Pengantar Robotika Pengetahuan Dasar Tentang Robotika

PENGANTAR ROBOTIKA Pengetahuan Dasar Tentang Robotika

PENGANTAR ROBOTIKA Pengetahuan Dasar Tentang Robotika Sutarti, S.T., M.Eng.

PENGANTAR ROBOTIKA Pengetahuan Dasar Tentang Robotika Copyright© PT Penamudamedia, 2023 Penulis: Sutarti, S.T., M.Eng. Editor: Tim Penamuda Media ISBN: Desain Sampul: Tim PT Penamuda Media Tata Letak: Tim Penamuda Diterbitkan Oleh PT Penamuda Media Casa Sidoarium RT 03 Ngentak, Sidoarium Dodeam Sleman Yogyakarta HP/Whatsapp : +6285700592256 Email : [email protected] Web : www.penamuda.com Instagram : @penamudamedia Cetakan Pertama, Juli 2023 vi + 179, 15x23 cm Hak cipta dilindungi oleh undang-undang Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku tanpa izin Penerbit

iii PRAKATA Bismillahirrohmaanirrahiim Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberi kelancaran, sehingga penulis dapat menyelesaikan buku pengantar robotika sampai selesai tanpa ada suatu halangan yang berarti. Penulis juga mengucapkan terimakasih atas kerjasama dan dukungan dari berbagai pihak, baik berwujud bimbingan dan bantuan, sehingga buku ini bisa terselesaikan. Belajar robotika bisa menggunakan berbagai sumber dari internet. Namun materi yang diperoleh sepotong-sepotong dan kurang lengkap, sehingga perlu dibuat buku yang sudah tersusun rapi. Selain itu di pasaran sudah banyak buku mengenai robotika, namun buku ini disusun bagi mahasiswa dan pembaca yang masih awan dengan teknologi dan komponen penyusun robot. Harapannya nanti ada buku lanjutan yang membahas lebih detil dalam membuat sebuah robot serta pembahasan mengenai robot cerdas. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan buku ini masih banyak kekurangan dan jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu kritik dan saran sangat penulis harapkan demi penyempurnaan buku ini. Serang, September 2023 Penulis

iv DAFTAR ISI Halaman Judul .................................................................................................... i Prakata ................................................................................................................ iii Daftar Isi .............................................................................................................. iv BAB I PENGENALAN ROBOT ............................................................ 1 1.1 Definisi Robot ............................................................................................. 1 1.2 Sejarah dan Perkembangan Teknologi Robot ..................................... 3 1.3 Fungsi dan kegunaan robot ..................................................................... 5 1.4 Klasifikasi umum robot .............................................................................. 7 1.5 Disiplin ilmu robotik ................................................................................... 15 BAB II. KOMPONEN DASAR ROBOT ................................................ 18 2.1 Anatomi Robot ........................................................................................... 18 2.2 Kontroler (Otak Robot) ............................................................................. 20 2.3 Sensor .......................................................................................................... 21 2.4 Catu Daya (Power Supply) ....................................................................... 21 2.5 Aktuator ....................................................................................................... 23 2.6 Manipulator ................................................................................................ 24 2.7 Komponen elektronik pendukung robot ................................................ 26 2.8 Perangkat Lunak ........................................................................................ 30 BAB III. SENSOR DASAR ROBOT ...................................................... 34 3.1 Pengertian sensor ...................................................................................... 34 3.2 Karakteristik sensor ................................................................................... 35 3.3 Klasifikasi sensor ........................................................................................ 37 3.4 Jenis-jenis sensor ........................................................................................ 39 BAB IV. MIKROKONTROLER ............................................................ 51 4.1 Pendahuluan ............................................................................................... 51 4.2 Mikrokontroler Intel MCS51 .................................................................... 53 4.3 Mikrokontroler AVR ................................................................................... 57 4.4 PIC (Programmable Intelligent Computer) .............................................. 62 4.5 Mikrokontroler ARM (Advanced RISC Machine) ................................... 66 BAB V. ARDUINO .............................................................................. 73 5.1 Pendahuluan ............................................................................................... 73 5.2 Arduino Uno ................................................................................................ 75 5.3 Arduino Due ................................................................................................ 77 5.4 Arduino Leonardo ...................................................................................... 79 5.5 Arduino 101 ............................................................................................... 80 5.6 Arduino Pro Micro ..................................................................................... 81 5.7 Arduino Mega 2560 Rev3 ...................................................................... 82

v 5.8 Arduino Esplora ......................................................................................... 84 5.9 Arduino Yun.................................................................................................. 85 BAB VI. RASPBERRY PI ...................................................................... 87 6.1 Pendahuluan ............................................................................................... 87 6.2 Sejarah Raspberry Pi ............................................................................... 88 6.3 Sistem Operasi Raspberry Pi .................................................................. 88 6.4 Penggunaan Raspberry Pi ....................................................................... 89 6.5 Model-model Raspberry Pi ..................................................................... 91 6.6 Komponen Penyusun Raspberry Pi ......................................................... 92 6.7 Raspberry Pi 3 Model B+ ........................................................................ 96 6.8 Raspberry Pi 4 Model B ........................................................................... 98 BAB VII. PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) ....................... 102 7.1 Pendahuluan ............................................................................................... 102 7.2 Elemen pada PLC ...................................................................................... 104 7.3 Fungsi PLC ................................................................................................... 104 7.4 Bahasa Pemrograman PLC ...................................................................... 105 BAB VIII. AKTUATOR PADA ROBOT ................................................. 109 8.1 Pengertian Aktuator .................................................................................. 109 8.2 Aktuator Elektrik ........................................................................................ 110 8.3 Aktuator Pneumatik ................................................................................... 120 8.4 Aktuator Hydraulic ..................................................................................... 121 8.5 Piezoelektrik Aktuator .............................................................................. 122 8.6 Relay ............................................................................................................. 122 8.7 Muscle wire .................................................................................................. 123 8.8 LCD ............................................................................................................... 124 BAB IX. END EFFECTOR PADA ROBOT ............................................... 127 9.1 Pendahuluan ............................................................................................... 127 9.2 Gripper Mekanik ........................................................................................ 129 9.3 Gripper Ruang Hampa ............................................................................. 129 9.4 Gripper Magnetik ...................................................................................... 130 9.5 Adhesive Gripper ........................................................................................ 132 9.6 Scoops dan Inflatable devices .................................................................. 132 BAB X. SOFTWARE PADA ROBOT ...................................................... 134 10.1 Bahasa Pemrograman pada Robot ...................................................... 134 10.2 Bahasa Pemrograman mikrokontroler AVR ......................................... 136 10.3 AVR Studio ................................................................................................ 137 10.4 Arduino Software (IDE) ........................................................................... 140 10.5 LabVIEW .................................................................................................... 146 10.6 Java ............................................................................................................ 153

vi 10.7 Pascal ......................................................................................................... 154 10.8 LISP ............................................................................................................. 154 10.9 C dan C++ ................................................................................................ 154 10.10 Python ...................................................................................................... 155 10.11 PyRobot, Python untuk Robotika ......................................................... 155 10.12 Aplikasi Program & Simulator Robot ................................................. 156 10.13 Pembuatan Diagram Alir (Flowchart) ................................................. 164 BAB XI. ROBOTIC PROCESS AUTOMATION (RPA) ............................... 170 11.1 Pengertian RPA ......................................................................................... 170 11.2 Kemampuan RPA ...................................................................................... 172 11.3 Manfaat RPA ............................................................................................ 173 11.4 Penerapan RPA ........................................................................................ 174 DAFTAR PUSTAKA

1 ▪ Definisi robot ▪ Sejarah dan perkembangan teknologi robot ▪ Fungsi dan kegunaan robot ▪ Klasifikasi umum robot ▪ Disiplin ilmu robotik Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa diharapkan mampu: ▪ Menjelaskan pengertian robot. ▪ Menjelaskan sejarah dan perkembangan robot. ▪ Menjelaskan fungsi dan kegunaan robot. ▪ Menyebutkan klasifikasi robot. ▪ Menjelaskan disiplin ilmu robotik dan bagian-bagian robot. Saat ini hampir tidak ada orang yang tidak mengenal robot, namun pengertian robot tidaklah dipahami secara sama oleh setiap orang. Sebagian membayangkan robot adalah suatu mesin tiruan manusia (humanoid), meski demikian humanoid bukanlah satu-satunya jenis robot. Kata robot berasal dari bahasa Czech, robota yang berarti pekerja, mulai menjadi populer ketika seorang penulis berbangsa Czech (Ceko), Karl Capek, membuat pertunjukan komedi yang ditulisnya pada tahun 1921 yang berjudul RUR (Rossum’s Universal Robot) (Pitowarno, 2006: 1). “Rossum’s Universal Robot” mempunyai arti Robot Dunia milik Rossum. Rossum merancang dan membangun suatu bala tentara yang terdiri dari robot industri yang akhirnya menjadi terlalu cerdik dan akhirnya menguasai manusia. Istilah “robot” ini kemudian mulai terkenal dan digunakan untuk menggantikan istilah yang dikenal saat itu, yaitu automation. Kata Robotics juga berasal dari novel fiksi sains “runaround” yang ditulis oleh Isaac Asimov pada tahun 1942. BAB I. PENGENALAN ROBOT Pokok Bahasan Tujuan Pembelajaran 1.1 Definisi Robot

2 Gambar 1.1 Rossum’s Universal Robot Terdapat banyak sekali definisi robot. “Robot Institute of America” mendefinisikan robot sebagai manipulator yang berfungsi jamak yang dapat diprogram ulang dan dirancang untuk memindahkan benda kerja, komponenkomponen, peralatan atau perangkat khusus dengan berbagai macam tugas. Robot juga dapat diartikan sebagai sebuah mesin yang dapat bekerja secara terus menerus baik secara otomatis maupun terkendali. Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasan buatan). Robot adalah lengan manipulator berfungsi jamak yang dapat diprogram untuk melaksanakan berbagai macam tugas. Sedangkan pengertian robot lainnya adalah sistem atau alat yang dapat berperilaku atau meniru perilaku manusia dengan tujuan untuk menggantikan dan mempermudah kerja/aktifitas manusia. Menurut Kamus Webster Robot adalah sebuah alat otomatis yang digunakan untuk melakukan pekerjaan yang biasanya dilakukan oleh manusia atau operator dengan kecerdasan yang hampir menyamai manusia. Dari kamus Oxford diperoleh pengertian robot adalah mesin yang mampu melakukan serangkaian tindakan otomatis yang kompleks, khususnya yang diprogram oleh komputer. Pengertian dari Webster mengacu pada pemahaman banyak orang bahwa robot melakukan tugas manusia, sedangkan pengertian dari Oxford lebih umum. International Standard Organization (ISO 8373) mendefinisikan robot 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”. Untuk dapat dikatakan sebagai robot sebuah sistem tidak perlu untuk meniru semua tingkah laku manusia, namun suatu sistem tersebut dapat mengadopsi satu atau dua saja sistem yang ada pada diri manusia saja sudah dapat dikatakan sebagai robot. Sistem yang diadopsi berupa sistem penglihatan (mata), sistem pendengaran (telinga) ataupun sistem gerak.

3 Untuk memenuhi syarat sebagai robot, mesin harus bisa: 1) Mendeteksi dan tanggap. 2) Dapat memperoleh informasi dari lingkungan (melalui sensor). 3) Mengerjakan tugas yang berbeda-beda. 4) Dapat diprogram ulang untuk tugas yang berbeda. 5) Dapat bekerja mandiri/ otomatis dan atau berinteraksi dengan manusia. 6) Bisa melakukan sesuatu secara fisik seperti bergerak atau memanipulasi objek. 7) Cerdas (intelligent). 1921 Kata robot pertama digunakan tahun 1921 dan berasal dari bahasa Czech, robota yang berarti foreced laborer atau slave laborer. 1942 Istilah robotics disampaikan oleh Isaac Asimov pada tahun 1942. Automata: Sebuah mesin yang dikontrol secara mekanis untuk mengikuti gerakan secara otomatis tergantung dari desain dan kode instruksi. 1961 George C. Devol (Bapak Robot Industri) mempatenkan robot pertama kali yang diberi nama Unimate. Dan untuk pertama kali robot Unimate dibuat dan dipasang untuk industri. 1966-1972 Robot "Shakey" sebagai robot cerdas pertama kali yang dibuat oleh Stanford Research Institute California. 1973-1979 Robot The Stanford Cart, robot yang dilengkapi dengan vision. 1978 Robot PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly) dikembangkan oleh General Motors. 1987 Menurut Fu (1987), Argonne National Laboratories di Amerika memperkenalkan robot yang dinamai master slave manipulator untuk menangani material radioaktif. 1.2 Sejarah dan Perkembangan Teknologi Robot

4 Robot Era Modern Robot era modern kini lebih banyak dikembangkan untuk riset daripada penyerupaan manusia. Sehingga memiliki kecerdasan sendiri nahkan ada rencana untuk membuat robot yang bisa ditandingkan dengan kecerdasan menyerupai manusia. (a) (b) (c) Gambar 1.2 (a) Robot Shakey (b) The Stanford Cart (c) Robot PUMA Perkembangan Sekarang Ketika para pencipta robot pertama kali mencoba meniru manusia dan hewan, mereka menemukan bahwa hal tersebut sangatlah sulit; membutuhkan tenaga penghitungan yang jauh lebih banyak dari yang tersedia pada masa itu. Jadi, penekanan perkembangan diubah ke bidang riset lainnya. Robot sederhana beroda digunakan untuk melakukan eksperimen dalam tingkah laku, navigasi, dan perencanaan jalur. Teknik navigasi tersebut telah berkembang menjadi sistem control robot otonom yang tersedia secara komersial; contoh paling mutakhir dari sistem kontrol navigasi otonom yang tersedia sekarang ini termasuk sistem navigasi berdasarkan laser dan VSLAM (Visual Simultaneous Localization and Mapping) dari ActivMedia Robotics dan Evolution Robotics. Ketika para teknisi siap untuk mencoba robot berjalan kembali, mereka mulai dengan heksapoda dan platform berkaki banyak lainnya. Robot-robot tersebut meniru serangga dan arthropoda dalam bentuk dan fungsi. Tren menuju jenis badan tersebut menawarkan fleksibilitas yang besar dan terbukti dapat beradaptasi dengan berbagai macam lingkungan, tetapi biaya dari penambahan kerumitan mekanikal telah mencegah pengadopsian oleh para konsumer. Dengan lebih dari empat kaki, robot-robot ini stabil secara statis yang membuat mereka bekerja lebih mudah. Tujuan dari riset robot berkaki dua adalah mencapai gerakan berjalan menggunakan gerakan pasif-dinamik yang meniru gerakan manusia. Namun hal ini masih dalam beberapa tahun mendatang. Masalah teknis lain yang menghalangi penerapan robot secara meluas adalah kompleksitas penanganan obyek fisik dalam lingkungan alam yang tetap kacau. Sensor dan algoritma penglihatan yang lebih baik mungkin dapat

5 menyelesaikan masalah ini. Robot Online UJI dari University Jaume I di Spanyol adalah contoh yang bagus dari perkembangan yang berlaku dalam bidang ini. Belakangan ini, perkembangan hebat telah dibuat dalam robot medis, dengan dua perusahaan khusus, Computer Motion dan Intuitive Surgical, yang menerima pengesahan pengaturan di Amerika Utara, Eropa dan Asia atas robotrobotnya untuk digunakan dalam prosedur pembedahan minimal. Otomasi laboratorium juga merupakan area yang berkembang. Di sini, robot benchtop digunakan untuk memindahkan sampel biologis atau kimiawi antar perangkat seperti inkubator, berupa pemegang dan pembaca cairan. Tempat lain dimana robot disukai untuk menggantikan pekerjaan manusia adalah dalam eksplorasi laut dalam dan eksplorasi antariksa. Untuk tugas-tugas ini, bentuk tubuh artropoda umumnya disukai. Mark W. Tilden dahulunya spesialis Laboratorium Nasional Los Alamos membuat robot murah dengan kaki bengkok tetapi tidak menyambung, sementara rang lain mencoba membuat kaki kepiting yang dapat bergerak dan tersambung penuh. Robot bersayap eksperimental dan contoh lain mengeksploitasi biomimikri juga dalam tahap pengembangan dini. Yang disebut "nanomotor" dan "kawat cerdas" diperkirakan dapat menyederhanakan daya gerak secara drastis, sementara stabilisasi dalam penerbangan nampaknya cenderung diperbaiki melalui giroskop yang sangat kecil. Dukungan penting pekerjaan ini adalah untuk riset militer teknologi pemata-mataan. Ada banyak kegunaan robot dalam berbagai segi kehidupan mulai dari rumah tangga sampai industri. Robot digunakan untuk membantu tugas-tugas manusia mengerjakan hal yang sulit untuk dilakukan manusia secara langsung. Misalnya menangani material radio aktif, merakit mobil dalam industri perakitan mobil, menjelajah planet mars, sebagai media pertahanan atau perang, dan sebagainya. Selain itu robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat, berbahaya, pekerjaan yang berulang dan kotor. Biasanya kebanyakan robot industri digunakan dalam bidang produksi. Penggunaan robot lainnya termasuk untuk pembersihan limbah beracun, penjelajahan bawah air dan luar angkasa, pertambangan, pekerjaan "cari dan tolong" (search and rescue), dan untuk pencarian tambang. Belakangan ini robot mulai memasuki pasaran konsumen di bidang hiburan, dan alat pembantu rumah tangga, seperti penyedot debu, dan pemotong rumput. Saat ini robot selain untuk membantu pekerjaan manusia juga digunakan sebagai hiburan. 1.3 Fungsi dan Kegunaan Robot

6 Robot dapat menggantikan kerja manusia yang membutuhkan ketelitian yang tinggi atau mempunyai resiko yang sangat besar atau bahakn mengancam keselamatan manusia. Sebagai contoh, seseorang yang bekerja di bagian welding di sebuah industri assembling kendaraan, akan mempunyai resiko kecelakaan kerja yang cukup tinggi. Maka untuk mengurangi tesiko kerja tersebut perlu digunakan robot yang menggantikan kerja manusia di bidang tersebut, sehingga resiko kecelakaan kerja dapat dikurangi bahkan dihilangkan. Contoh lain pada pabrik pembuatan mobil, mobil-mobil yang dibuat tidak akan memiliki kepresisian yang tinggi jika proses pengerjaannya dilakukan oleh manusia, karena manusia memiliki rasa lelah jika bekerja secara terus menerus dan pada saat lelah ketelitian pekerjaan yang dilakukan dapat berkurang lain halnya jika pekerjaan tersebut dilakukan oleh robot, mobilmobil yang dibuat akan memiliki kepresisian cukup baik selain waktu yang diperlukan untuk proses pembuatan akan relatif lebih cepat jika pekerjaan tersebut dilakukan oleh tangan manusia. Ada juga sebagian robot yang sengaja diciptakan untuk menemani manusia di dalam aktifitasnya. Robot-robot ini dapat disebut robot bermain. Robot ini diciptakan untuk membantu manusia yang mengalami kesepian diri sehingga dapat mempunyai teman. Robot-robot yang termasuk jenis ini termasuk antar lain Battle Bots, Robot contesti, Robot Anjing. Latar belakang penemuan dan pengembangan robot: ▪ Peningkatkan produktivitas baik kulitas dan kuantitas. ▪ Industri bergerak ke automasi komputer. ▪ Perkembangan robot dalam industri semakin besar. Alasan penggunaan robot: 1) Aplikasi di lingkungan 4D a. Dangerous (berbahaya) b. Dirty (kotor) c. Dull (membosankan) d. Difficult (sukar) 2) Tugas 4A a. Automation (otomatisasi) b. Augmentation (tambahan) c. Assistance (membantu) d. Autonomous (mandiri) Tujuan lain dari penggunaan robot adalah untuk: 1) Meningkatkan produksi melalui otomasi di industri.

7 2) Meningkatkan Kualitas produksi. 3) Menciptakan tenaga kerja yang berkinerja tinggi dan dapat bekerja 24 jam. 4) Untuk menjalankan pekerjaan yang memerlukan ketelitian tinggi. 5) Menggantikan manusia dalam pekerjaan yang bersifat selalu berulang-ulang. 6) Sebagai alat bantu manusia dalam melakukan eksperimen ilmiah di luar angkasa. 7) Meningkatkan Efisiensi. 8) Meningkatkan Keamanan. 9) Menurunkan biaya. 10) Menurunkan waktu pembuatan. 11) Meningkatkan Produktifitas. Sebuah robot dapat saja dibuat untuk berbagai macam aktifitas, namun sebuah robot harus dibuat dengan tujuan untuk kebaikan manusia. Ada hukum robotika yang perlu dipegang sebelum seseorang terjun dalam robotika, antara lain: 1) Robot tidak boleh menciderai manusia atau dalam keadaan tanpa aksi mengijinkan manusia mendekat untuk disakiti. 2) Robot harus menuruti perintah yang diberikan oleh manusia kecuali jika perintah tersebut bertentangan dengan hukum yang pertama. 3) Robot harus melindungi eksistensinya, selama tidak bertentangan dengan hukum pertama dan kedua. Secara umum robot dapat diklasifikasikan berdasarkan penggunaan aktuator, berdasarkan kebutuhan akan operator robot, dan berdasarkan kegunaannya. Dalam klasifikasi ini terdapat: 1) robot manipulator 2) robot mobile a) robot beroda b) robot berkaki 1.4 Klasifikasi Umum Robot 1.4.1 Klasifikasi Robot Berdasarkan Penggunaan Aktuator

8 Robot ini hanya memiliki satu tangan seperti tangan manusia yang fungsinya untuk memegang atau memindahkan barang. Robot manipulator merupakan sebuah rangkaian benda kaku (rigid bodies) terbuka yang terdiri atas sendi dan terhubung dengan link dimana setiap posisi sendi ditentukan dengan variabel tunggal sehingga jumlah sendi sama dengan nilai derajat kebebasan. Robot manipulator yang sering dipakai sebagai robot industri pada dasarnya terdiri atas struktur mekanik, penggerak (aktuator), sensor dan sistem kontrol. Dasar (base) manipulator sering disebut kerangka dasar (base frame) dan ujung dari manipulator biasanya dilengkapi dengan end-efector yang salah satu jenisnya adalah gripper. Untuk lengkapnya, gambar robot manipulator ditunjukkan pada gambar 1.3 Sendi merupakan tempat sambungan lengan untuk melakukan putaran atau gerakan. Terdapat banyak jenis sendi. Jenis sendi yang paling banyak digunakan terdiri atas dua macam, yaitu sendi revolute joint dan prismatic joint. Revolute joint sering digunakan sebagai pinggang (waist), bahu (shoulder) dan siku (elbow), dan pergerakan revolute joint akan menghasilkan satu derajat kebebasan. Gambar 1.3 Robot manipulator Bagian dasar manipulator bisa kaku terpasang pada lantai area kerja ataupun terpasang pada rel. Rel berfungsi sebagai path atau alur sehingga 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 atau arm. Bagian ujungnya terpasang pada efektor yang berfungsi untuk mengambil atau mencekam material. Manipulator digerakkan oleh aktuator atau disebut sistem drive yang menyebabkan gerakan yang bervariasi dari manipulator. Aktuator bisa menggunakan elektrik, hidrolik ataupun pneumatik. Aktuator elektrik adalah aktuator yang menggunakan listrik sebagai tenaga penggeraknya. Beberapa aktuator elektrik yang biasa digunakan antara lain 1. Robot Manipulator

9 solenoid, motor DC, motor stepper, servomotor, dan motor AC. Sedangkan aktuator hidrolik adalah aktuator yang menggunakan fluida dalam bentuk cairan sebagai pemacu gerakannya. Aktuator ini memiliki torsi yang besar tetapi responnya cukup lambat. Prinsip kerja hidrolik menggunakan perbedaan volume cairan yang ditekan atau dimampatkan untuk membangkitkan tekanan pada piston. Aktuator pneumatik adalah aktuator yang menggunakan udara sebagai pemicu gerakannya. Sifatnya sukar dikendalikan tetapi memiliki respon yang lebih cepat. Prinsip kerja pneumatik menggunakan perbedaan volume udara yang ditekan atau dimampatkan untuk membangkitkan tekanan pada piston. Robot bergerak atau Mobile Robot adalah konstruksi robot yang ciri khasnya adalah mempunyai aktuator berupa roda untuk menggerakkan keseluruhan badan robot tersebut, sehingga robot tersebut dapat melakukan perpindahan posisi dari satu titik ke titik yang lain. Robot bergerak ini sangat disukai bagi orang yang mulai mempelajari robot. Hal ini karena membuat robot mobil tidak memerlukan kerja fisik yang berat. Untuk dapat membuat sebuah robot mobile minimal diperlukan pengetahuan tentang mikrokontroler dan sensor-sensor elektronik. Base robot mobil dapat dengan mudah dibuat dengan menggunakan plywood /triplek, akrilik sampai menggunakan logam (aluminium). Robot mobil dapat dibuat sebagai pengikut garis (Line Follower) atau pengikut dinding (wall follower) ataupun pengikut cahaya. Mobile robot adalah konstruksi robot yang ciri khasnya adalah mempunyai aktuator untuk menggerakkan keseluruhan badan robot tersebut, sehingga robot tersebut dapat melakukan perpindahan posisi dari satu titik ke titik yang lain. Secara umum robot mobile dibagi menjadi dua yaitu robot beroda dan robot berkaki. Robot beroda ini sangat disukai bagi orang yang mulai mempelajari robot. Hal ini karena membuat robot ini tidak memerlukan kerja fisik yang berat. Roda seringkali dipilih, karena memberikan traction yang bagus, mudah diperoleh dan dipakai, dan juga mudah untuk memasangnya pada robot. 2. Mobile Robot a. Robot Beroda (Wheeled Robot)

10 Untuk dapat membuat sebuah robot beroda minimal diperlukan pengetahuan tentang mikrokontroler dan sensor-sensor elektronik. Base robot beroda dapat dengan mudah dibuat dengan menggunakan plywood atau triplek, akrilik dan menggunakan logam. Robot ini dapat dibuat sebagai pengikut garis (line follower) atau pengikut dinding (wall follower) ataupun pengikut cahaya. Pada Gambar 1.6 merupakan contoh robot beroda. (a) Hilare II (b) Sojourner Rover(c) NASA and JPL(d) Mars exploration Gambar 1.4 Robot beroda Untuk melewati medan yang tidak menentu, robot berkaki sangat baik digunakan karena robot berkaki lebih mudah beradaptasi bila dibandingkan menggunakan roda seperti untuk menaiki tangga. Bentuk robot berkaki banyak diadopsi dari bentuk mahkluk hidup atau manusia. Gambar 1.5 di bawah ini adalah robot berkaki, salah satu jenisnya adalah robot humanoid dan robot serangga. (a) robot humanoid (b) robot serangga Gambar 1.5 Beberapa jenis robot berkaki Klasifikasi ini terdiri atas: 1) autonomous robot 2) teleoperated robot 3) dan semi autonomous robot. b. Robot Berkaki 1.4.2 Klasifikasi Robot Berdasarkan Kebutuhan akan Operator

11 Robot autonomous adalah robot yang dapat melakukan tugas-tugas yang diinginkan dalam lingkungan yang tidak terstruktur tanpa bimbingan manusia secara terus menerus. Banyak jenis robot memiliki beberapa tingkat otonomi. Tingkatan otonomi sangat dibutuhkan dalam bidang-bidang, seperti eksplorasi ruang angkasa, membersihkan lantai, memotong rumput, dan pengolahan air limbah. Gambar 1.6 Autonomous robot Autonomous robot dimanfaatkan untuk SAR, pemetaan, inspeksi, dan lain sebagainya. Robot ini dalam pengoperasian mesinnya dikendalikan dari kejauhan. Hal ini mirip dalam arti untuk frase "remote control", dikendalikan oleh operator (manusia) menggunakan remote control. Pada Gambar 1.7 terlihat mobile robot dan alat pengontrolnya. 1. Autonomous Robot 2. Teleoperated Robot

12 Gambar 1.7 Mobile robot dan remote control Robot semi autonomous adalah robot yang pengendaliannya secara otomatis untuk pengerjaan tertentu dan pengendalian jarak jauh dengan menggunakan remote control. Hal ini bertujuan robot dapat melewati lingkungan atau lintasan yang berbahaya bagi manusia. Gambar 1.8 di bawah ini adalah robot mobile yang dapat bergerak otomatis untuk pekerjaan tertentu dan dapat juga dikendalikan secara manual. Gambar 1.8 Salah satu jenis semi autonomous robot Robot Jaringan Robot jaringan adalah pendekatan baru untuk melakukan kontrol robot menggunakan jaringan internet dengan protokol TCP/IP. Perkembangan robot jaringan dipicu oleh kemajuan jaringan dan internet yang pesat. Dengan koneksi jaringan, proses kontrol dan monitoring, termasuk akuisisi data bila ada, seluruhnya dilakukan melalui jaringan. Keuntungan lain, koneksi ini bisa dilakukan secara nirkabel. Di Indonesia, pengembang robot jaringan belum banyak, meski pengembang dan komunitas robot secara umum sudah banyak. Hal ini disebabkan tuntutan teknis yang jauh lebih kompleks. Salah satu robot jaringan yang sudah berhasil 3. Semi Autonomous Robot

13 dikembangkan adalah LIPI Wireless Robot (LWR) yang dikembangkan oleh Grup Fisika Teoritik dan Komputasi – GFTK LIPI. Seperti ditunjukkan di LWR, seluruh proses kontrol dan monitoring bisa dilakukan melalui perambah internet. Lebih jauh, seluruh sistem dan protokol yang dikembangkan untuk LWR ini telah dibuka sebagai open-source dengan lisensi GNU Public License (GPL) di SourceForge dengan nama openNR. Dalam klasifikasi ini secara umum terdapat dua jenis yaitu: 1) industrial robot 2) service robot Industrial robot adalah robot yang digunakan di dalam industri. Biasanya robot ini berupa robot manipulator yang bisa dikendalikan secara otomatis maupun manual. Robot dalam dunia industri ini memiliki keakuratan yang tinggi dalam menjalankan tugasnya. Robot industri ini dapat digunakan untuk otomatisasi proses produksi, welding, perakitan dan pengepakkan sesuatu barang. Gambar 1.9 adalah salah satu industrial robot. Gambar 1.9 Robot manipulator dalam dunia industri Service robot dipergunakan untuk melayani kebutuhan manusia sehari-hari. Robot ini digunakan untuk membantu pekerjaan yang kotor, berbahaya, berulang-ulang dan termasuk pekerjaan rumah tangga. 1.4.3 Klasifikasi Robot Berdasarkan Kegunaan 1. Industrial Robot 2. Service Robot 1.4.4 Klasifikasi Robot Lainnya

14 Secara garis besar robot dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis antara lain: 1) Robot industri 2) Robot antariksa 3) Robot transportasi 4) Robot perang 5) Robot kendali jarak jauh 6) Robot kedokteran 7) Robot riset 8) Robot bermain, dll Berdasarkan konstruksinya, robot diklasifikasikan ke dalam: 1) Robot Mobile (bergerak) 2) Robot Manipulator (tangan) 3) Robot Humanoid 4) Flying Robot 5) Robot Berkaki 6) Robot Jaringan 7) Robot Animalia Gambar 1.10 Aerial Robot dan Flying Robot (a) (b) (c) Gambar 1.11 (a) Underwater robot (b) Animalia Robot (c) Legged robot

15 Untuk dapat membangun suatu robot diperlukan dasar-dasar pengetahuan dari tiga bidang, yaitu mekanika, elektronika, dan pemrograman. Integrasi dari ketiga bidang ini saat ini telah melebur menjadi suatu bidang baru yang dikenal sebagai mekatronika. Namun seiring perkembangannya, bidang ilmu robotik telah melibatkan banyak bidang ilmu seperti terlihat pada gambar 1.12. Gambar 1.12 Disiplin ilmu robotik Robot meliputi ilmu: ▪ Sistem mekanik (mechanics) ▪ Sistem kontrol (control system) ▪ Sensor dan aktuator (sensors and actuators) ▪ Komputer dan antarmuka (computer and interfacing) ▪ Vision ▪ Sistem Cerdas (intelligence system) Menurut David Cook (2009), bidang robotik meliputi minimal empat bidang ilmu, yaitu: • Teknik Listrik (Electrical Engineering) yang meliputi rangkaian listrik dan sensor. • Teknik Mesin (Mechanical Engineering and Machining) yang meliputi gears, motor, and rangka robot. • Ilmu Komputer (Computer Science). • Ilmu Seni (Arts) meliputi ekspresi, model, dan tampilan robot. 1.5 Disiplin ilmu robotik

16 1. Kata robot berasal dari bahasa Czech, robota yang berarti pekerja, mulai menjadi populer ketika seorang penulis berbangsa Czech (Ceko), Karl Capek, membuat pertunjukan komedi yang ditulisnya pada tahun 1921 yang berjudul RUR (Rossum’s Universal Robot). 2. Terdapat banyak sekali definisi robot. Salah satunya “Robot Institute of America” mendefinisikan robot sebagai manipulator yang berfungsi jamak yang dapat diprogram ulang dan dirancang untuk memindahkan benda kerja, komponen-komponen, peralatan atau perangkat khusus dengan berbagai macam tugas. 3. Kata robot pertama digunakan tahun 1921 dan berasal dari bahasa Czech, robota yang berarti foreced laborer atau slave laborer. Semakin populer dengan lahirnya robot C3PO dalam Stars Wars th 1977. Hingga era modern ini robot telah diaplikasikan di berbagai negara. 4. Tujuan lain dari penggunaan robot adalah untuk: a) Meningkatkan produksi melalui otomasi di industri. b) Meningkatkan Kualitas produksi. c) Menciptakan tenaga kerja yang berkinerja tinggi dan dapat bekerja 24 jam. d) Untuk menjalankan pekerjaan yang memerlukan ketelitian tinggi. e) Menggantikan manusia dalam pekerjaan yang bersifat selalu berulang-ulang. f) Sebagai alat bantu manusia dalam melakukan eksperimen ilmiah di luar angkasa. g) Meningkatkan Efisiensi. h) Meningkatkan Keamanan. i) Menurunkan biaya. j) Menurunkan waktu pembuatan. k) Meningkatkan Produktifitas. Rangkuman

17 5. Klasifikasi Robot 6. Bidang ilmu robotik telah melibatkan banyak bidang ilmu seperti terlihat pada gambar 1. Jelaskan definisi robot! 2. Sebutkan peranan robot dalam kehidupan sehari-hari! 3. Bidang ilmu apa saja yang harus dipelajari dalam membangun robot? 4. Gambarkan klasifikasi robot! 5. Berikan kajian mengenai penelitian di bidang robot pada masa sekarang ini! Latihan

18 ▪ Anatomi Robot ▪ Kontroler (Otak Robot) ▪ Sensor ▪ Catu Daya (Power Supply) ▪ Aktuator ▪ Manipulator ▪ Komponen elektronik pendukung robot ▪ Perangkat Lunak Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa diharapkan mampu: ▪ Menjelaskan anatomi robot sederhana. ▪ Memahami fungsi kontroler dan arti penting kontroler pada robot. ▪ Mengenal cara kerja dari sistem kontrol dan mekanik robot. ▪ Mengenal dan dapat membedakan sensor berdasarkan fungsinya. ▪ Mampu menjelaskan fungsi catu daya dan peranan aktuator pada robot. ▪ Dapat menyebutkan komponen elektronika pendukung pada robot. ▪ Dapat menjelaskan beberapa perangkat lunak yang digunakan pada pemrograman robot. Menurut David Cook (2009), secara umum sistem robot memiliki empat komponen dasar, yaitu: • Otak robot atau kontroler. • Daya listrik (Electrical Power). • Sensor. • Aktuator, Efektor dan umpan balik. Sebagai tambahan dalam komponen robot adalah rangka atau estetika robot. Efektor dapat ditemukan hampir semua aplikasi robot, walaupun keadaannya bukan merupakan komponen dasar dari sistem robot. Efektor berfungsi sebagai bagian terakhir yang menghubungkan antara manipulator dengan BAB II. KOMPONEN DASAR ROBOT Pokok Bahasan Tujuan Pembelajaran 2.1 Anatomi Robot

19 objek yang akan dijadikan kerja dari robot. Seiring perkembangannya, anatomi robot semakin berkembang. Robot terdiri atas: 1) sensor, 2) aktuator, 3) catu daya/battery, 4) kontroler, 5) sistem komunikasi, 6) sistem pemindah, 7) manipulator/end effector, dan 8) rangka. Gambar 2.1 menunjukkan komponen robot yang mewakili anatomi suatu robot pada umumnya. Sumber: David Cook (2009) Gambar 2.1 Sumo robot, Bugdozer Selain bekerja secara mandiri, suatu robot sering kali dituntut untuk dapat berkomunikasi dengan manusia, suatu pusat kendali ataupun robot lainnya. Komunikasi dapat dilakukan melalui kabel, biasanya menggunakan komunikasi serial (RS232/485), ataupun tanpa kabel (wireless). Komunikasi tanpa kabel dapat memanfaatkan gelombang radio, transmisi inframerah atau yang terbaru menggunakan teknologi bluetooth. Sebetulnya anatomi robot yang mirip dengan manusia dari segi fungsinya. Ekivalensi komponen robot dengan anggota tubuh manusia apat dilihat pada Tabel 2.1 Ekivalensi komponen robot dengan anggota tubuh manusia. Tabel 2.1 Ekivalensi komponen robot dengan anggota tubuh manusia Robot Manusia Sensor Panca indra Aktuator Otot Catu daya Sistem pencernaan Sistem komunikasi Mulut dan telinga Sistem pemindah Kaki

20 Manipulator/end effector Lengan/tangan Rangka Tulang Kontroler Otak Program Pikiran Kontroler adalah peranti yang berfungsi untuk mengolah informasi yang diberikan sensor dan kemudian memberikan perintah kepada aktuator untuk melakukan hal tertentu. Misalnya pada suatu robot pencari cahaya, maka jika terdapat cahaya sensor akan memberikan informasi kepada kontroler yang kemudian akan memerintahkan kepada aktuator untuk bergerak mendekati arah cahaya. Kebanyakan kontroler yang digunakan pada robot adalah peranti digital yang dapat diprogram (atau secara umum disebut komputer) karena alasan fleksibilitas. Banyak peranti yang dapat dijadikan kontroler robot, seperti PC, mikrokontroler, PLC, arduino, raspberry Pi, serta kontroler digital lainnya (misal FPGA). Robot dapat dibuat tanpa kontroler, seperti robot yang dikendalikan oleh manusia melalui remote control atau joystick. Robot juga dapat dibangun menggunakan kontroler terdistribusi, dimana masing-masing kontroler menangani bagian-bagian yang berbeda seperti kaki atau lengan robot, tanpa mengetahui apa yang dikendalikan pada bagian lain dari robot tersebut. Selain itu, robot dapat dibuat dengan kontroler yang letaknya terpisah dari badan robot, seperti laptop atau komputer. Namun dari beberapa kontroler tersebut, mikrokontroler merupakan pilihan yang banyak digunakan (David Cook, 2019). Sumber: David Cook (2009) Gambar 2.2 Atmel ATmega644 mikrokontroler Mikrokontroler mempunyai memori kecepatan tinggi (high-speed memory) dan media penyimpanan, serta mempunyai aneka pin input dan output. Pin ini dapat langsung terhubung dengan sensor, tombol, saklar, dan perangkat lainnya. Mikrokontroler banyak diaplikasikan pada mesin pencuci piring, pengering dan peralatan rumah tangga lainnya. 2.2 Kontroler (Otak Robot)

21 Sensor adalah peranti untuk menerima suatu besaran/sinyal fisik yang kemudian meneruskannya ke kontroler. Terdapat dua jenis sensor pada robot, yaitu sensor internal yang menerima informasi dari bagian robot dan sensor eksternal yang menerima informasi dari lingkungan di luar robot. Contoh dari sensor internal adalah sensor kecepatan atau torsi motor, sedangkan contoh sensor eksternal adalah sensor cahaya, temperatur, suara, tekanan, vision, dan sensor-sensor lainnya. Gambar 2.3 Sensor Cadmium-sulfide sensor untuk deteksi cahaya Tombol Tekan (Push button) Saklar dan pushbutton sering dianggap sebagai sensor yang digunakan untuk mengindra adanya tekanan dan juga digunakan sebagai input. Gambar 2.4 Pushbutton Robot memerlukan catu daya sebagai sumber tegangan untuk seluruh rangkaian elektronik yang terdapat di dalamnya. Catu daya dapat berupa batere, aki, listrik AC (via adaptor), dan sel surya. Catu daya terdiri dari sumber daya, rangkaian regulator untuk menstabilkan dan memproses daya, serta saklar untuk menghidupkan dan mematikan. 2.3 Sensor 2.4 Catu Daya (Power Supply)

22 Gambar 2.5 Ukuran batere di pasaran 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. Regulator Daya Alasan penggunaan regulator daya adalah beberapa bagian robot memerlukan daya listrik yang berbeda. Sebagai contoh, motor memerlukan daya yang lebih besar dibandingkan kontroler maupun lampu LED. Modul regulator daya dapat menurunkan maupun menaikkan besarnya daya listrik. Gambar 2.6 merupakan contoh regulator daya yang merupakan bentuk modern IC 7805. Gambar 2.6 Regulator daya Microchip MCP1826S Saklar On/Off Hampir semua robot mempunyai saklar, yang digunakan untuk menghidupkan dan mematikan robot. Selain itu saklar memudahkan dalam proses perbaikan maupun penyimpanan robot. Gambar 2.7 Saklar listrik

23 Aktuator adalah peranti yang menghasilkan gerakan pada robot. Gerakan pada robot berdasarkan informasi yang diperoleh dari sensor. Motor listrik, pneumatika, dan hidrolika adalah contoh dari aktuator. Selain output gerakan, pada suatu robot sering kali diperlukan output dalam bentuk lain, misalnya suara, display untuk menampilkan keadaan sensor ataupun aktuator. Display dapat berupa LED, seven segment, ataupun LCD. Gambar 2.8 LED aneka warna LED (light-emitting diode) mengindikasikan status daya, posisi motor, deteksi sensor, dan pembuatan keputusan pada robot (decision-making). Selain itu LED menjadikan robot lebih kelihatan menarik. LED mudah digunakan, murah, ringan, tidak panas dan diproduksi dengan aneka warna. Pergerakan (Movement) pada Robot Dalam melaksanakan tugasnya robot sering kali perlu untuk berpindah tempat. Untuk itu diperlukan suatu sistem pemindah (locomotion system). Terdapat banyak variasi sistem pemindah, namun pada pada dasarnya semua menggunakan salah satu dari roda, rantai (track), atau kaki dengan jumlah kaki 2, 4, ataupun 6. Robot dengan dua kaki disebut sebagai biped. Robot industri pada umumnya hanya berupa lengan robot yang bersifat statis sehingga tidak memerlukan sistem pemindah ini. Gambar 2.9 Sepasang roda yang dihubungkan pada motor menggunakan belt 2.5 Aktuator

24 Motor Controller Sebagian besar robot memerlukan motor controller yang digunakan untuk melindungi seluruh komponen elektronika dari lonjakan dan listrik kejut (backlashes and surges) pada saat menghidupkan dan mematikan motor pada robot. Gambar 2.10 Rangkaian motor controller dengan MOSFET chips dan Schottky diodes 8 Untuk memanipulasi obyek lain digunakan manipulator. Proses manipulasi ini dapat berupa pengangkatan, pemindahan, atau pengubahan orientasi dari suatu obyek. Untuk robot industri menipulasi berarti pelaksanaan tugas spesifik menggunakan peralatan khusus, misalnya pengelasan, pengecatan, penanganan material, perakitan, inspeksi, dan lain-lain. Ujung dari manipulator tempat terdapat peralatan secara umum disebut sebagai end-effector atau jika digunakan sebagai pencekam/pemegang secara khusus disebut gripper. Manipulator merupakan suatu struktur mekanik yang terdiri atas beberapa badan yang kaku (link), yang dihubungkan dengan sendi (joint). Manipulator terdiri atas lengan (arm) yang melakukan gerakan, pergelangan (wrist) yang memberikan kecekatan serta end effector yang melakukan tugas yang diinginkan, seperti misalnya grip. Tipe manipulator: ▪ Manipulator Kartesian ▪ Manipulator Silindris ▪ Manipulator Revolute ▪ Manipulator Angular 2.6 Manipulator

25 a. Serial manipulator b. Parallel configuration Gambar 2.11 Tipe manipulator Manipulator Kartesian Lengan robot bergerak linier dalam tiga sumbu (axis) x,y,z Gambar 2.12 Manipulator Cartesian Manipulator Silindris Lengan berputar pada basis, bergerak masuk keluar dan naik turun. Gambar 2.13 Manipulator Silindris Manipulator Revolute Berputar pada 2 sumbu axis dan bergerak linier naik turun.

26 Gambar 2.14 Robot SCARA yang bergerak menggunakan Manipulator Revolute Manipulator Angular Titik sumbu lengan robot bergerak berputar dan dalam 3 sumbu koordinat axis Gambar 2.15 Robot bergerak menggunakan manipulator angular Kabel, konektor, kapasitor, resistor, dioda, transistor dan komponen lainnya sangat dibutuhkan dalam membuat robot. Contoh komponen pendukung robot dapat dilihat pada gambar 2.16 Gambar 2.16 Komponen elektronika 2.7 Komponen elektronik pendukung robot

27 Resistor Resistor merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika. Gambar 2.17 Resistor dalam aneka bentuk dan aneka jenis Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω). Sebutan “OHM” ini diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm yang juga merupakan seorang Fisikawan Jerman. jenis jenisnya ada fixed resistor, variable resistor, thermal resistor, Light Dependent Resistor. Resistor Tetap (Fixed Resistor): 1) Resistor Kawat 2) Resistor Batang Karbon 3) Resistor Keramik atau Porselin 4) Resistor Film Karbon 5) Resistor Film Metal Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor): 1) Potensiometer: a. Logartimik & Linear b. Putar & Geser

28 2) Trimpot 3) NTC dan PTC 4) LDR Potensiometer Potensiometer (POT) merupakan salah satu jenis resistor yang nilai resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan rangkaian elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu: 1) Potensiometer Slider yaitu potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya. 2) Potensiometer Rotary yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer. 3) Potensiometer Trimmer yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti obeng untuk memutarnya. Gambar 2.17 Potensiometer Kapasitor Kapasitor (Capacitor) atau disebut juga dengan Kondensator (Condensator) adalah Komponen Elektronika Pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad. Satuan Kapasitor tersebut diambil dari nama penemunya yaitu Michael Faraday (1791 ~ 1867) yang berasal dari Inggris. Namun Farad adalah satuan yang sangat besar, oleh karena itu pada umumnya Kapasitor yang digunakan dalam peralatan Elektronika adalah satuan Farad yang dikecilkan menjadi pikoFarad, NanoFarad dan MicroFarad.

29 Gambar 2.18 Kapasitor Breadboard Breadboard merupakan sebuah board atau papan yang berfungsi untuk merancang sebuah rangkaian elektronik sederhana. prinsip kerja sebagai berikut: 2 pasang pada jalur bawah dan atas terkoneksi secara horizontal sampai menuju ke bagian tengah pada breadboard. Biasanya, ia akan difungsikan sebagai jalur dari tombol power maupun juga jalur sinyal. Beberapa contohnya adalah digunakan untuk jalur komunikasi maupun clock. 5 lubang yang terdapat di komponen bagian tengah digunakan sebagai lokasi untuk melakukan perakitan komponen. Jalur kelima tersebut terkoneksi secara vertikal sampai menuju ke bagian tengah pada breadboard. Pembatasan pada bagian tengah breadboard biasanya akan difungsikan sebagai tempat untuk menancapkan komponen IC. Gambar 2.19 Breadboard

30 Rangka Rangka adalah tempat/wadah dari seluruh komponen robot terpasang. Bermacam-macam material dapat digunakan sebagai rangka, diantaranya plastik, kayu, ataupun logam. Selain komponen berupa perangkat keras, robot juga memerlukan perangkat lunak berupa program. Bahasa pemrograman yang dipergunakan bermacammacam dari bahasa pemrograman tingkat menengah (assembly), bahasa pemrograman tingkat tinggi (Basic, C, Java), hingga bahasa pemrograman visual (misalnya Microsoft Robotics, Robotic Invention System dari Lego, dan GUI-bot dari Parallax). Sebelum dapat membuat suatu robot yang dapat melakukan hal-hal yang rumit, maka lebih mudah tentunya untuk mempelajari dan membangun suatu robot yang hanya dapat mengerjakan suatu tugas sederhana. Alih-alih membayangkan robot berbentuk manusia (humanoid), lebih baik mencoba membangun robot sederhana, contohnya platform beroda yang dapat melewati rintangan ataupun dapat mengikuti garis. Dengan memulai dari yang sederhana selain lebih mudah untuk dipelajari, perangkat yang diperlukan juga lebih mudah untuk diperoleh dan lebih murah biayanya. Saat ini telah banyak alat bantu untuk semua orang yang berminat robot. Anda bisa membangun robot dari nol, mulai dari mendesain, membuat rangka, memasang sensor, motor listrik yang kemudian dirangkaikan dengan kontroler hingga memprogramnya. Anda juga dapat menggunakan kit robot yang ada di pasaran dengan berbagai macam kelengkapan dan kisaran rentang harga. Contoh kit robot yang paling terkenal adalah Boe-Bot dari Parallax, dan Lego Mindstorm. Selain itu juga terdapat beberapa produk dari produsen lain seperti Fischer Technik, Lynx, Microbric dan Delta Electronics. Kit robot tersebut ada yang berupa mobile robot, robot berkaki, lengan robot, hingga kit robot kompetisi. Selain kedua cara di atas, dapat juga membangun robot dari modifikasi, misalnya mainan ataupun peranti lain. Mainan yang mudah dan relatif murah untuk diperoleh, seperti mobil tamiya atau Remote Control (mobil, kapal, helikopter), dapat digunakan sebagai platform robot, untuk kemudian dimodifikasi sesuai kebutuhan. Pilihan manapun yang dipilih, yang terpenting adalah disesuaikan dengan ketrampilan dan dana. 2.8 Perangkat Lunak

31 Keterampilan apa saja yang diperlukan seseorang untuk memulai membuat robot? Telah disebutkan bahwa suatu robot tersusun atas komponen mekanika, elektronika, dan pemrograman, namun untuk mulai seseorang tidaklah harus sudah menjadi ahli di ketiga bidang tersebut. Ketrampilan dasar elektronika yang perlu dipelajari antara lain kemampuan membaca diagram rangkaian elektronik dan data sheet komponen yang diperlukan serta tahu fungsi komponen dasar elektronika seperti resistor, kapasitor, dioda, dan transistor. Dimulai dengan membuat rangkaian sederhana dengan jumlah komponen sedikit, kemudian dapat melakukan troubleshoot rangkaian, membuat rangkaian dan memodifikasi rangkaian yang telah ada sesuai dengan kebutuhan. Walaupun terdapat berbagai macam kontroler dan bahasa pemrograman, maka dapat menyusun program secara mahir menggunakan bahasa pemrograman. Kontroler yang banyak dipergunakan pada robot adalah mikrokontroler selain juga PC. Tidak seperti di masa lalu saat mikrokontroler hanya dapat diprogram menggunakan bahasa Assembly, saat ini telah terdapat banyak kompiler menggunakan bahasa pemrograman tingkat tinggi. Selain bahasa Basic dan C, saat ini juga terdapat bahasa visual untuk memprogram mikrokontroler. Untuk membangun robot diperlukan latar belakang pengetahuan mekanika. Pengetahuan mengenai roda gigi, puli, sabuk, bantalan, sambungan material, serta hubungan antara kecepatan, gaya dan torsi hanyalah sebagian pengetahuan yang perlu dimiliki. Tambahan kemampuan yang sangat berharga dalam membangun robot adalah ketrampilan mengoperasikan mesin perkakas, seperti gergaji, mesin bor, dan bubut. Di luar ketrampilan dasar yang telah disebutkan, harus punya dua ketrampilan penting yang tidak dapat dipelajari dari buku, yaitu kesabaran dan kemauan untuk belajar. Kedua hal ini diperlukan karena dalam membangun robot hampir tidak pernah robot yang dibuat langsung dapat beroperasi seperti yang diharapkan. Selalu diperlukan kalibrasi, penyesuaian-penyesuaian dan perbaikan supaya robot dapat beroperasi secara sempurna. Namun justru karena adanya masalah dan hambatan tersebut ketrampilan dan pengetahuan anda menjadi semakin bertambah. 1. Menurut David Cook (2009), secara umum sistem robot memiliki empat komponen dasar, yaitu: Otak robot atau kontroler, Daya listrik (Electrical Power), Sensor, Aktuator, Efektor dan umpan balik. Rangkuman

32 2. Kontroler adalah peranti yang berfungsi untuk mengolah informasi yang diberikan sensor dan kemudian memberikan perintah kepada aktuator untuk melakukan hal tertentu. Misalnya pada suatu robot pencari cahaya, maka jika terdapat cahaya sensor akan memberikan informasi kepada kontroler yang kemudian akan memerintahkan kepada aktuator untuk bergerak mendekati arah cahaya. Kebanyakan kontroler yang digunakan pada robot adalah peranti digital yang dapat diprogram (atau secara umum disebut komputer) karena alasan fleksibilitas. Banyak peranti yang dapat dijadikan kontroler robot, seperti PC, mikrokontroler, PLC, arduino, raspberry Pi, serta kontroler digital lainnya (misal FPGA). 3. Sensor adalah peranti untuk menerima suatu besaran/sinyal fisik yang kemudian meneruskannya ke kontroler. Terdapat dua jenis sensor pada robot, yaitu sensor internal yang menerima informasi dari bagian robot dan sensor eksternal yang menerima informasi dari lingkungan di luar robot. 4. Robot memerlukan catu daya sebagai sumber tegangan untuk seluruh rangkaian elektronik yang terdapat di dalamnya. Catu daya dapat berupa batere, aki, listrik AC (via adaptor), dan sel surya. Catu daya terdiri dari sumber daya, rangkaian regulator untuk menstabilkan dan memproses daya, serta saklar untuk menghidupkan dan mematikan. 5. Aktuator adalah peranti yang menghasilkan gerakan pada robot. Gerakan pada robot berdasarkan informasi yang diperoleh dari sensor. Motor listrik, pneumatika, dan hidrolika adalah contoh dari aktuator. Selain output gerakan, pada suatu robot sering kali diperlukan output dalam bentuk lain, misalnya suara, display untuk menampilkan keadaan sensor ataupun aktuator. Display dapat berupa LED, seven segment, ataupun LCD. 6. Untuk memanipulasi obyek lain digunakan manipulator. Proses manipulasi ini dapat berupa pengangkatan, pemindahan, atau pengubahan orientasi dari suatu obyek. Untuk robot industri menipulasi berarti pelaksanaan tugas spesifik menggunakan peralatan khusus, misalnya pengelasan, pengecatan, penanganan material, perakitan, inspeksi, dan lain-lain. Ujung dari manipulator tempat terdapat peralatan secara umum disebut sebagai end-effector atau jika digunakan sebagai pencekam/pemegang secara khusus disebut gripper. 7. Kabel, konektor, kapasitor, resistor, dioda, transistor dan komponen lainnya sangat dibutuhkan dalam membuat robot. 8. Selain komponen berupa perangkat keras, robot juga memerlukan perangkat lunak berupa program. Bahasa pemrograman yang dipergunakan bermacam-macam dari bahasa pemrograman tingkat menengah (assembly), bahasa pemrograman tingkat tinggi (Basic, C, Java), hingga bahasa pemrograman visual (misalnya Microsoft

33 Robotics, Robotic Invention System dari Lego, dan GUI-bot dari Parallax). 1. Anatomi robot terdiri dari apa saja? 2. Berikan contoh otak robot sederhana! 3. Robot membutuhkan power source, power regulation, dan motor controller. Berikan contohnya dan lengkapi dengan gambarnya! 4. Bagaimana cara mendapatkan informasi mengenai komponen dan perlengkapan dalam membuat robot? 5. Perangkat lunak apa saja yang biasa digunakan dalam membuat robot? Latihan

34 ▪ Pengertian sensor ▪ Karakteristik sensor ▪ Klasifikasi sensor ▪ Jenis-jenis sensor Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa diharapkan mampu: ▪ Menjelaskan pengertian dan fungsi sensor. ▪ Memperhatikan karakteristik dan spesifikasi sensor dalam membuat robot. ▪ Menyebutkan dan menjelaskan beberapa klasifikasi sensor. ▪ Menyebutkan dan memberikan contoh berbagai jenis sensor. Seperti Indera pada manusia. Robot dapat mengenali lingkungannya dengan menggunakan sensor. Seperti manusia yang dapat merasakan dingin dengan kulitnya, melihat dengan matanya, mendengar dengan telinga, mengecap dengan lidahnya, dan mencium dengan hidungnya. Jika manusia hanya memiliki lima indera secara fisik. Robot bisa memiliki lebih banyak dari itu, karena robot bisa menggunakan sensor apa saja. Robot bisa mendapat informasi lebih banyak, termasuk seperti indera pada hewan. Robot bisa memiliki semuanya. Sensor adalah perangkat yang digunakan untuk mendeteksi perubahan besaran fisik seperti tekanan, gaya, besaran listrik, cahaya, gerakan, kelembaban, suhu, kecepatan dan fenomena-fenomena lingkungan lainnya. Setelah mengamati terjadinya perubahan, Input yang terdeteksi tersebut akan dikonversi mejadi Output yang dapat dimengerti oleh manusia baik melalui perangkat sensor itu sendiri ataupun ditransmisikan secara elektronik melalui jaringan untuk ditampilkan atau diolah menjadi informasi yang bermanfaat bagi penggunanya. Sensor adalah peralatan electrical/mechanical/chemical yang memetakan suatu keadaan ke dalam betuk besaran pengukuran. Masing-masing sensor BAB III. SENSOR DASAR ROBOT Pokok Bahasan Tujuan Pembelajaran 3.1 Pengertian Sensor

35 didasarkan pada prinsip perpindahan-mengkonversi dari energi satu ke energi yang lain. Fungsi sensor dalam robotik adalah memberi informasi terus menerus kepada kontroler robot mengenai posisi, kecepatan, dan akselerasi dari setiap batanghubung (link) yang bisa diumpan balik ke unit kontroler sehingga sistem dapat dikendalikan dengan tepat. Informasi sensor dapat berupa sinyal digital atau sinyal analog (diproses dahulu oleh transduser). Sensor robotik dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu: 1) Sensor internal, digunakan untuk mengendalikan posisi dan kecepatan berbagai jenis sendi (joint) robot. Sensor ini membentuk kendali loop umpan balik dengan kontroler robot. Jenis sensor yang digunakan untuk mengendalikan posisi lengan robot adalah potensiometer dan enkoder optik, sedang untuk mengendalikan kecepatan lengan robot digunakan tachometer. 2) Sensor eksternal, digunakan untuk mengkoordinasi operasi robot dengan peralatan lain dalam sel. Dalam banyak hal, sensor eksternal merupakan peralatan relatif sederhana, seperti misalnya saklar batas untuk menentukan apakah posisi telah ditempatkan dengan tepat dalam pemegang atau mengidentifikasikan bahwa part telah siap untuk dibawa oleh konveyor. Dari sudut pandang robot, sensor dapat diklasifikasikan dalam dua kategori, yaitu sensor lokal (on-board) yang dipasang di tubuh robot, dan sensor global, yaitu sensor yang diinstal di luar robot tapi masih dalam lingkungannya (environment) dan data sensor global ini dikirim balik ke robot melalui komunikasi nirkabel (Pitowarno, 2006: 57). Dalam memilih peralatan sensor dan transduser yang tepat dan sesuai dengan sistem yang akan disensor maka perlu diperhatikan persyaratan umum sensor berikut ini: (D Sharon, dkk, 1982). A. Linearitas Sensor Ada banyak sensor yang menghasilkan sinyal keluaran yang berubah secara kontinyu sebagai tanggapan terhadap masukan yang berubah secara kontinyu. Sebagai contoh, sebuah sensor panas dapat menghasilkan tegangan sesuai dengan panas yang dirasakannya. Dalam kasus seperti ini, biasanya dapat diketahui secara tepat bagaimana perubahan keluaran dibandingkan dengan masukannya berupa sebuah grafik. Gambar dibawah memperlihatkan hubungan dari dua buah sensor panas yang berbeda. Garis lurus pada 3.2 Karakteristik Sensor

36 gambar (a). memperlihatkan tanggapan linier, sedangkan pada gambar (b). adalah tanggapan non-linier. Gambar 3.1 Tanggapan Linier dan non Linier B. Sensitivitas Sensor Sensitivitas akan menunjukkan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap kuantitas yang diukur. Sensitivitas sering juga dinyatakan dengan bilangan yang menunjukan “perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan masukan”. Beberepa sensor panas dapat memiliki kepekaan yang dinyatakan dengan “satu volt per derajat”, yang berarti perubahan satu derajat pada masukan akan menghasilkan perubahan satu volt pada keluarannya. Sensor panas lainnya dapat saja memiliki kepekaan “dua volt per derajat”, yang berarti memiliki kepakaan dua kali dari sensor yang pertama. Linieritas sensor juga mempengaruhi sensitivitas dari sensor. Apabila tanggapannya linier, maka sensitivitasnya juga akan sama untuk jangkauan pengukuran keseluruhan. Sensor dengan tanggapan pada gambar (b) akan lebih peka pada temperatur yang tinggi dari pada temperatur yang rendah. C. Tanggapan Waktu Sensor (Respon Time) Tanggapan waktu pada sensor menunjukan seberapa cepat tanggapannya terhadap perubahan masukan. Sebagai contoh, instrumen dengan tanggapan frekuensi yang jelek adalah sebuah termometer merkuri.

37 Gambar 3.2 Grafik waktu respon Tips Memilih Sensor Yayan I.B, (1998), mengatakan ketentuan lain yang perlu diperhatikan dalam memilih sensor yang tepat adalah dengan mengajukan beberapa pertanyaan berikut ini: 1) Apakah ukuran fisik sensor cukup memenuhi untuk dipasang pada tempat yang diperlukan? 2) Apakah sensor tersebut cukup akurat? 3) Apakah sensor tersebut bekerja pada jangkauan yang sesuai? 4) Apakah sensor tersebut akan mempengaruhi kuantitas yang sedang diukur? Sebagai contoh, bila sebuah sensor panas yang besar dicelupkan kedalam jumlah air air yang kecil, malah menimbulkan efek memanaskan air tersebut, bukan menyensornya. 5) Apakah sensor tersebut tidak mudah rusak dalam pemakaiannya? 6) Apakah sensor tersebut dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya? 7) Apakah harga sensor tersebut terlalu mahal? Sensor yang digunakan pada robot bergerak sangat beraneka ragam jenisnya. Beberapa sensor digunakan untuk mengukur temperatur internal robot, ada juga sensor yang digunakan untuk mengukur kecepatan putaran motor. Sensor yang lebih canggih digunakan untuk mendapatkan informasi dari lingkungan robot, bahkan dapat digunakan untuk menentukan posisi robot (robotics, 2007). 3.3 Klasifikasi Sensor

38 Klasifikasi robot berdasarkan penggunaan sensor: ▪ Proprioceptive sensor Mengukur nilai internal pada sistem robot. Contoh mengukur kecepatan motor, beban roda, sudut lengan robot dan besarnya tegangan pada batere robot. ▪ Exteroceptive sensor Exteroceptive sensor memperoleh informasi dari lingkungan di sekitar robot, seperti pengukuran jarak, intensitas cahaya dan amplitudo suara. Data pengukuran ini kemudian diterjemahkan oleh robot untuk mendapatkan informasi penting dari lingkungan robot. Klasifikasi robot berdasarkan penggunaan daya sensor: ▪ Sensor Pasif (Passive Sensor) Sensor Pasif adalah jenis sensor yang dapat menghasilkan sinyal output tanpa memerlukan pasokan listrik dari eksternal. Contohnya Termokopel (Thermocouple) yang menghasilkan nilai tegangan sesuai dengan panas atau suhu yang diterimanya. ▪ Sensor Aktif (Active Sensor) Sensor Aktif adalah jenis sensor yang membutuhkan sumber daya eskternal untuk dapat beroperasi. Sifat fisik Sensor Aktif bervariasi sehubungan dengan efek eksternal yang diberikannya. Sensor Aktif ini disebut juga dengan Sensor Pembangkit Otomatis (Self Generating Sensors). Klasifikasi robot berdasarkan sifat analog atau digitalnya: ▪ Sensor Analog Sensor Analog adalah sensor yang menghasilkan sinyal output yang kontinu atau berkelanjutan. Sinyal keluaran kontinu yang dihasilkan oleh sensor analog ini sebanding dengan pengukuran. Berbagai parameter Analog ini diantaranya adalah suhu, tegangan, tekanan, pergerakan dan lain-lainnya. Contoh Sensor Analog ini diantaranya adalah akselerometer (accelerometer), sensor kecepatan, sensor tekanan, sensor cahaya dan sensor suhu. ▪ Sensor Digital Sensor Digital adalah sensor yang menghasilkan sinyal keluaran diskrit. Sinyal diskrit akan non-kontinu dengan waktu dan dapat direpresentasikan dalam “bit”. Sebuah sensor digital biasanya terdiri dari sensor, kabel dan pemancar. Sinyal yang diukur akan diwakili dalam format digital. Output digital dapat dalam bentuk Logika 1 atau logika 0 (ON atau OFF). Sinyal fisik yang diterimanya akan dikonversi menjadi sinyal digital di dalam sensor itu sendiri tanpa komponen eksternal. Kabel digunakan untuk transmisi jarak jauh. Contoh Sensor Digital ini diantaranya adalah akselerometer digital

39 (digital accelerometer), sensor kecepatan digital, sensor tekanan digital, sensor cahaya digital dan sensor suhu digital. Touch Sensor. Adalah jenis sensor yang akan mendeteksi ketika disentuh, ibarat kulit. Touch Sensor pada dasarnya adalah saklar yang memiliki berbagai jenis bentuk. Pada robot digunakan untuk misalnya; mendeteksi objek yang ada pada tangan robot, mencegah terjadinya tabrakan pada robot beroda, dan masih banyak lagi. Gambar 3.3 Touch Sensor Light Sensor. Sensor ini mendeteksi cahaya atau peka terhadap cahaya di sekitarnya. Dengan sensor ini robot dapat mengetahui gelap dan terang suatu objek, tempat, siang atau malam. Sensor cahaya terdiri dari tiga macam kategori: ▪ Fotovoltaic, prosedur kerja dari sensor ini yaitu, mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik, dengan adanya penyinaran cahaya akan menyebabkan pergerakan elektron dan menghasilkan tegangan. ▪ Fotokonduktif (fotoresistif), sensor ini memberikan perubahan tahanan (resistansi) pada sel-selnya. prinsip kerjanya, semakin tinggi intensitas cahaya yang terima sensor, maka akan semakin kecil pula nilai tahanannya. ▪ Fotolistrik, sensor yang berprinsip kerja berdasarkan pantulan karena perubahan posisi/jarak suatu sumber sinar (inframerah atau laser) ataupun target pemantulnya, yang terdiri dari pasangan sumber cahaya dan penerima. Berikut ini merupakan beberepa contoh dari sensor cahaya: ▪ LDR (Light Dependent Resistor) Sensor ini berfungsi untuk mengubah itensitas cahaya menjadi hambatan listrik. Prinsip kerja dari LDR yaitu, semakin tinggi intensitas cahaya yang mengenai permukaan LDR maka hambatan listrik yang dihasilkan semakin besar, dan sebaliknya. Sensor ini dapat 3.4 Jenis-Jenis Sensor pada Robot

40 diimplementasikan dalam pembuatan lampu otomatis. Lampu yang secara otomatis hidup dimalam hari, dan mati disiang hari. Lampu hidup dikarenakan intensitas cahaya yang terbaca oleh sensor sangatlah minim, dan sebaliknya. Gambar 3.4 LDR ▪ Fotodiode Fotodiode ini berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi konduktivitas dioda. Fotodiode sejenis dengan dioda pada umummya, perbedaannya pada fotodiode ini adalah dipasangnya sebuah lensa pemfokus sinar untuk memfokuskan sinar jatuh pada pertemuan ”pn”. Gambar 3.5 Fotodioda ▪ Fototransistor Berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi konduktivitas transistor. Fototransistor sejenis dengan transistor pada umummya. Perbedaannya terletak pada, fototransistor dipasang sebuah lensa pemfokus sinar pada kaki basis untuk memfokuskan sinar jatuh pada pertemuan ”pn”. Colour Sensor. Sama seperti light sensor atau Infra Red sensor, color sensor juga bisa mendeteksi gelap terang dengan menangkap warna hitam dan putih. Tapi selain itu, Color Sensor juga dapat mendeteksi warna lainnya seperti merah, biru, kuning, dan sebagainya. Gambar 3.6 Sensor warna TCS3200

41 Distance Sensor. Adalah jenis sensor yang digunakan untuk mendeteksi objek dengan cara mengukur jarak objek tersebut. Sensor ini bisa mengukur jarak dengan sangat akurat. Dalam robot, Distance Sensor berguna sebagai mata. Robot dapat melihat objek didepannya dengan sensor ini. Contoh Distance Sensor yang paling sering digunakan adalah Ultrasonic sensor. Gambar 3.7 Sensor jarak Sound Sensor. Mendeteksi suara di sekitar robot, fungsinya tentu saja seperti telinga. Melalui program sensor ini bisa membedakan suara yang nyaring, suara yang tidak nyaring, dan hening. Intensitasnya bisa kita atur manual, atau melalui program, tergantung jenis Sound Sensor yang dipakai. Balance Sensor atau gyro sensor. Biasa digunakan untuk membuat robot tetap seimbang. Mengetahui kemiringan, dan membantu bangun saat robot terjatuh. Sensor Giroskop adalah sensor yang digunakan untuk merasakan dan menentukan orientasi dengan bantuan gravitasi bumi. Perbedaan utama antara Sensor Akselerometer dan Giroskop adalah bahwa Giroskop dapat merasakan rotasi di mana akselerometer tidak bisa. Gambar 3.8 Sensor Giroskop (Gyroscope sensor) Gas Sensor. Berfungsi untuk mendeteksi berbagai jenis gas atau asap yang ada di sekitar. Seperti hidung pada manusia, dapat membedakan yang mana gas yang biasa mana gas yang berbahaya. Contoh penerapan gas Sensor adalah untuk robot penjinak Bom, atau robot GreenBird.

42 Gambar 3.9 Gas Sensor Temperatur Sensor. Sama seperti kulit yang dapat merasakan panas dan dingin. Dengan temperatur sensor robot dapat mengenali suhu yang ada disekitarnya. Gambar 3.10 Sensor suhu Thermocouple adalah salah satu jenis sensor suhu yang paling sering digunakan, hal ini dikarenakan rentang suhu operasional Thermocouple yang luas yaitu berkisar -200°C hingga lebih dari 2000°C dengan harga yang relatif rendah. Thermocouple pada dasarnya adalah sensor suhu ThermoElectric yang terdiri dari dua persimpangan (junction) logam yang berbeda. Salah satu Logam di Thermocouple dijaga di suhu yang tetap (konstan) yang berfungsi sebagai junction referensi sedangkan satunya lagi dikenakan suhu panas yang akan dideteksi. Dengan adanya perbedaan suhu di dua persimpangan tersebut, rangkaian akan menghasilkan tegangan listrik tertentu yang nilainya sebanding dengan suhu sumber panas. Gambar 3.11 Thermocouple Sensor Tekanan. Sensor ini memiliki transduser yang mengukur ketegangan kawat, dimana mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. Dasar penginderaannya pada perubahan tahanan pengantar (transduser) yang berubah akibat perubahan panjang dan luas penampangnya. Contoh produk yang menggunakan sensor Tekanan, seperti: Alat untuk mendeteksi tekanan darah orang dewasa secara otomatis. Alat tersebut dilakukan dengan manset