of 44 /44
Group Teknologi 1. Proses Identifikasi 1.1. Manufacturing yang Dibantu Komputer Pentingnya pabrik masa depan bukanlah sedikit orang tetapi pabrik yang masuk dalam integrasi komputer. Pabrik di masa depan akan menggunakan komputer untuk memperkenalkan produk baru, disain proses, perkiraan dan produksi serta pengendalian persediaan. Konsep utama adalah integrasi dari semua fungsi manufacturing dan fungsi bisnis melalui database umum. Ini adalah keterpaduan pengambilan keputusan dan data sebagai inti dari manufacturing aduan komputer. IBM memiliki Pabrik CIM yang menghasilkan komputer laptop. Secara aktual, produk elektronik dapat dibuat di pabrik ini dengan luas 2 kaki kali dua kali sama dengan 14 inci. Fleksibilitas ini dipertimbangkand alam pabrik Cim melalui robot/disain produk dan proses dan juga routing komputerisasi dan penjadwalan produk. Tetai pabrik CIM ini lebih dari sekedar pengecualian dari aturan yang ada. Sementara berbagai pabrik masih menggunakan komputer dan belum dipadukan. CIM memiliki unsur yang penting, semua terpadu melalui database umum, disain bantuan komputer dan manufacturing bantuan komputer, robotic dan juga perencanaan manufacturing dan sistem kontrol. Ketika sistem CIM adalah berkembang untuk melihat akuntansi, entri lainnya dan informasi penjualan menjadi sistem sumber perusahaan yang memandu bisnis keseluruhan.

Group Teknologi Otomasi

Embed Size (px)

Citation preview

Group Teknologi

1. Proses Identifikasi

1.1. Manufacturing yang Dibantu Komputer

Pentingnya pabrik masa depan bukanlah sedikit orang tetapi pabrik yang masuk dalam

integrasi komputer. Pabrik di masa depan akan menggunakan komputer untuk memperkenalkan

produk baru, disain proses, perkiraan dan produksi serta pengendalian persediaan. Konsep utama

adalah integrasi dari semua fungsi manufacturing dan fungsi bisnis melalui database umum. Ini

adalah keterpaduan pengambilan keputusan dan data sebagai inti dari manufacturing aduan

komputer.

IBM memiliki Pabrik CIM yang menghasilkan komputer laptop. Secara aktual, produk

elektronik dapat dibuat di pabrik ini dengan luas 2 kaki kali dua kali sama dengan 14 inci.

Fleksibilitas ini dipertimbangkand alam pabrik Cim melalui robot/disain produk dan proses dan

juga routing komputerisasi dan penjadwalan produk. Tetai pabrik CIM ini lebih dari sekedar

pengecualian dari aturan yang ada. Sementara berbagai pabrik masih menggunakan komputer

dan belum dipadukan.

CIM memiliki unsur yang penting, semua terpadu melalui database umum, disain bantuan

komputer dan manufacturing bantuan komputer, robotic dan juga perencanaan manufacturing

dan sistem kontrol. Ketika sistem CIM adalah berkembang untuk melihat akuntansi, entri lainnya

dan informasi penjualan menjadi sistem sumber perusahaan yang memandu bisnis keseluruhan.

1.2. Computer Aided Design

Computer aided design (CAD) adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan dukungan

komputer terhadap fungsi disain teknik. Di pertengahan tahun 1960-an, General Motor dan IBM

telah menetapkan untuk menggunakan gambar teknik (cetak biru) ke dalam simpanan komputer

sehingga akan lebih mudah dimutakhirkan dan dirubah. Input gambar awal dilakukan melalui

terminal komputer dan atau dengan menggunakan tabel gambar khusus yang dimungkinkan.

Geometri bagian yang dirancang akan disimpan dalam database komputer. Jika perlu, gambar

dapat dicetak atau bahkan informasi disain elektronik dapat diakses secara langsung oleh

manufacturing. Sebagian fasilitas CAD masih tidak memiliki hubungan melalui database cara

langsung bagi manufacturing. Selain itu, semuanya masih menjadi fasilitas sendiri yang digunakan

untuk drafting otomatisasi. Bahkan, CAD memiliki perubahan rekayasa penyederhanaan dan

memungkinkan disainer untuk memperbaharui produk.Berikut gambarannya :

Tetapi CAD lebih lanjut mengembangkan drafting otomatisasi. Tiga fitur tambahan yang

dibutuhkan untuk sistem CAD penuh ;perhitungan disain, klasifikasi bagian dan hubungan

manufacturing. Setelah geometri bagian disimpan dalam perhitungan disain rekayasa komputer

dapat dibuat termasuk analisis stress, kekuatan bahan, perhitungan thermal dsb. Sebagai hasil,

rekayasa ini dapat disederhanakan dan masalah disain tidak dapat diungkap tanpa membangun

prototipe pengujian yang lebih murah.

Klasifikasi part digunakan untuk menguraikan dan mengklasifikasikan bagian yang ada

sehingga dapat diidentifikasikan dengan mudah menggunakan bentuk dan fungsi. Ketika

merancang part baru, maka disainer akan menemukan part yang sama seperti yang ada di dalam

produksi atau dalam berbagai cara yang mudah dimodifikasi untuk melakukan fungsi baru.

Analisis terlihat bahwa dalam perusahaan hanya 20 persen dari bagian ini telah dikembangkan

untuk disain baru yang mereka butuhkan; bagian lain 40 persen haruslah dibangun dari disain

yang ada dan 40 persen sebagaimana telah diciptakan dari modifikasi disain dan disain yang telah

ada.

Untuk mengklasifikasikan part itu, sangatlah penting untuk memanfaatkan skema

penguraian kode sehingga part atau suku cadang yang ada dapat diidentifikasikan berdasarkan

ukuran, tipe dan fungsi. Skema pengkodean yang ada misalnya akan dapat mencapai 14932. digit

pertama akan menunjukkan bahwa bagian ini adalah berbentuk silinders; digit kedua adalah

merupakan bobot part yang kurang dari 4 pounds; digit ketiga, dimensi maksimum part, keempat

tipe bahan dan sebagainya.

Ketika bagian dari proses klasifikasi, bagian ini dikelompokkan ke dalam keluarga dan

nomor kode yang diberikan. Ini adalah tugas yang lebih besar karena perusahaan khusus memiliki

50.000 bagian yang terpisah dan juga membuat mereka menjadi bagian yang tidak standar.

Misalnya, bolt dapat dicatat dalam catatan sebagai bolt, sekrup, sekrup mesin, sekrup cap atau

fastener yang ada. Perusahaan dapat menggunakan baut dalam ukuran yang sama dan juga dalam

nilai konfigurasi, yang masing-masing akan berbeda. Ini terjadi ketika masingmasing produk

dirancang secara terpisah tanpa melihat bagian atau part lain yang digunakan.

Unsur akhir dari CAD adalah hubungan dengan fabrikasi. Pemilihan proses

manufacturing akan dapat dipadukan dengan pemilihan disain produk. Ini tentu membutuhkan

pemilihan tipe mesin yang tepat dan merancang alat yang digunakan untuk memfasilitas produksi

dari produk. Langkah disain ini akan disederhanakan jika geometri dan spesifikasi produk adalah

terlihat dalam database komputer. Efisiensi proses mesin yang berbeda dapat dirangsang dan alat

ini disesuaikan dengan bentuk produk. Sebagai suatu fakta, disarankan agar berbagai langkah

fabrikasi dapat disimulasi sebelum disain selesai sebagai usaha yang terkoordinasi antara

departemen disain rekayasa dan manufacturing. Dalam fabrik CIM, ini akan dilakukan dengan

menggunakan disain hubungan data base dan manufacturing.

CAD juga telah digunakan dalam beberapa industri termasuk pesawat udara, automobile,

galangan kapal, konstruksi dan elektronik. Aplikasi CAD seringkali mengurangi tenaga kerja

dalam disain dan manufacturing, dan juga akan terus memberikan manfaat bagi manufacturer.

Misalnya, di General Motors, disain ulang dari model automobile tunggal direduksi dari 24 bulan

menjadi 14 bulan. Peusahaan yang lain mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk mendisain

katup dari 6 bulan menjadi 1 bulan. Banyak perusahaan telah menginstall CAD untuk

mendapatkan manfaat ini dan juga kompetitif utama.

1.3. Computer aided manufacturing

Computer aided manufacturing (CAM) adalah memberikan batch manufacturing dengan

efisiensi yang cukup lama dalam proses dan juga industry alam aliran lini. Produksi lini

menekankan manufacturing pada volume tinggi rangkaian yang telah ditentukan dengan

menghasilkan biaya rendah. Produksi batch pada sisi lain, menekankan volume kecil, variasi

produk tinggi dan juga aliran bahan. Melalui pemakaian CAM maka akan dimungkinkan

dilakukannya manufacturing batch stream line, yang mencapai 35 persen dari semua

manufacturing di Amerika Serikat.

CAM juga memanfaatkan komputer untuk mendisain proses produksi, mengontrol alat

mesin dan mengontrol aliran bahan dalam manufacturing batch. Dengan mengunakan komputer,

sangat dimungkinkan untuk melakukan perubahan atas mesin dengan cepat ketika menghasilkan

ukuran lot yang kecil. Juga sangat dimungkinkan untuk mengoperasikan mesin secara otomatis

setelah adanya petunjuk dan memindahkan bahan dari satu mesin ke mesin berikutnya di bawah

kontrol komputer. Untuk itu, sangatlah penting untuk mengorganisir produk yang dihasilkan oleh

kelompok atau keluarga yang sama dengan menggunakan group teknologi.

Tata letak batch (proses) khusus terliht dalam tata letak ini, juga dijelaskan dalam mesin

dike]ompokkan oleh tipe yang sama dan produk itu mengikuti pola aliran seperti pergerakan

melalui pabrik. Dalam hal ini, semua mesin dibutuhkan untuk menghasilkan part keluarga yang

dikelompokan bersama sama dan aliran gris lurus yang dicapai.Dijelaskan dalam gambar berikut :

Gambar Lay Out batch

Gambar Lay Out Group Teknologi

Ketika keluarga part yang sama dihasilkan di dalam sel, beberapa mesin akan dapat

diduplikasi dari satu sel ke sel lainnya dan pemanfaatan kapasitas dapat dikurangi terhadap

sejumlah aliran alternatif. Namun demikian, manfaat menyeluruh dari GT adalah cukup

signifikan, dan memberikan sejumlah part yang cukup dalam setiap sel.

Manfaat utama dari GT adalah mempercepat proses manufacturing dan mengurangi persediaan

dalam proses. Ini dilakukan dengan memindahkan part dengan cepat melalui proses

manufacturing. Dalam fasilitas batch, part ini dapat dikembangkan 95 persen dari waktu

menunggu dalam lini untuk mesin dapat digunakan. Tata letak GT yang diberikan, sangat

mungkin untuk mempercepat aliran bahan dan juga memberikan fungsi penanganan bahan

diantara mesin di bawah kontrol komputer. Salah satu hasil otomatisasi tata letak GT adalah

system manufacturing fleksibel.

CAM juga akan memanfaatkan perencanaan proses dengan bantuan komputer (CAPP)

sebagai salah satu komponen sistem CAM. Dengan CAPP setiap proses dalam manufacturing

direncanakan dengan bantuan komputer. Setelah disain part di download dari sistem CAD, maka

CAPP kemudian digunakan untuk menentukan routing, peralatan dan alat untuk

memproduksikannya.

Computer aided manufacturing mencakup perencanaan proses manufacturing dan alat

melalui database dan mengontrol serta memindahkan bahan oleh komputer. Ini dapat dicapai

dengan mengatur manufacturing batch menurut group teknologi dan menggunakan sistem

manufacturing yang fleksibel. Ini tentu mempercepat aliran produk dan meningkatkan

pemanfaatan mesin dalam lingkungan fabrikasi.

Kisaran tipe mesin sebagai fungsi varietas produk dan volume terlihat dalam Gambar

dibawah ini. juga terlihat bagaimana FMS dapat dimaksudkan untuk volume tengah dan area

varietas tengah. Pada sisi kanan dari grafik itu, otomatisasi yang sedikit akan diberikan dan juga

berada pada sisi kiri dengan kondisi otomatisasi yang telah ada. Bagaimana volume dan varietas

ini menjadi faktor utama dalam penentuan tipe dan jumlah otomatisasi yang dapat dijustifikasi.

FMS juga haruslah tidak dipandang sebagai suatu teknologi pengawetan untuk semua

manufacturer.

Tipe Sistem Manufaktur

Justifikasi

Sistem perencanaan sumber perusahaan (ERP)

2. Verifikasi

PLC atau  Programmable Logic Controller adalah  suatu mikroprosesor  yang digunakan

untuk otomasi proses industri seperti pengawasan dan pengontrolan mesin di jalur perakitan suatu

pabrik. PLC memiliki perangkat masukan dan keluaran yang digunakan untuk berhubungan

dengan perangkat luar seperti sensor, relai, contactor dll. Bahasa pemrograman yang digunakan

untuk mengoperasikan PLC berbeda dengan bahasa pemrograman biasa. Bahasa yang digunakan

adalah Ladder, yang hanya berisi input-proses-output. Disebut Ladder, karena bentuk tampilan

bahasa pemrogramannya memang seperti tampilan tangga. Disamping menggunakan

pemrograman ladder, PLC juga dapat diprogram dengan pemrograman SFC dan pemrograman

ST, untuk yang ST sudah jarang digunakan lagi.

PLC terdiri dari:

a. Divais pemrograman (keyboard), unit prosesor, power

b. supply dan antarmuka input/output.

Konfigurasi PLC

Perbedaan utama antara PLC dan komputer:

a. PLC dirancang untuk instalasi dan perawatan oleh teknisi dan ahli listrik di industri yang

tidak harus mempunyai skill elektronika tinggi dan memberikan fleksibiliti dalam kontrol

berdasarkan pemrograman dan eksekusi instruksi logika.

KemampuanPLC

a. PLC menggantikan logika dan pengerjaan sirkit kontrol relai yang merupakan instalasi

langsung.

b. Rangkaian kontrol cukup dibuat secara software. Pengkabelan hanya diperlukan untuk

menghubungkan peralatan input dan output.

sistem kontrol dengan PLC

Penggunaan PLC

1. Sequence Control :

- pengganti relay control logic

- timers/counters

-pengganti sistem kontrol berupa

- pengontrol mesin dan proses

2. Sophisticated Control :

- operasi aritmetika (+,-,x,:)

- information handling

- kontrol analog (suhu, tekanan,dll)

- pengontrol PID

- servo-motor control

- stepper-motor control

3. Supervisory Control :

- process monitoring & alarm

- fault diagnostic & monitoring

-interfacing with computer (RS232)

- printer/ASCII interfacing

- factory automation networking

- kontrol melalui internet

Arsitektur PLC dalam 1 box

Arsitektur PLC dalam 1 box

Konsep PLC

a. PLC suatu sistem berbasis mikroposesor yang memiliki fungsi-fungsi dan fasilitas utama

dari sebuah mikrokomputer

b. PLC diprogram melalui unit pemrograman dengan bahasa pemrograman khusus

c. Prosesor utama dalam PLC biasanya memiliki word-length 16 bit yang akan mengeksekusi

program yang ada di memori PLC

Menggunakan cara berpikir logika(benar/salah, 1/0)

Program berdasar hubungan/fungsi antara

Proses eksekusi program PLC adalah sekuensial (proses scanning)

Pengalamatan I/O dan memory adalah aspek penting dalam program

Memori

a. Seperti halnya sistem komputer, memori PLC terdiri atas RAM dan ROM.

b. Kapasitas memory antara satu PLC dengan yang lain berbeda-beda tergantung pada

typedan pabrik pembuatnya.

c. Beberapa pabrik menyatakan ukuran memori dalam byte, ada juga yang kilobyte, dan ada

pula yang dinyatakan dengan jumlah intruksiyang dapat disimpan.

Memory yang tersedia dalam PLC dibagi 3 :

User data memory: untuk data variabel yang berubah selama eksekusi program.

System configuration memory: untuk menyimpan tabel data sistem seperti

User program memory: untuk menyimpan ladder logic program yang telah dibuat oleh

programmer.

Input Unit

a. Mendeteksi ketika sinyal diterima dari sensor.

b. Mengkonversi sinyal input menjadi level tegangan yang bisa diterima processor.

c. Mengisolasi PLC dari fluktuasi tegangan atau arus sinyal input.

d. Mengirim sinyal ke indikator input PLC sehingga bisa diketahui input mana yang sedang

menerima sinyal.

Contoh interface AC untuk input unit :

Output Unit

a. Output unit pada PLC juga berfungsi sebagai interface terhadap peralatan luar.

b. Output PLC bertindak sebagai switch terhadap power supply untuk mengoperasikan pilot

lamp, relay, dll)

c. Komponen yang biasa dipakai PLC sebagai bagian output unit adalah relay untuk AC/DC,

Triac untuk AC saja, dan Transistor atau FET untuk DC sajaContoh interface AC untuk

output unit

Keuntungan menggunakan PLC dalam otomatisas

a. Waktu implementasi proyek lebih cepat

b. Mudah dalam modifikasi

c. Kalkulasi biaya proyek lebih akurat

d. Memerlukan waktu training lebih pendek

e. Perubahan desain lebih mudah (dengan

f. Aplikasi kendali yang luas

g. Perawatan mudah

h. Reliabilitas tinggi

i. Relatif tahan terhadap kondisi lingkungan yang buruk

3. Klarifikasi

Penilaian ( Fuzzy Logic )

3.1 Accelerometer

Accelerometer adalah perangkat yang digunakan untuk mengukur akselerasi dan dampak

gravitasi pada percepatan. Beberapa sifat tersebut adalah roll, pitch dan yaw. Sifat ini merupakan

sifat pergerakan terhadap sumbu X, Y dan Z yang telah disesuaikan dengan titik gravitasi bumi.

Sumbu X merepresentasikan gerakan perputaran. Sumbu Y merepresentasikan gerakan terhadap

kemiringan pada posisi bumi. Sumbu Z merepresentasikan gerakan menoleh atau perbelokan

terhadap bidang

Analogi sumbu pada accelerometer

Sensor menghasilkan panas yang mana jika dimiringkan maka panas tersebut akan memanasi

bagian pinggir sensor yang merupakan bahan seperti thermocoupler. Sehingga jika dipanaskan

akan menghasilkan perubahan dan perbedaan panas yang mengakibatkan terjadinya perubahan

tegangan yang nantinya dimasukkan kedalam ADC. Proses pembacaan nilai ADC pada

accelerometer dapat dilihat dari gambar berikut :

Analogi sumbu pada accelerometer

3.2 Inverted Pendulum

Dasar untuk membuat robot beroda dua dapat setimbang adalah sangat mudah yaitu

dengan cara mengendalikan roda searah dengan arah jatuhnya bagian atas sebuah robot. Apabila

proses tersebut dapat terlaksana maka robot tersebut dapat setimbang. Dalam penelitian

menggunakan 3 Degree of Fredom (DoF). Sistem dapat berputar terhadap sumbu z (pitch).

Perputaran sumbu vertikal (yaw) dikarenakan putaran roda. Modeling sistem JOE dapat dilihat

dari gambar di bawaah ini :

Dalam penelitian lainnya Self Balancing Robot (SBR) penelitian yang dilakukan oleh

Handry Khoswanto dalam kesetimbangan robot beroda dua menggunakan metode fuzzy logic.

Menghasilkan output Өact, pembacaan ini dimodifikasi menjadi Err_Angle dan Del_Err_Angle.

Kedu hasil tersebut digunakan sebagai crisp input dari blok fuzzy Logic Controller. Melalui proses

fuzzifikasi dan defuzzifikasi akan menghasilkan menghasilkan crisp output berupa ω (kecepatan

sudut)[1]. Dari penelitian dengan 2 buah input pada proses fuzzifikasi dan menggunakn 25 rules,

SBR memiliki rise time/fall time maksimum sebesar 1000ms dan settling time maksimum sebesar

9000ms dan SBR mampu mencapai kesetimbangannya kembali (steady state) setelah mendapatkan

gangguan dari luar

3.3. Perancangan Sistem

3.3.1. Konfigurasi Sistem

Dalam pembuatan proyek akhir ini secara umum terbagi dalam pembuaatan hardware dan

software yang digunakan. Perancangan hardware dibuat seminimum mungkin agar tidak

menambah beban robot. Perencanaan sistem kontrol fuzzy yang tepat juga menentukan kestabilan

robot dalam mengatur keseimbangan. Untuk blok diagram sistem yang digunakan terlihat pada

gambar berikut :

Robot ini dilengkapi dengan 2 buah sensor yaitu: accelerometer yang digunakan

untuk mendeteksi kemiringan robot terhadap gaya gravitasi dan sensor photodiode yang

digunakan untuk mendeteksi garis. LCD hanya difungskan untuk menampilkan data

sensor, sedangkan pada saat robot diaktifkan LCD dilepas karena mengingat secara fungsi

dalam proses keseimbangan dan mengikuti garis tidak dibutuhkan menampilkan data.

Peletakkan sensor dan hardware dapat dilihat pada gambar :

3.3.2. Perancangan dan pembuatan kontruksi mekanik robot

Pembuatan mekanik robot ini menggunakan pelat aluminium. Pemilihan pelat aluminium

dikarenakan bahan ini mudah didapat dan ringan. Dibawah ini terdapat gambar robot yang

sebenarnya dari berbagai perspektif

3.3.3. Sistem Keseimbangan

Yang harus diperhatikan dalam pembuatan robot ini ialah menjaga robot agar tetap

seimbang pada posisi 90º. Caranya adalah dengan memberikan respon gaya sesuai dengan titik

jatuh bodi robot. Prinsip dari sistem keseimbangan yang akan digunakan terlihat dari gambar

berikut :

Pergerakan motor roda dipengaruhi oleh titik jatuhnya body robot. Seperti pada gambar 6

dapat dilihat bahwa pergerakan roda sesuai dengan titik jatuhnya body robot. Jika robot

cenderung jatuh kedepan (err > setpoint) maka motor diberi respon forward. Jika robot cenderung

jatuh ke belakang (err < setpoint) maka motor diberi respon reverse. Semakin besarnya selisih err

terhadap setpoint maka akan semakin besar pula respon yang diberikan (diatur sesuai dengan

membership function output pada fuzzy.

3.3.4. Sistem Berjalan Robot

Sebelum robot mengikuti garis yang harus diperhatikan ialah bagaimana robot dapat

berjalan, sekaligus mengatur kecepatan motor agar robot tidak terjatuh kedepan maupun

kebelakang. Sistem berjalan robot adalah dengan cara mengatur nilai dari setpoint lebih besar dari

nol. Dengan proses demikian maka robot akan cenderung jatuh kedepan sambil mengatur

keseimbangan. Semakin besar selisih setpoint terhadap titik 90 maka robot akan berjalan semakin

cepat. Dalam proyek akhir ini nilai dari setpoint pada saat maju disesuaikan dengan kemampuan

robot dalam bernavigasi mengikuti garis sekaligus mengatur keseimbangan. Sistem jalannya robot

dapat dilihat:

3.3.5. Sistem Pembacaan Garis

Proses pembacaan garis pada robot ini dilakukan dengan 2 buah sensor garis, yaitu sensor

yang dapat membaca perubahan warna gelap dan terang. Dalam pembacaannya digunakan LED

dan photodioda sebagai sensor. Kedua sensor diletakkan diluar garis.

Peletakan sensor berada didepan robot (gambar diatas), hal tersebut dimaksudkan agar

lebih mempermudah robot dalam mengikuti garis. Dari gambar 8 dapat dilihat ada 3 kondisi robot

ketika mengikuti garis, yaitu: A : kedua sensor berada di luar garis, sehingga yang harus dilakukan

ialah kedua motor (motor kanan & motor kiri) maju dengan kecepatan yang sama. B : sensor kiri

berada pada luar garis dan sensor kanan berada didalam garis, sehingga yang harus dilakukan

ialah motor kanan diperlambat. C : sensor kanan berada diluar garis dan sensor kiri berada di

dalam garis, sehingga yang harus dilakukan ialah motor kiri diperlambat. Dengan demikian maka

robot akan terus berjalan mengikuti garis. Pergerakan robot ketika mundur hanya digunakan

pada saat memnyeimbangkan bodi robot agar selalu tegak lurus. Dibawah ini adalah flowchart

sistem robot dalam mengikuti garis sekaligus mengatur keseimbangan.

3.3.6. Pemodelan Fuzzy

Input yang kita berikan untuk perancangan fuzzy yang pertama adalah sebuah input yang

diberi nama err. Nilai err didapat dari nilai ADC sensor accelerometer dikurangi dengan setpoint

yang kemudian dikonversi menjadi sudut.

Input yang kedua adalah berupa nilai yang di beri nama de_err. Nilai dari de_err ini

merupakan nilai dari error sekarang dikurangi dengan error yang lama. Nilai keanggotaan untuk

de_err terlihat lebih linier. Bentuk nilai juga merupakan perubahan nilai ADC yang diambil

kemudian dikonveri menjadi derajat. Untuk membership function input de_err dapat dilihat pada

gambar ini :

Ada 5 buah membership function input baik untuk err maupun de_err. Negative Big (NB),

Negative Small (NS), Zero (Z), Positive Small (PS) dan Positive Big (PB). Sedangkan untuk

membership function output dapat dilihat dari gambar dibawah ini:

Membership finction output tersebut terbagi menjadi dua bagian sisi Forward dan sisi

Reverse, dan memiliki 5 buah membership function output yaitu, Reverse Big (RB), Reverse Small

(RS), Zero (Z), Forward Small (FS) dan Forward Big (FB). Proses penentuan membership finction

output dilakukan dengan cara try & error. Tanda minus (-) pada membership function output

merupakan penanda bahwa motor diberi respon yang berlawanan arah. Berikut ini tabel rules

FLC yang di terapkan pada robot

3.3.7. Sistem keseimbangan sambil mengikuti garis

Sistem perancangan yang terakhir untuk pencapaian hasil adalah proses bagaimana robot berjalan

sambil mengikuti garis. Sistem kontrol fuzzy logic hanya diterapkan pada saat pengaturan

keseimbangan. Pada saat robot mendeteksi garis maka output fuzzy logic tidak langsung

diterapkan ke speed motor kanan dan kiri. Namun digunakanlah proses pembanding, yaitu ketika

robot ingin berbelok kekiri maka speed kanan dipercepat dan speed kiri diperlambat. Demikian

pula untuk proses sebaliknya ketika robot ingin berbelok kanan maka speed motor kiri dipercepat

dan speed motor kanan diperlambat. Digunakan perbandingan kecepatan motor kanan dan kiri

agar robot dapat berbelok kekanan dan kekiri. Proses beloknya robot harus juga dengan

memberikan respon terhadap gaya grafitasi kedepan bodi robot. Untuk bolg diagram sistem

kontrol keseluruhaan dapat dilihat pada gambar ini :

Blok diagram sistem kontrol keseimbangan dengan mengikuti garis

Blok diagram sistem kontrol tersebut menerangkan bahwa sensor garis tidak difungsikan

dalam sistem kontrol fuzzy logic namun hanya diletakkan di luar dari sistem kontrol. Dalam hal ini

sensor garis hanya digunakan sebagai pengganggu dari sistem keseimbangan yang menyebabkan

robot tidak bisa diam setimbang tanpa ada gerakan selama proses mengikuti garis. Robot akan

bergerak 2 axis yaitu terhadap sumbu Y (yaw) ketika robot berbelok kekanan atau kekiri dan

sumbu Z (pitch) ketika robot bergerak maju atau mundur.

3.4. Pengujian Alat

3.4.1. Pengujian dan Analisa sensor accelerometer

1. Tujuan adalah Untuk mengetahui sesnsitivitas sensor terhadap kemiringan.

2. Perlatan

a. Board mikrokontroler + LCD

b. Sensor hitachi H48C 3-Axis Accelerometer Module.

c. Busur derajat

3. Prosedur Adapun langkah yang dilakukan dalah sebagai berikut:

a. Mempersiapkan peralatan berupa robot dengan dilengkapi sistem minimum, LCD dan

sensor accelerometer.

b. Mempersiapkan perengkapan berupa busur derajat.

c. Ukur posisi robot terhadap

d. Proses pengambilan data saat robot dalam keadaan diam

data hasil pengukuran berdasarkan sudut

:

d. Analisa data :

Dari data yang didapat ternyata perubahan nilai ADC pada sensor accelerometer hampir

linier terhadap perubahan sudut. Hal ini bisa terjadi karena proses pengambilan data

hanya menggunakan busur derajat proses menentukan sudut juga dilakukan secara visual.

3.4.2. Hasil pengujian robot mengikut garis

Proses robot dalam mengikuti garis diuji coba dengan lintasan yang berupa garis lurus dan

belokan. Lebar garis adalah 3 cm. Ukuran garis disesuaikan dengan kontruksi robot yang kecil.

Arena robot berupa lantai datar yang terbuat dari karpet. Pengambilan gambar dilakukan dengan

cut video berikut ditampilkan 15 gambar yang mewakili proses robot mengikuti garis.

3.5. Kesimpulan dan Saran

3.5.1. Kesimpulan

Setelah melakukan tahap perancangan dan pembuatan sistem yang kemudian dilanjutkan

dengan tahap pengujian dan analisa maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

Penerapan metode fuzzy logic control telah digunakan pada robot dan mampu

mengendalikan robot agar selalu berada dalam kondisi setimbang.

Terjadinya penurunan sumber tegangan akan berakibat respon motor menjadi lambat

sehingga memungkinkan robot tidak dapat menjaga keseimbangannya.

Perlu perlakuan khusus untuk photodiode karena setiap photodioda memiliki sensitivitas

yang berbeda yaitu dengan diberi cover penutup untuk menghindari cahaya dari luar.

Semakin tinggi kecepatan robot dalam mengikuti garis maka robot menjadi mudah untuk

keluar dari garis.

3.5.2. Saran

Beberapa saran yang perlu penulis sampaikan adalah sebagai berikut:

Keadaan robot mengikuti garis hanya bisa dengan kondisi tikungan yang tidak tajam. Bila

terdapat tikungan yang tajam maka memungkinkan robot untuk keluar line.

Kemampuan robot menjaga keseimbangan hanya untuk bidang yang rata. Untuk

penyempurnaan dapat dibuat arena yang mempunyai tanjakan

Istilah robot berasal dari rusia, yaitu dari kata robota yang berarti tenaga kerja / buruh. Kemudian diawal abad ke 20 ilmuwan cekoslowakia, Karel Capek (1890 - 1938) memperkenalakan istilah robot dengan membuat seperangkat mesin yang diberi nama Rosum’s Universal Robots (RUR). Menurut National bureu of Standar robot adalah Aplikasi robot sebagian besar pada bidang industri bertujuan untuk meningkatkan produktivitas produksi. Robot dapat digunakan secara rutin terus menerus tanpa merasakah kebosan atau digunakan pada lingkungan yang sangat berbahaya. Sebagai contoh dalam industri nuklir, robot harus digunakan karena radiasi nuklis sangat berbahaya bagi manusia. Robot digunakan pada industri perakitan, pengelasan, peleburan, pengecatan dan telah digunakan pada bidang militer sebagai peralatan penjinak bom, bidang kedokteran sebagai peralatan operasi otomatis Pada bidang social robot banyak membantu sebagai pengganti bagian tubuh yang mengalami kecacatan.

ISTILAH ROBOT

Sebagai pemahaman awal maka perlu diketahui beberapa istilah dasar dari robot. Sehingga untuk mempelajari bagian selanjutnya kita tidak akan menemukan kesuilitan untuk mendefinisikan.

Robot : Peralatan yang dapat dprogram ulang, memilki banyak fungsi yang didesain untuk memindahkan material, part, peralatan atau peralatan khusus

Kontroler : suatu peralatan yang bertugas sebagai penendali dari gerakan robot. Kontroler membentuk sistem kontrol yang akan menentukan input dan output suatu robot.

Manipulator : lengan yang memberikan gerakan robot untuk memutar, melipat, menjangkau objek. Gerakan ini di sebut dengan derajat kebebasan robot atau jumlah sumbu yang ada pada robot. manipulator terdiri dari beberapa segmen dan sambungan (joint).

Joint : joint atau sambungan merupakan hubungan antara lengan (arm) dengan lengan yang lain sehinga dipisahkan oleh sumbu (axis)

Open loop : lup terbuka adalah suatu sistem kontrol yang tidak memiliki feedback atau umpan balik, sehingga suatu peralatan tidak dapat mengenali kesalahan sebgai pembanding kerja selanjutnya. Feedback digunakan pada close loop (lup tertutup)

KOMPONEN DASAR

Sistem robot memiliki memiliki tiga komponen dasar, yaitu : Manipulator, kontroler, dan Power (daya). Efektor sering ditemukan pada beberapa sistem robot, tetapi sifatnya tidak harus ada.

MANIPULATOR

Manipulator memiliki dua bagian, yaitu bagian dasar dan bagian tambahan. Gambar 1 memberikan gambaran tentang bagian dasar dan bagian tambahan.

Bagian dasar manipulator bisa kaku terpasang pada lantai area kerja ataupun terpasang pada rel. rel berfungsi sebagai path atau alur sehinga memungkinkan robot untuk bergerak dari satu lokasi ke lokasi lainnya dalam satu area kerja. Bagian tambahan merupakan perluasan dari bagian dasar, bisa disebut juga lengan /arm. Bagian ujungnya terpasang Efektor yang berfungsi untuk fungsi kerja dari robot.

Manipuator digerakan oleh actuator atau disebut sistem drive. Actuatuator atau sistem drive menyebabkan gerakan yang bervariasi dari manipulator. Actuator bisa menggunakan elektrik, hidrolik ataupun pneumatik. Bagian actuator ini akan dijelaskan pada selanjutnya.

KONTROLER

Kontroler merupakan jantung dari sistem robot sehingga keberadaanya sangat penting. Kontroler menyimpan informasi yang berkaitan dengan data data robot, dalam hal ini data gerakan robot yang telah deprogram sebelumnya.

Gambar 2. memberikan gambaran sebuah kontroler dan manipulator robot. Kontroler berfungsi untuk mengontrol pergerakan dari manipulator. Kontroler sendiri diatur oleh sebuah informasi atau program yang diisikan dengan menggunakan bahasa pemgrograman tertentu. Informasi tersebut

kemudian disimpan didalam memori. Data dalam memori dapat di keluarkan atau di edit sesuai dengan yang dibutuhkan.

Dahulu kontroler dibuat dari drum mekanik yang bekerja step by step secara sequential. dan sangat sederhana. Dimasa sekarang kontroler menggunakan PLC (programmable logic kontrol) yang dapat bekerja dengan pergerakan yang sangat kompek dari sistem robot.

Robot dan kontroler

POWER SUPLY (CATU DAYA)

Power supply adalah sebuah unit yang menyediakan tenaga pada kontroler dan manipulator sehingga dapat bekerja. Power supply dalam suatu sistem robot dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagian untuk kontroler dan bagian untuk manipulator. Bagian kontroler menggunakan elektrik sedangkan bagian manipulator bisa menggunakan elektrik, pneumatik, hidrolik ataupun ketiganya. Gambar 1.4 memberikan keterangan tentang power supply.

konsep penggerak jenis hidrolik

EFEKTOR

Efektor dapat ditemukan hampir semua aplikasi robot, walaupun keadaannya bukan merupakan komponen dasar dari sistem robot. Efektor berfungsi sebagai bagian terakhit yang menghubungkan antara manipulator dengan objek yang akan dijadikan kerja dari robot. Sebagai contoh efektor dapat berupa peralatan las, penyemprot cat ataupun hanya berupa penjempit objek. Gambar 1.5 memberikan gambaran tentang efektor.

efektor robot

Lengan Robot