, sumbu z mewakili gerakan naik-turun serta sumbu R yang mewakili gerakan memanjang atau memendek.

3. Sistem Koordinat Articulate.

Sistem koordinat articulate didefinisikan dengan 3 sumbu, yakni θ (theta), upper arm (w) dan elbow (U). Sumbu ini memberikan ke-fleksibelan besar.


5. SCARA ( Selective Compliance Assembly Robot Arm).

Sistem sumbu yang mirip koordinat Articulate tetapi berbasis pada gerakan horizontal. Memiliki kemampuan untuk “insektion,

Disamping itu di dalam sistem manipulator juga dikenal istilah Degrees Of Freedom (DOF) yaitu setiap titik sumbu gerakan mekanik pada robot, tidak terhitung untuk End Effector, dan juga Degrees Of Movement (DOM) adalah kebebasan / kemampuan untuk melakukan sebuah gerakan.

Sebagai contoh, robot dengan 6 derajat kebebasan :

1. Base Rotation (dudukan untuk berputar).

2. Shoulder Flex (lengan atas / pundak).

3. Elbow Flex (lengan bawah).

4. Wrist Pitch (pergelangan angguk).

5. Wrist Yaw (pergelangan sisi).

6. Wrist Roll (pergelangan putar).

Tentunya di dalam sistem manipulator juga ada sambungan yang menghubungkan antar komponen satu dengan komponen lainnya. Sambungan tersebut disebut joint dan Link. Joint memungkinkan terjadinya gerakan pada dua bagian tubuh robot, sedangkan link menghubungkan tiap-tiap joint.

Tipe – tipe joint :

1. Linear Joint.

Gerakan antara In dan Out, link adalah gerakan linear (tipe LJoint).

2. Orthogonal Joint.

Ini juga Linear Joint. Tetapi antara In dan Out, Link-nya saling tegak lurus (tipe O-Joint).

3. Rotational Joint.

Merupakan penghubung dimana perputaran terjadi tegak lurus terhadap In dan Out Link (tipe R-Joint).

4. Twisting Joint.

Mengakibatkan gerakan berputar, tapi putaran pararel dengan In dan Out Link (tipe T-Joint).

5. Revolving Joint.

Input Link, pararel dengan axis perputaran dari joint. Output tegak lurus dengan putaran.

Sebagai tambahan konfigurasi fisik dari robot dan kemampuan gerak dasar, ada beberapa sepesifikasi teknik yang lain dimana menjelaskan tentang efesiensi dan efektivitas dalam unjuk kerja pada robot. Beberapa spesifik teknik adalah sebagai berikut :

Work volume (area kerja).

Arti kata work volume (area kerja) mengacu pada dimana robot itu dapat bekerja. Secara teknis dapat dikatakan adalah dimana ujung bagian masih digerakkan di bawah control.

Work volume diperhitungkan dari :

Konfigurasi fisik.

Ukuran.

Jangkauan lengan.

Hubungan / joint Manipulator.

Fungsi mengetahui Work volume :

Lay out.

Waktu produksi.

Area kerja dan safety.

Program.

Precision Of Movement ( keakuratan gerak).

Ada tiga jenis kategori pada keakuratan gerakan dari ujung robot pada suatu penerapan , yaitu :

Spatial Resolution.

Dapat diartikan sebagai gerakan terkecil yang masih dapat dikontrol oleh si pemrogram, sehingga spatial resolution adalah jumlah dari resolusi kontrol dengan ketidak akuratan mekanik.

Accuracy (akurasi).

Adalah kemampuan dari ujung robot untuk mencapai titik yang dituju. Dengan kata lain akurasi adalah setengah resolusi spatial.

Repeatability (pengulangan).

Adalah kemampuan dari ujung robot untuk mencapai titik yang sebelumnya dikontrol. Repeatability umumnya lebih kecil dari akurasi.

Speed Of Movement (kecepatan gerak).

Weight Carrying Capacity (daya angkat beban).

Adalah kemampuan robot untuk memindahkan beban. Faktor yang menjadikan pertimbangan, yaitu :

Jenis tugas.

Jenis barang.

Produktivitas.

Type Of Drive System (jenis pengerak).

Ada tiga jenis dasar penggerak robot, yaitu :

Hydraulic.

Menggunakan fluida / oli, kurang dalam segi kebersihan, beresiko kebakaran.

Pneumatic.

Menggunakan tekaanan udara merupakan jenis yang termurah, terpraktis dan fixed points.

Electric.

Yang dimaksud adalah motor listrik. Ada dua jenis motor, yaitu motor DC dan motor stepper. Ciri khasnya adalah kecepatan.

Selain penggerak di atas, untuk mencapai presisi, kecepatan serta gerakan yang diinginkan, robot selalu dilengkapi dengan gear dan cam.

Selain itu hal terakhir dalam sistem manipulator adalah end of effectors. End of effectors memiliki tujuan untuk melaksanakan tugas tertentu. Faktor-faktor yang penting dalam end effector adalah sebagai berikut :

Tugas.

Design.

Kontrol program.

Ukuran area kerja.

Waktu siklus.

Keselamatan kerja.

Jenis end effector dapat dikelompokkan dalam dua jenis yaitu :

Gripper.

Tooling.

Jenis-Jenis gripper :

Mechanical gripper.

Fungsi : Untuk menjepit objek.

Tipe : Inside – Outside .

Driver : Gear Pneumatic.

Perhitungan : Ukuran, gaya, kecepatan .

Vaccum gripper.

Fungsi : Permukaan halus dan rapuh.

Tipe : Single double.

Driver : Pneumatic.

Perhitungan : Daya hisap, luas ‘cups’, tipe permukaan.

Vaccum gripper.

Fungsi : Permukaan datar dan metal.

Tipe : Single Double.

Driver : Electric.

Perhitungan : Beban, panas dan arus listrik.

Jenis-jenis tooling :

Drilling.

Painting.

Welding.

Surfacing.

Tinggalkan sebuah Komentar »

Belum ada komentar.

RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Buat situs web atau blog gratis di WordPress.com.

%d blogger menyukai ini: