Desain dan Analisa Kinematika pada Man Interaction Sistem Robot Manipulator Tipe RTTR

Teknologi mengalami suatu kemajuan yang sangat pesat pada masa sekarang ini. Teknologi yang canggih telah menggantikan peralatan-peralatan manual yang membutuhkan banyak tenaga manusia untuk dioperasikan, salah satunya yaitu penggunaan robot. Fungsi utama robot dalam dunia industri saat ini adalah menggantikan tugas manusia yang berhubungan dengan kegiatan yang berulang-ulang yang membutuhkan daya tahan serta konsentrasi tinggi, terutama untuk melakukan pekerjaan fisik yang berat, memindahkan barang, memposisikan benda dan proses-proses lainnya. Dari awal berkembangnya robotika, sebagian besar aplikasinya tidak dapat dipisahkan dari dunia industri. Definisi yang popular di dunia mengenai bentuk robot industri atau robot manipulator adalah robot tangan yang diciptakan untuk satu atau beberapa fungsi tertentu, memiliki bentuk lengan-lengan kaku yang terhubung secara seri dengan sendi yang dapat bergerak berputar (rotasi) atau memanjang dan memendek (translasi). Manipulator adalah bagian mekanik yang dapat difungsikan untuk memindahkan, mengangkat benda kerja. Manipulator (sistem mekanik) merupakan link (rangka) dan joint (engsel) yang mampu menghasilkan gerakan yang terkontrol dari sebuah sistem robotika. Pada tulisan ini, yang akan dibahas adalah tentang desain dan analisis kinematika sebuah manipulator yang mengaplikasikan sistem kendali gerak point to point motion control (PTP). Dengan tipe RTTR yaitu dua pergerakan rotasi dan, dua pergerakan translasi. Penggerak atau aktuator yang digunakan adalah tiga buah motor DC untuk satu rotasi, dua translasi, dan motor servo untuk rotasi dan gripper. Sama halnya pada industri, pergerakan manipulator ini dirancang untuk dapat dikendalikan dan dikonfigurasi ulang oleh komputer dengan perangkat lunak berbasis serial menggunakan bahasa pemrograman C. Dalam pembuatan robot manipulator diperlukan sebuah rancang bangun desain dan analisa kinematik, agar robot manipulator dapat melakukan kerja dengan baik sebagaimana fungsinya. Pembuatan desain manipulator dalam bentuk 3 dimensi dapat dikerjakan dengan berbagai perangkat lunak CAD (solid modelling) yang mempunyai kemampuan menganalisa dan memverifikasi kinematika sebuah mekanisme, baik secara built-in ataupun add-in. Dalam perancangan robot manipulator sistem mekanik dan kontrol harus saling mendukung untuk satu sama lain, sehingga didapatkan hasil yang maksimal. Dalam penelitian ini menggunakan Arduino Mega2560 sebagai mikrokontroller, motor servo dan motor dc sebagai aktuator dan HC-SR04 sebagai sensor jarak. Sedangkan perangkat lunak yang digunakan antara lain Solidworks, Matlab, Roboanalizer, dan Firmata-arduino. Pergerakan robot manipulator dapat diamati dan diperintahkan secara real-time oleh software komputer berbasis .net. hasil dari pengujian robot manipulator ini telah dapat dikendalikan secara real-time setiap gerakannya dengan rata-rata error 0.41% pada joint 1, 3.64% pada joint 2 dan joint 3, serta 0.31% pada joint 4. Robot pun telah mampu bergerak mengikuti perintah yang diberika