33

BAB IILANDASAN TEORIPada bab II ini akan dijelaskan secara singkat tentang teori-teori pendukung yang berhubungan dengan perancangan dan pembuatan lengan robot pemindah barang dengan deteksi warna berbasis arduino bagian hardware. Adapun teori-teori yang akan dijelaskan dalam bab II ini adalah pengertian robot, Komponen dasar lengan robot, dan Catu Daya (power supply).A. Pengertian RobotIstilah robot pertama kali diperkenalkan dalam bahasa inggris pada tahun 1921 oleh seorang dramawan Cekoslowakia yang bernama Karel Capek dalam dramanya yang berjudul R.U.R (Rossums Universal Robots). (Nugraha 2010:180).Menurut Tim Pustena ITB (2011:2) berdasarkan kamus webster definisi robot adalah semua benda mekanis yang menyerupai manusia untuk melakukan rutinitas tertentu bagi manusia yang dapat di lakukan secara otomatis ataupun manual dan di kendalikan langsung oleh tangan manusia.Menurut The Robotics International Division of The Society of Manufacturing Engineers (RI/SME), definisi robot adalah Sebuah manipulator multifungsi yang mampu diprogram, didesain untuk memindahkan material, komponen, alat, atau benda khusus lainnya melalui serangkaian gerakan terprogram untuk melakukan berbagai tugas. (http://id.wikipedia.org/wiki/Robot).Berdasarkan pengertian diatas robot merupakan sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu yang mana digunakan untuk tugas yang berat, berbahaya, pekerjaan yang berulang ataupun kotor dalam rangka memudahkan pekerjaan manusia.Terdapat tiga kata kunci yang menunjukkan ciri sebuah robot yaitu: reprogrammable (dapat diprogram kembali), multifunctional (multifungsi), dan move material, part, tools (mendefinisikan tugas manipulator). B. Warna1. Fisik WarnaBanyak ahli terkejut ketika menemukan fakta bahwa warna tidak mempunyai fisik nyata. Mereka menemukan bahwa warna adalah tidak lebih dari respon psycho-physiological dari manusia untuk intensitas penyinaran yang berbeda. Energi dari cahaya tampak dengan panjang gelombang tertentu ditangkap oleh mata dan diterjemahkan oleh otak sebagai warna. Mata manusia hanya mampu menangkap sejumlah cahaya dengan panjang gelombang tertentu, yang oleh karenanya disebut dengan istilah cahaya atau gelombang tampak. Sebenarnya, di luar gelombang tampak tadi masih banyak gelombang-gelombang dengan panjang yang lebih pendek atau lebih panjang, namun tidak dapat ditangkap oleh mata manusia.

Gambar 1. Kedudukan Gelombang Cahaya Tampak dan Panjang Gelombangnya(Ahmad :2005:261)2. Model WarnaAda beberapa model warna yang sering di jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Dua mode warna yang sering digunakan dalam dunia komputer adalah mode warna RGB yang diterapkan pada tabung display seperti pada manitor dan televisi/video dan CMY(K) yang digunakan pada kebanyakan mesin pencetak dokumen (printer). Tabel 1. Model warna dan deskripsinyaModel WarnaDeskripsi

RGBMerah, Hijau dan Biru (warna pokok). Sebuah model warna pokok aditif yang digunakan pada sistem display.

CMY(K)Cyan, Magenta, kuning (dan Hitam) sebuah model warna subtraktif yang digunakan pada mesin printer.

YcbCrLuminasi (Y) dan dua komponen kromasiti (Cb dan Cr). Digunakan dalam siaran gelombang televisi.

HSIHeu, Saturasi, dan IntensitasBerdasarkan persepsi manusia terhadap warna.

Model warna dibedakan menjadi 2 macam yaitu mode warna aditif dan mode warna subtraktif. Dalam mode warna aditif, suatu warna dibentuk dengan mengkombinasikan energi cahaya dari ketiga warna pokok dalam berbagai perbandingan. Dominasi salah satu warna pokok akan menggiring warna yang dihasilkan ke arah salah satu warna pokok tadi. Bila ketiga warna pokok mempunyai kontribusi yang sama kuatnya, warna tidak akan muncul dan sebagai gantinya yang muncul adalah hitam, abu-abu, atau putih, tergantung pada kekuatan atau intensitas ketiga warna pokok tadi. Sebaliknya, dalam mode warna subtraktif, membentuk suatu warna dilakukan dengan menyerap (menghilangkan) beberapa komponen dari cahaya putih. Komponen warna tertentu yang dihilangkan dalam mode warna subtraktif ini tidak akan berkontribusi dalam pembentukan suatu warna. Bila semua komponen warnanya dihilangkan, yang muncul adalah hitam, sedangkan bila semua komponen warna dibiarkan memantul, yang muncul adalah putih.

Gambar 2. Model Warna Berdasarkan Pembentukannya; (a) Model Warna Aditif, (b) Model Warna Subtraktif (Ahmad :2005:266)

C. Komponen Dasar Lengan Robot1. ManipulatorManipulator adalah bagian mekanik yang dapat difungsikan untuk memindah, mengangkat dan memanipulasi benda kerja. Pada robot, manipulator biasanya terdiri dari bagian lengan (main frame) dan bagian pergelangan (wrist). Fungsi dari manipulator ini adalah untuk memungkinkan robot dalam mencapai suatu posisi tertentu dengan presisi.Setiap manipulator memiliki derajat kebebasan (Degree Of Freedom/DOF) yang berbeda-beda. Derajat kebebasan dapat diartikan sambungan pada lengan, yang dapat dibengkokkan, diputar maupun digeser. Jumlah derajat kebebasan dapat diketahui dari banyaknya aktuator. Pada lengan robot ini terdapat 6 derajat kebebasan. Derajat kebebasan merupakan hal yang sangat penting untuk dipahami kaena derajat kebebasan dapat menentukan ruang kerja serta jangkauan sudut sebuah manipulator. Ruang kerja robot adalah semua tempat yang dapat dijangkau oleh end effector. Hal lain yang menentukan ruang kerja dan jangkauan sudut adalah panjang jangkauan lengan.Menurut Kurniawan (2006:16) Secara klasik konfigurasi manipulator dapat dibagi dalam empat kelompok yaitu polar, silindris, cartesian, dan sendi lengan (joint arm). Adapun konfigurasi manipulator tersebut adalah sebagai berikut:

a. Konfigurasi Polar

Gambar 3. Konfigurasi Polar(Endra,2006:18)Pada konfigurasi polar badan dapat berputar kekiri atau kekanan. Sendi pada badan mengangkat atau menurunkan pangkal lengan secara polar. Lengan ujung dapat digerakkan maju-mundur secara translasi. b. Konfigurasi Silinder

Gambar 4. Konfigurasi Silinder(Endra,2006:18)Seperti yang terliahat pada gambar 4, konfigurasi silinder mempunyai jangkauan yang berbentuk ruang silinder, meskipun sudut ujung lengan terhadap garis penyangga tetap. Konfigurasi ini banyak diadopsi untuk sistem gantry atau crane karena strukturnya yang kokoh untuk tugas mengangkat beban.

c. Konfigurasi Cartesian

Gambar 5. Konfigurasi Cartesian(Endra,2006:18)Manipulator berkonfigurasi cartesian ditunjukkan dalam gambar 5. Struktur ini banyak dipakai secara permanen pada instalasi pabrik, baik untuk mengangkat dan memindahkan barang produksi maupun untuk mengangkat perlalatan-peralatan berat pabrik ketika melakukan kegiatan instalasi.d. Konfigurasi Struktur Sendi Lengan

Gambar 6. Konfigurasi Struktur Sendi Lengan(Endra, 2006:19)Konfigurasi struktur sendi lengan ini adalah konfigurasi yang paling populer untuk tugas-tugas reguler di pabrik, terutama untuk fungsi layaknya pekerja pabrik. Seperti mengangkat barang dari konveyor, mengelas, memasang komponen mur, baut pada produk, dan sebagainya. Pada perancangan dan pembuatan lengan robot pemindah barang berbasis arduino ini menggunakan konfigurasi struktur sendi lengan, dimana kelebihan dari konfigurasi manipulator ini adalah jangkauan yang fleksibel. Struktur sendi lengan ini cocok digunakan untuk menjangkau daerah kerja yang sempit dengan sudut jangkauan yang beragam.2. AktuatorAktuator adalah sebuah peralatan mekanis untuk menggerakkan sebuah mekanisme atau system mekanik. Aktuator diaktifkan dengan menggunakan lengan mekanis yang biasanya digerakkan oleh motor listrik, dimana dikendalikan oleh media pengontrol yang terprogram. Pada perancangan dan pembuatan lengan robot ini menggunkan motor DC servo sebagai aktuator.a. Motor DC Servo

Gambar 7. Bentuk Fisik Motor DC Servo(http://www.electrocontrol.wordpress.com)Motor DC servo adalah sebuah motor dengan sistem closed feedback di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor.Motor DC servo biasanya hanya bergerak mencapai sudut tertentu saja dan tidak kontinyu seperti motor DC maupun motor stepper. Walau demikian, untuk beberapa keperluan tertentu, motor servo dapat dimodifikasi agar bergerak kontinyu.Pada robot, motor ini sering digunakan untuk bagian kaki, lengan atau bagian-bagian lain yang mempunyai gerakan terbatas dan membutuhkan torsi cukup besar.b. Tipe Motor ServoSecara umum terdapat 2 jenis motor servo. yaitu motor servo standard dan motor servo Continous. Servo motor tipe standar hanya mampu berputar 180 derajat. Motor servo standard sering dipakai pada sistim robotika misalnya untuk membuat Robot Arm (Robot Lengan). Sedangkan Servo motor continuous dapat berputar sebesar 360 derajat. Motor servo continous sering dipakai untuk Mobile Robot. Pada badan servo tertulis tipe servo yang bersangkutan.Pengendalian gerakan batang motor servo dapat dilakukan dengan menggunakan metode PWM. (Pulse Width Modulation). Teknik ini menggunakan system lebar pulsa untuk mengemudikan putaran motor. Sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. c. Pulse Width ModulationMenurut Kurniawan (2006:90) Pulse Width Modulation (PWM) adalah suatu teknik manipulasi dalam pengemudi motor (atau perangkat elektronik berarus besar lainnya) yang menggunakan prinsip cut-off dan saturasi".Secara umum PWM merupakan sebuah cara memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam satu periode, untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda.Lebar pulsa PWM dinyatakan dalam Duty Cycle. Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitude dan frekuensi dasar yang tetap, namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitude sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi antara 0% hingga 100%. Metode pensinyalan motor servo tampak pada gambar 8.

Gambar 8. Pensinyalan Motor Servo(Sujarwarta,2013:49)Sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Tampak pada gambar 8 dengan pulsa 1.5 ms pada periode selebar 2 ms, maka sudut dari sumbu motor akan berada pada posisi tengah. Semakin lebar pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah jarum jam dan semakin kecil pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah yang berlawanan dengan jarum jam.Untuk menggerakkan motor servo ke kanan atau ke kiri, tergantung dari nilai delay yang diberikan. Untuk membuat servo pada posisi center, berikan pulsa 1.5ms. Untuk memutar servo ke kanan, berikan pulsa = 1.7ms untuk berputar ke kiri dengan delay 20ms.d. Pengkabelan Motor DC ServoPada motor DC servo terdapat tiga kabel dengan warna merah, hitam, dan kuning. Kabel merah dan hitam harus dihubungkan dengan sumber tegangan 4-6 volt DC agar motor servo dapat bekerja normal. Sedangkan kabel berwarna kuning adalah kabel data yang dipakai untuk mengatur arah gerak dan posisi servo. Pin-pin pengkabelan motor servo dapat dilihat pada gambar 9.

Gambar 9. Pin-pin dan Pengkabelan pada Motor DC Servo.(http://www.toko-elektronika.com)e. Spesifikasi Motor DC Servo yang digunakan Motor DC servo yang digunakan pada perancangan dan pembuatan lengan robot ini terdiri dari beberapa macam dimana servo A, B menggunakan motor DC servo Tower pro 9805MG, servo C , D, E, F menggunakan motor DC servo Tower pro MG995R. Spesifikasi dari setiap motor DC sevo dapat dilihat pada lembar lampiran.3. SensorSensor adalah komponen berbasis instrumentasi (pengukuran) yang berfungsi sebagai pemberi informasi tentang berbagai keadaan. Output sensor dapat berupa nilai logika atau nilai analog. Keadaan yang dimaksud adalah suhu, cahaya, gerakan, dan lain-lain. Ada banyak jenis sensor diantaranya sensor warna dan sensor ultrasonik ping.Pada pembuatan lengan robot ini menggunakan modul sensor warna TCS3200 sebagai pendeteksi warna benda dan sensor jarak ultrasonik ping sebagai pendeteksi adanya benda.a. Sensor WarnaTCS3200 adalah sensor warna yang dapat diprogram, dengan prinsip kerja mengkonvensikan cahaya ke frekuensi yang menggabungkan dioda silikon dan pengkonvensi arus ke frekuensi pada CMOS monolithic sirkuit terpadu. Pada gambar 10, dapat dilihat bentuk fisik modul sensor warna TCS3200.

Gambar 10. Bentuk Fisik Modul Sensor Warna TCS3200(http://www.dfrobot.com)Output Sensor warna TCS3200 adalah gelombang persegi (50% duty cycle). Pada gambar 11 dapat dilihat pengkonvensi arus ke frekuensi.

Gambar 11. Blog Diagram Fungsional(Data sheet modul sensor TCS 3200)Pada dasarnya modul sensor warna TCS 3200 adalah sensor warna yang dilengkapi dengan filter cahaya menggunakan warna dasar RGB (Red-Green-Blue). Photodiode dalam sensor warna TCS 3200 disusun secara array 8x8 dengan konfigurasi internal sensor photodiode adalah 16 photodiode untuk sensor cahaya dengan filter cahaya warna merah, 16 photodiode untuk sensor cahaya dengan filter cahaya warna hijau, 16 photodiode untuk sensor cahaya dengan filter cahaya warna biru, dan 16 photodiode untuk sensor cahaya tanpa warna. Adapun fungsi bagian-bagian terminal sensor warna TCS3200 dapat dilihat pada tabel 2.Table 2. Fungsi Terminal Sensor Warna TCS3200.TerminalI/0Keterangan

NamaNo

GND4Power Supply GND

OE3IEnable for (active low)

OUT6OOutput frequency ()

S0, S11,2IOutput frequency scalling selection input

S2, S37,8IPhotodiode type selection inputs.

5Supply voltage

(Data sheet modul sensor TCS 3200)b. Sensor Jarak Ultrasonik PingSensor jarak ultrasonik ping merupakan sensor ultrasonik yang dapat mendeteksi jarak objek dengan cara memancarkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi 40 KHz dan kemudian mendeteksi pantulannya. Berikut bentuk fisik dari sensor ping.

Gambar 12. Bentuk Fisik Sensor Ping( www.parallax.com )Sensor ini dapat mengukur jarak antara 3 cm sampai 300 cm. keluaran dari sensor ini berupa pulsa yang lebarnya merepresentasikan jarak. Lebar pulsanya bervariasi dari 115 uS sampai 18,5 mS. Pada dasanya, Ping))) terdiri dari sebuah chip pembangkit sinyal 40KHz, sebuah speaker ultrasonik dan sebuah mikropon ultrasonik. Speaker ultrasonik mengubah sinyal 40 KHz menjadi suara sementara mikropon ultrasonik berfungsi untuk mendeteksi pantulan suaranya.Pin signal dapat langsung dihubungkan dengan mikrokontroler tanpa tambahan komponen apapun. Ping hanya akan mengirimkan suara ultrasonik ketika ada pulsa trigger dari mikrokontroler (Pulsa high selama 5uS). Suara ultrasonik dengan frekuensi sebesar 40KHz akan dipancarkan selama 200uS. Suara ini akan merambat di udara dengan kecepatan 344.424m/detik (atau 1cm setiap 29.034uS), mengenai objek untuk kemudian terpantul kembali ke Ping. Selama menunggu pantulan, Ping akan menghasilkan sebuah pulsa. Pulsa ini akan berhenti (low) ketika suara pantulan terdeteksi oleh Ping. Oleh karena itulah lebar pulsa tersebut dapat merepresentasikan jarak antara Ping dengan objek. Berikut gambar prinsip kerja sensor Ping.

Gambar 13. Prinsip Kerja Sensor Ping(www.parallax.com)4. KontrollerKontrol adalah bagian yang tak terpisahkan dalam sistem robotik. Dalam hal ini sistem kontrol bertugas mengkolaborasikan sistem elektronik dengan mekanik dengan baik agar mencapai fungsi yang dikehendaki.Dahulu kontroler dibuat dari drum mekanik yang bekerja step by step secara sequential dan sangat sederhana. Seiring perkembangan zaman, kontroler dapat menggunakan PLC (programmable logic control) maupun sebuah chip atau disebut juga dengan microcontroller yang dapat bekerja dengan pergerakan yang sangat kompleks dari sistem robot.Pada perancangan lengan robot ini menggunakan Arduino Uno sebagai kontroller.a. Arduino unoArduino uno merupakan salah satu produk berlabel Aduino yang merupakan suatu papan elektronik yang mengandung mikrokontroler ATmega328. Arduino merupakan kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chipmikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Piranti ini dapat dimanfaatkan untuk mewujudkan rangkaian sederhana hingga yang kompleks.Arduino Uno mengandung mikroprosesor (berupa Atmel AVR) dan dilengkapi dengan oscillator 16MHz (yang memungkinkan operasi berbasis waktu dilaksanakan dengan tepat), dan regulator pembangkit tegangan 5 volt. Sejumlah pin tersedia di papan, pin 0 hingga 13 digunakan untuk isyarat digital, yang hanya bernilai 0 atau 1. Pin A0-A5 digunakan untuk isyarat analog. Arduino Uno dilengkapi dengan static random-access berukuran 32KB, dan Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM) untuk menyimpan program. Pada gambar 14 terlihat bentuk fisik dari Arduino Uno.

Gambar 14. Bentuk Fisik Arduino Uno(http://www.arduino.cc)

b. Bagian-bagian papan Arduino

Gambar 15. Bagian-bagian papan Arduino Uno(http://www.tobuku.com)Gambar 15 memperlihatkan bagian-bagian papan Arduino Uno yang digunakan sebagai sumber input sensor maupun yang lainnya. Berikut penjelasan tentang Arduino uno:1) Arduino Uno memiliki 14 pin input/output digital (0-13), fungsi input/output dapat diatur dengan program. Khusus untuk 6 buah pin 3, 5, 6, 9 , 10, dan 11 dapat juga berfungsi sebagai pin analog output dimana tegangan output-nya dapat diatur. Nilai sebuah pin output analog dapat diprogram antara 0 255, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 5V.2) Pin input analog (0-5) digunakan untuk pembacaan tegangan yang dihasilkan oleh sensor analog, seperti sensor suhu. Program dapat membaca nilai sebuah pin input antara 0-1023, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0-5V.3) USB berfungsi untuk memuat program dari komputer ke dalam program, serta komunikasi serial antara papan dan computer selaian itu juga digunakan untuk memberikan daya listrik pada papan.4) Sambungan SV1 adalah sambungan atau jumper untuk memilih daya papan, apakah dari sumber eksternal atau menggunakan USB.5) Q1-Kristal (Quartz Crystal Oscillator) adalah komponen yang menghasilkan detak-detak yang dikirim kepada mikrokontroler agar melakukan sebuah operasi untuk setiap detaknya. Kristal ini dipilih yang berdetak 16 juta kali per detik (16MHz).6) Tombol reset S1 digunakan untuk mereset papan sehingga program akan mulai lagi dari awal. Tombol reset ini bukan untuk menghapus program atau mengosongkan mikrocontroller.7) Port In-Circuit Serial Programming (ICSP) digunakan untuk memprogram mikrokontroler secara langsung, tanpa melalui bootloader.8) IC-1 Mikrokontroler ATmega adalah komponen utama dari papan Arduino Uno, di dalamnya terdapat CPU, ROM, dan RAM.9) X1 digunakan untuk memberikan daya eksternal, pada papan arduino dapat diberikan tegangan DC antara 9-12V.c. Diagram Blok Sederhana dari Microcontroller ATmega328Gambar 16 berikut memperlihatkan contoh diagram blok sederhana dari microcontroller ATmega328 (dipakai pada Arduino Uno).

Gambar 16. Blok Mikrokontroller ATmega328(Data sheet arduino uno)Penjelasan gambar 16. adalah:1) Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) adalah antar muka yang digunakan untuk komunikasi serial seperti pada RS-232, RS-422 dan RS-485.2) 2KB RAM pada memory kerja bersifat volatile (hilang saat daya dimatikan), digunakan oleh variabel-variabel di dalam program.3) 32KB RAM flash memory bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan program yang dimuat dari komputer. Selain program, flash memory juga menyimpan bootloader. Bootloader adalah Program inisiasi yang ukurannya kecil, yang mana dijalankan oleh CPU saat daya hidup.4) 1KB EEPROM bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan data yang tidak boleh hilang saat daya mati. Tidak digunakan pada papan Arduino.5) Central Processing Unit (CPU), bagian dari mikrokontroler untuk menjalankan setiap intruksi dari program.6) Port input/output, pin-pin untuk menerima data (input) digital atau analog, dan mengeluarkan data (output) digital atau analog.5. GripperGripper pada lengan robot difungsikan hampir sama dengan tangan manusia yaitu untuk memegang benda (pencekram/penjepit). Adapun Jenis-Jenis Gripper adalah sebagai berikut: a. Gripper MekanikGripper mekanik didesain untuk menggenggam dan me nahan objek dengan memberikan kontak pada objek. Biasanya menggunakan finger atau jari mekanik yang disebut jaws. Jari ini dapat dilepas dan dipasang sehingga sangat fleksibel pemakaiannya. Sumber tenaga yang diberikan pada gripper ini bisa berupa pneumatik, hidrolik dan elektrik. Gambar 17 adalah aplikasi tangan menggunakan gripprer mekanik.

Gambar 17. Aplikasi Gripprer Mekanik.(http://eprints.undip.ac.id)b. Gripper Ruang HampaGripper ruang hampa atau bisa disebut mangkok vakum atau bisa disebut juga mangkok hisap, berfungsi untuk mengangkat dan menahan objek. Objek yang ditangani oleh jenis gripper ini haruslah objek dengan permukaan rata, bersih dan halus sehingga gripper ini dapat bekerja dengan baik. Gambar 18 di bawah ini adalah aplikasi gripper vakum, dan gambar 19 adalah contoh sistem vakum.

Gambar 18. Aplikasi Gripper Vakum(http://eprints.undip.ac.id)

Gambar 19. Contoh Sistem Vakum(http://eprints.undip.ac.id)Keterangan gambar :1) Udara terkompresi.2) Pembangkit kevakuman.3) Aliran.4) Penyaring.5) Mangkok.Gripper jenis ini memiliki dua komponen, yaitu mangkok dan sistem ruang hampa. Mangkok berbatasan dengan objek dan berfungsi untuk menggenggam dan menahan objek. Mangkok terbuat dari karet dan menempel pada objek. Sistem vakum menghasilkan hisapan pada mangkok. Sistem vakum dibagi menjadi dua, yaitu pompa vakum dan sistem venture. Pompa vakum menggunakan piston (dengan menggunakan motor listrik) untuk membuat hampa udara. Pompa ini memberikan kehampaan yang tinggi dengan biaya yang murah dibandingkan dengan sistem venture. Berbeda dengan pompa vakum, sistem venture menggunakan sebuah nosel yang dilewati oleh udara, sehingga menimbulkan kevakuman. c. Gripper MagnetikGripper magnetik bekerja karena efek bidang magnet, sehingga menimbulkan hisapan atau tarikan pada komponen yang akan digenggam. Gripper magnetik dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu gripper elektromagnet dan magnet permanen Gripper elektromagnet menggunakan sumber arus dan lebih mudah untuk dikontrol dibandingkan mengunakan magnet permanen.Pada jenis gripper ini menggunakan elektromagnet saat menghisap dan melepas komponen yang akan ditangani menggunakan metode on dan off arus yang mengalir pada elektromagnet. Gambar 20 berikut adalah contoh dari gripper elektromagnet.

Gambar 20. Aplikasi Gripper Elektromagnet(http://eprints.undip.ac.id)Sedangkan keuntungan magnet permanen adalah tidak dibutuhkannya arus tambahan yang berarti akan menghemat energi pada sistem robot. Kelemahan sistem ini adalah kesulitan pada saat pengontrolan. Saat gripper mendekat pada komponen atau objek material lain yang berasal dari besi, kemungkinan tertariknya sangat besar. Permanen magnet sering digunakan pada penanganan material yang berada pada lingkungan berbahaya seperti ledakan. Lingkungan yang mempunyai daya ledak tinggi akan membahayakan arus listrik yang mengalir pada elektromagnet. Gripper elektromagnet memiliki beberapa keuntungan, diantaranya adalah sebagai berikut :1) Ukuran komponen yang bisa bervariasi, dari kecil hingga komponen yang besar.2) Mempunyai kemampuan untuk menangani logam yang berlubang. Pada gripper vakum tidak bisa menangani hal tersebut. 3) Dapat menangani beberapa komponen, tergantung dari jumlah gripper yang dipasangkan pada wrist.

Gambar 21. Sistem Kerja Gripper Menggunakan Magnet(http://eprints.undip.ac.id)

D. Catu Daya (Power supply)Catu daya merupakan bagian terpenting dalam sistem kelitrikan yang berfungsi menyediakan tegangan dan arus listrik unutk suatu rangkaian. Pada proyek akhir ini catu daya diperoleh dari jala-jala listrik 220 VAC, 50 Hz. 1. Penurun Tegangan Komponen utama yang biasa digunakan untuk menurunkan tegangan adalah transformator. Transformator terdiri dari dua buah lilitan yaitu lilitan primer (N1) dan lilitan sekunder (N2) yang dililitkan pada suatu inti yang terisolasi atau terpisah antara satu dengan yang lain. Besar tegangan pada lilitan primer dan lilitan sekunder ditentukan oleh jumlah lilitan yang terdapat pada bagian primer dan sekundernya.

Gambar 22. Simbol Transformator(Malvino, 1999:48)2. PenyearahPenyearah digunakan untuk menyearahkan gelombang bolak-balik AC menjadi DC yang berasal dari jaringan jala-jala listrik. Pada alat ini digunakan penyearah gelombang penuh dengan menggunakan dua buah dioda. Dapat dilihat pada gambar 23.

Gambar 23. Penyearah Gelombang Penuh Dengan Dua Buah Dioda(Djatmiko,2010:17)Bentuk gelombang keluaran penyearah gelombang penuh dapat dilihat pada gambar 24.

Gambar 24. Bentuk Gelombang Keluaran Penyerah Gelombang Penuh(Tjadmiko,2010:18)3. Penyaring (filter)Tegangan keluaran setiap penyearahan masih memiliki riak- riak tegangan, maka dari itu digunakan komponen kapasitor sebagai penyaring agar dapat memperhalus tegangan keluaran dari penyearahan.

Gambar 25. Gelombang Tegangan Keluaran Dengan Penyaring Kapasitor(Malvino, 1999:102)4. Penstabil TeganganPenstabil atau regulator adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menjaga teganagan keluaran agar stabil pada setiap perubahan beban. Contoh penstabil tegangan IC 7805, 7905, 7812,7912 dan lainnya. IC tersebut mempunyai tiga terminal yaitu masukan, ground, keluaran. Tegangan keluaran dari rangkaian terpadu ini bisa dilihat dari dua digit terakhir dari nomor serinya, sedangkan dua digit depan menunjukkan polaritas tegangan yang dihasilkan. Misalnya tipe 7805 menunjukkan polaritas positif (+5 V) sedangkan tipe 7905 menunjukkan polaritas negatif (-5 V). Simbol IC penstabil tegangan dapat dilihat pada gambar 26.

Gambar 26. Simbol IC Penstabil Tegangan(Data Sheet IC LM 78XX)5. Penguat Arus Pada lengan robot ini 6 buah servo yang dipasang secara paralel. Arus pada rangkaian paralel akan menjadi terbagi sehingga membutuhkan penguatan arus. Sehingga dapat disimpulkan akan membutuhkan sekurang-kurangnya 5 A pada rangkaian ini, namun dikarenakan pemakaian IC penstabil tegangan menyebabkan arus yang keluar tidak lebih dari 1 A (berdasarkan data sheet). Maka diperlukan penguatan arus. Pada proyek akhir ini penguatan arus menggunakan transistor 2N3055.Pada Transistor, besar arus yang mengalir antara kolektor dan emitor tergantung pada besar arus yang mengalir pada basis. Arus kolektor emitor mempunyai nilai yang jauh lebih besar dari pada arus basis dan berbanding lurus. Besar nilai arus tersebut tergantung pada nilai penguatan (HFE) dari masing-masing transistor yang dapat dilihat pada lembar datasheet transistor.IC = IB x HFEKeterangan :IC = Arus kolektorIB = Arus BasisHFE = Penguatan Transistor6