Perkembangan teknologi robotika telah membuat kualitas kehidupan manusia Pengendalian Lengan Robot Berbasis Mikrokontroler AT89C51 Menggunakan Transduser Ultrasonik semakin tinggi. Saat ini perkembangan teknologi robotika telah mampu meningkatkan kualitas maupun kuantitas produksi berbagai pabrik. Teknologi robotika juga telah menjangkau sisi hiburan dan pendidikan bagi manusia. Salah satu cara menambah tingkat kecerdasan sebuah robot adalah dengan menambah sensor pada robot tersebut. Makalah ini memaparkan salah satu sudut teknologi robotika yaitu teknologi robot yang memiliki kemampuan menghindari halangan ( obstacle avoidance robot ). Kemampuan menghindari halangan dapat diberikan pada sebuah robot dengan berbagai cara seperti menggunakan kamera atau menggunakan detektor halangan. Penggunaan kamera sebagai sensor akan meningkatkan kemampuan robot untuk menentukan posisi sebuah obyek (Nurbiyanto, 2001). Namun penggunaan kamera dengan sistem pengolahan citra secara digital akan menambah beban komputasi bagi mikrokontroler sehingga kemampuan robot mengalami penuruna pada sisi yang lain seperti pada kecepatan proses. Artikel ini memaparkan penggunaan tranduser ultrasonik sebagai detektor halangan dalam pengendalian sebuah lengan robot. Penggunaan transduser ultrasonik sebagai pengukur jarak halangan dapat dilakukan dengan dua metode. Metoda yang pertama adalah dengan mengukur selang waktu pengiriman dan penerimaan gema ultrasonik. Metoda kedua adalah dengan mengukur kekuatan sinyal pantulan. ultrasonik akan menghasilkan pengukuran yang cukup presisi (Firmansyah, 2000). Pengukuran jarak dengan metoda mengukur selang waktu penerimaan gema Namun penggunaan metoda ini menuntut pengguna untuk mengatur nilai ambang yang menentukan batas minimal kekuatan gema ultrasonik ketika halangan telah terdeteksi melalui sebuah potensiometer yang nilainya sering bergeser akibat bertambahnya umur sensor. Pengukuran dengan metoda ini juga menuntut mikrokontroler untuk melakukan proses menunggu datangnya gelombang pantulan. Waktu menunggu ini akan cukup mengganggu bagi mikrokontroler yang diberi beban tugas yang cukup kompleks seperti mengendalikan gerakan robot. Metoda penentuan jarak halangan melalui pengukuran tingkat kekuatan gelombang pantulan memberikan beberapa keuntungan. Pada metode ini mikrokontroler tidak perlu melakukan proses menunggu gelombang pantulan tetapi cukup menunggu proses konversi data kekuatan sinyal dari analog ke digital. Pengguna juga tidak perlu mengeset potensiometer secara manual. Kelemahan ini adalah data hasil pengukuran yang didapatkan kurang presisi. Perancangan Sistem Sistem yang dirancang menggunakan lengan robot ROB3 sebagai basisnya. robot ROB3 digerakkan oleh enam buah motor DC. Posisi sudut setiap poros diketahui melalui potensiometer. Sebagai penggerak motor dirancang rangkaian driver yang tersusun atas IC L293D serta driver yang tersusun atas transistor darlington TIP 120 dan TIP 125.Untuk membangkitkan frekuensi ultrasonik digunakan rangkaian multivibrator dari IC 555. Gelombang pantulan yang diterima oleh transduser penerima mengalami proses penyesuaian isyarat melalui untai penguat, penyearah serta filter. Keluaran untai penyesuai isyarat serta keluaran potensiometer diubah menjadi digital oleh IC ADC0809. Mikrokontroler menggunakan data-data tersebut untuk menentukan bentuk gerakan serta kecepatan gerakan yang dilakukan oleh robot. Setiap motor digerakkan oleh isyarat Pulse Width Modulation yang dihasilkan Mikrokontroler. Gambar 1 menunjukkan skema lengan robot ROB3. Gambar 2 menunjukkan diagram kotak sistem pengendalinya.
Pemancar Gelombang Ultrasonik
Pemancar gelombang ultrasonik disusun oleh sebuah transduser ultrasonik
yang diberi gelombang kotak dengan frekuensi sekitar 40 KHz. Gelombang kotak
Penerima Gelombang Ultrasonik
Metode pengukuran jarak halangan yang digunakan adalah dengan mengukur
kekuatan sinyal pantulan. Gelombang pantulan ditangkap dengan sebuah transduser
penerima. Transduser penerima mengeluarkan isyarat sinus yang amplitudonya
tergantung dari jarak halangan dengan transduser. Untai penerima Gelombang
ultrasonik berfungsi memperkuat, menyearahkan serta menapis keluaran transduser
penerima sebelum dikirim ke ADC. Penyearahan isyarat dilakukan oleh untai
penyearah presisi yang dibantu dengan dua buah untai buffer serta sebuah penguat
subtractor untuk memperoleh penyearahan gelombang penuh. Untai penyesuai
isyarat akan memberikan penguatan total sekitar 150 kali dan jarak halangan terjauh
yang masih terdeteksi adalah sekitar 100 cm. Gambar 4 menunjukkan blok diagram
penyesuai isyarat.
Penguat inverting bertugas sebagai penguat pertama dengan nilai penguatan
sekitar 46 kali. Untai penyearah presisi yang dirancang memiliki penguatan sekitar 2
kali. Untai pengurang mempunyai penguatan 1,5 kali. Untai filter pelewat rendah
orde dua dirancang memiliki nilai frekuensi
cut-off
sekitar 60 Hz untuk
menyesuaikan dengan kebutuhan. Keluaran untai penyesuai isyarat adalah isyarat
DC yang siap diubah menjadi digital. Gambar 5 sampai dengan 9 masing-masing
menunjukkan untai penguat
inverting
, penyearah presisi, buffer, penguat
subtractor
serta filter yang digunakan dalam penelitian ini.
robotika-indonesiana.blogspot.com
gambar di bawah ini adalah salah satu kretifitas anak bangsa yang pernah ikut menjuarai robotika internasional
Tidak ada komentar:
Posting Komentar