TUGAS PTSC 2.2

2.2 Robotika dan Sistem Sensor

Robot berasal dari bahasa Ceko, Robota yang artinya Pekerja/Kuli. Didefinisikan kembali dalam ISO8373 sebagai “An automatically controlled, reprogrammable, multipurpose, manipulator programmable in three or more axes, which may be either fixed in place or mobile for use in industrial automation applications” yang berarti Sebuah manipulator yang terkendali, multifungsi, dan mampu diprogram untuk bergerak dalam tiga sumbu atau lebih, yang tetap berada di tempat atau bergerak untuk digunakan dalam aplikasi otomasi industri.

Robot pertama kali dikenalkan pada acara sandiwara berjudul RUR (Rossum’s Universal Robot) oleh Karel Capek pada 21 Januari 1921. Yang selanjutnya dikembangkan oleh penulis fiksi Isaac Asimov pada 1944.

Karakteristik Robot

Sebuah mesin dapat dikatakan sebuah robot bila memiliki unsur-unsur:

• Kokoh
• Stabil
• Tidak Lelah
• Presisi

Serta dapat diperlakukan di lingkungan 4D (Dangerous, Dirty, Dull, dan Difficult) secara 4A (Automation, Autononous, Assistance, dan Augmentation).

Sama seperti Sistem Koordinasi manusia yang memiliki 3 komponen utama yaitu Indra, Otak, dan Efektor, robot juga memiliki 3 komponen utama yaitu Sensor, Controller, dan Akuator.

Sensor adalah bagian robot yang digunakan untuk mendeteksi lingkungan

Controller adalah bagian robot yang digunakan untuk mengatur yang harus robot lakukan

Akuator/Alat Gerak adalah bagian robot yang digunakan untuk memberi tanggapan

jenis-Jenis Robot

Berdasarkan Jenis Akuatornya

1. Manipulator/Statis
   yaitu robot yang tidak melakukan pergerakan secara keseluruhan, biasanya memiliki suatu tumpu yang diam (tidak bergerak)
   contoh: Robot pengelas, Robot pengemas makanan (sebagian besar robot-robot di pabrik)
2. Mobile/Dinamis
   yaitu robot yang melakukan pergerakan secara keseluruhan, biasanya memiliki alat pergerakan seperti sayap, roda, atau kaki.
   contoh: UAV (Unmanned Aerial Vehicle), Robot Lander Luar Angkasa, Space Probe

Berdasarkan Fungsinya

1. Industrial Robot
   yaitu robot yang digunakan pada pabrik untuk pembuatan sesuatu
   contoh: Robot pengelas, Robot pengemas makanan
2. Service Robot
   yaitu robot yang digunakan untuk aktivitas sosial atau kesenangan belaka
   contoh: Honda ASIMO, Toyota i-Foot

Berdasarkan Operatornya

1. Autonomous
   yaitu robot yang dalam pengoperasiannya hanya diprogram dan diberikan logika berupa algoritma sekali saja, selanjutnya robot akan melakukan tugasnya secara mandiri.
   contoh: Robot-robot Industri
2. Teleported
   yaitu robot yang dalam pengoperasiannya dikendalikan oleh seorang operator manusia karena tugas yang dikerjakannya terlalu kompeks untuk disusun menjadi sebuah algoritma logika.
   contoh: Robot-robot perang (UAV, Rudal), Robot pemadam kebakaran, Robot bedah

Pengertian Sensor

Sensor adalah tiruan dari indra pada makhluk hidup. sensor ini berfungsi sebagai komponen yang membuat robot bisa merespon lingkungan sekitarnya. Jika manusia hanya memiliki 5 indra biologis, robot memiliki berbagai jenis pilihan sensor yang bisa digunakan. Karna robot bisa dipasangkan berbagai jenis sensor inilah yang membuat robot pada hari ini dapat membantu kerja manusia, khususnya untuk hal-hal berbahaya semisal kebocoran nuklir, SAR, dll. Tapi, tidak menutup kemungkinan juga untuk aktifitas-aktifitas harian seperti memtong rumput, transportasi, keamanan, dll. Berikut adalah sedikit dari beribu-ribu contoh sensor yang bisa digunakan untuk aplikasi robot kita.

Sensor adalah alat untuk mendeteksi/mengukur sesuatu, yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Dalam lingkungan sistem pengendali dan robotika, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroler sebagai otaknya (Petruzella, 2001).

Sensor dalam teknik pengukuran dan pengaturan secara elektronik berfungsi mengubah besaran fisik (misalnya : temperatur, gaya, kecepatan putaran) menjadi besaran listrik yang proposional.

Sensor dalam teknik pengukuran dan pengaturan ini harus memenuhi persyaratan-persyaratan kualitas:

1. Linieritas
   yaitu antara konversi kondisi dan arus listrik harus benar-benar proporsional.
2. Tidak Tergantung Suhu
   sensor tidak boleh berubah output dikarenakan perbedaan suhu, kecuali sensor suhu itu sendiri.
3. Kepekaan
   Kepekaan sensor harus dipilih sedemikian, sehingga pada nilai-nilai masukan yang ada dapat diperoleh tegangan listrik keluaran yang cukup besar.
4. Waktu Tanggapan
   Bila nilai masukan berubah secara mendadak atau signifikan, maka sensor harus dapat melakukan perubahan keluaran secara cepat dan tepat.
5. Batas Frekuensi Rendah dan Tinggi
   Batas-batas tersebut adalah nilai frekuensi masukan periodik terendah dan tertinggi yang masih dapat dikonversi oleh sensor secara benar. Pada kebanyakan aplikasi disyaratkan bahwa frekuensi terendah adalah 0Hz.
6. Stabilitas Waktu
   Untuk nilai masukan (input) tertentu sensor harus dapat memberikan keluaran (output) yang tetap nilainya dalam waktu yang lama.
7. HisterisitasGejala histerisis yang ada pada magnetisasi besi dapat pula dijumpai pada sensor. Misalnya, pada suatu temperatur tertentu sebuah sensor dapat memberikan keluaran yang berlainan.

Macam-Macam Sensor

Sensor Kontak Sensor kontak adalah sensor yang bekerja jika sensor ini bersentuhan (menerima tekanan) dengan benda lainnya. sensor ini dapat dijadikan sensor untuk robot kita jika robot kita menyentuh suatu objek maka robot dapat kita program untuk melakukan sesuatu.

Sensor Proximity   

Sensor proximity/jarak adalah sensor yang dapat mendeteksi adanya objek didepannya. Untuk aplikasi robot biasanya digunakan agar robot tidak menabrak objek didepannya. selain itu juga biasa digunakan pada kontes robot cerdas yang dapat menghindari halangan (robot avoider).

beberapa contoh sensor Proximity adalah:

1. Sensor Ultrasonik Range Finder (URF)
   URF bekerja seperti sonar. Sensor ini mengukur jarak antara robot dengan benda didepannya dengan memancarkan gelombang ultrasonik kemudian menghitung jarak dari pantulan gelombang ultrasonik yang diterima. Keuntungan menggunakan sensor ini adalah bisa mengukur jarak yang cukup jauh (beberapa meter).
2. Sensor Sinar Inframerah
   Sensor memanfaatkan gelombang Inframerah. Sensor juga bisa digunakan untuk mengukur jarak antara robot dengan benda disekitarnya. Sensor ini dapat mengukur jarak dengan cukup akurat. Sensor ini cukup murah, bisa diandalkan, dan akurat. Meskipun demikian, sensor ini hanya dapat mengukur jarak yang tidak terlalu jauh.

Sensor Enviromental Condition 

Sensor ini digunakan untuk mendeteksi kondisi lingkungan seperti temperatur, suhu, cahaya, kelembaban dll. dalam aplikasi robot misalnya, untuk membuat robot pemadam api.

Beberapa contoh sensor Enviromental condition adalah:

1. Gas Detector, untuk mendeteksi keberadaan gas
2. Photodiode, untuk mendeteksi keberadaan cahaya
3. Photometer, untuk menghitung besarnya intensitas cahaya
4. Gyroscope, untuk mengetahui arah percepatan gravitasi
5. Accelerometer, untuk menghitung besarnya percepatan gravitasi
6. Sensor Suhu, untuk menghitung besarnya temperatur di sekitar robot
7. Hygrometer, untuk menghitung tingkat kelembaban di sekitar robot

FUNGSI ROBOT:

• Dalam hal industri, robot dapat meningkatkan produksi, akuras, serta daya tahan
• Untuk membantu manusia melaksanakan tugas-tugas yang berbahaya, kotor, dan juga beresiko
• Dalam hal pendidikan, robot banyak digunakan untuk menarik pelajar belajar teknologi
• Membantu meringankan pekerjaan manusia di rumah seperti membersihkan rumah, menjaga rumah, dan lain sebagainya
• Membantu meringankan di berbagai sektor pekerjaan seperti pembangunan, rumah sakit, dan lain-lain
• Sebagai media pertunjukan dan hiburan

Contoh penggunaan robotika & sensor

Vending Machine

sejarah singkat vending machine ditemukan oleh Heron dari Alexandria pada abad pertama,namun vending machine pertama kali di perkenalkan pada tahun 1880-an di London,Inggris .

keberadaan vending machine itu sendiri menggantikan para manusia yang bisa saja berjualan produk tertentu,namun dengan adanya vending machine yang sudah di program produk yang dijual bisa buka 24jam(selama tersedia listrik),tidak perlu manusia yang menjaganya,dan hasil penjualan tidak bisa di curangi karena robot sudah di program sedemikian rupa agar hasil penjualan tidak di curangi(lain ceritanya kalau di retas oleh seseorang hehehe),itu adalah salah satu contoh robot yang sudah di program dengan kecerdasan buatan yang dapat menggantikan keberadaan manusia untuk melakukan suatu pekerjaan ,sebenarnya masih banyak keberadaan robot yang sudah menggantikan manusia dalam melakukan pekerjaan, tetapi tetap ada kelebihan ada juga kekurangan, karena robot adalah teknologi yang terus berkembang biaya di dalam nya juga masih mahal,mulai dari suku cadang robot itu sendiri,biaya perawatan robot itu sendiri dan ,biaya programmer yang membuat dan memlihara program robot itu sendiri.

Sensor parkir mobil

masih berkaitan dengan robot,sistem sensor adalah salah satu bidang yang bisa juga di gabungkan dengan robot dan tentu saja dapat berjalan karena adanya kecerdasan buatan yang dibuat oleh programmer, setelah saya jelaskan di atas sistem sensor itu sendiri digunakan untuk pendeteksian perubahan, penggunaan nya adalah untuk suatu antisipasi keadaan yang dapat membahayakan manusia pada saat manusia itu sendiri tidak bisa menyadari nya, sebagai contoh adalah sistem sensor parkir pada mobil dimana manusia tidak bsa melihat keadaan dimana bumper belakang mobil dengan benda yang ada di dekat bumper pada saat memundurkan mobil,disini sistem sensor parkir yang sudah di program digunakan untuk membantu manusia pada keadaan blind spot agar mobil tidak bersentuhan dengan benda yang ada di sekitar bumper mobil tersebut,lalu jika sistem sensor di gabungkan dengan robot contoh sudah banyak yang sudah di buat oleh teman teman kita yang berada di indonesia mulai dari menggunakan sensor cahaya,sentuhan,jarak,suara dan masih banyak lagi sensor sensor lainnya yang dapat di gunakan pada robot dan tentu saja butuh kecerdasan buatan agar robot dan sistem sensor itu sendiri dapat terintegrasi dan dapat berjalan sebagaimana yang programmer inginkan.