BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

Transkripsi

1 BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT Secara umum konfigurasi sistem dari lengan robot terdiri dari input, NImyRIO, output. Dari bagian besar terdapat perangkat keras (Hardware). Sisi masukan (input) terdiri dari TCS-00 sebagai sensor warna. Untuk kontroller menggunakan NI-myRIO jenis Labview. Pada sisi keluaran (output) terdapat motor untuk menggerakkan konveyor. Adapun blok diagram perancangan ditunjukkan dalam Gambar.. Gambar.. Blok Diagram Sistem Pada saat pertama kali MyRIO di aktifkan, maka sistem melakukan inisialiasi, pada kondisi ini sistem FPGA didalam controller MyRIO melakukan inisialisasi timer PWM untuk motor servo, sensor warna dan driver relay motor konveyor. Sensor TCS-00 bertugas sebagai sensor warna media sementara untuk mengetahui ada tidaknya media pada konveyor digunakan proximity infrared, pada kondisi awal mengaktifkan driver relay untuk menjalankan

2 konveyor, selanjutnya pada kondisi ini sensor proximity infrared melakukan pendeteksian benda yang berjalan diatas konveyor. Saat infrared mendeteksi benda, maka sistem MyRIO menghentikan driver kemudian dilanjutkan dengan proses penyensoran warna. Proses pembacaan warna terdiri dari seting yaitu warna RED, GREEN, BLUE dan WHITE BALANCE dengan mengatur pin S dan S setelah itu output dibaca pada pin FOUT dengan membaca frekuensi yang dihasilkan berdasarkan selektor warna. Hasil pembacaan parameter warna tersebut selanjutnya dikonversi berdasarkan hasil kalibrasi untuk menentukan warna yang dideteksi. Pada perancangan ini warna yang disortir adalah merah, kuning, hijau, biru sehingga saat warna dideteksi oleh sistem maka motor servo pada ARM DOF akan mengambil media warna pada box warna yang sesuai sedangkan untuk warna yang diluar kategori penyortiran akan ditepatkan di box putih pada mekanik sebagai warna yang tidak terdeteksi atau diluar warna sortir. Pada proses pengambilan media sistem menggunakan motor servo yang membentuk ARM (lengan robotic) yang keseluruhannya terdiri dari siku yang diputar melalaui servo. Sementara itu untuk menggerakkan servo pada sistem menggunakan PWM pada masing-masing servo. Dengan demikian, maka gerakan ke servo tersebut digerakkan oleh PWM yang sebelumnya harus dilakukan proses adjusting untuk menentukan nilai PWM pada arah gerakan ARM tersebut yang ditanam didalam perangkat lunak Ni-myRIO.. Perancangan Mekanik.. Perancangan Lengan Robot Lengan robot yang dibuat ini berbentuk articulated robot yang terdiri dari rentetan serial dari sambungan link. Setiap sambungan terhubung dengan tepat pada dua sambungan yang lain, dengan pengecualian pada yang pertama dan terakhir terhubung pada satu sambungan yang lain.

3 Lengan robot dibuat dari Acrylic dengan ketebalan mm, untuk body (base frame) dan untuk link yang lainnya, desain bentuk base frame, link dan gripper ditunjukkan dalam Gambar.. Servo Servo Servo Servo Servo Servo Gambar. Desain Mekanik Fungsi lengan robot di atas yaitu berbeda-beda, servo sebagai gripper, servo sebagai pemutar gripper, servo,, sebagai link, sedangkan servo sebagai base frame atau titik tumpuan dari keseluruhan motor servo... Perancangan Konveyor Proses penyortiran yang digunakan pada perancangan ini menggunakan konveyor, dimana pada kondisi ini konveyor bergeser menggerakkan media balok kayu berwarna agar dapat disortir melalui sensor warna dan lengan robot. Adapun desain mekanik pada konveyor ditunjukkan dalam Gambar.,., dan.: Gambar. Desain Mekanik konveyor

4 Ruang sensor warna TCS00 Cm Cm Cm Roller Belt Karet Cm Gambar. Dimensi Mekanik konveyor tampak samping Cm Foto reflector dan TCS00 Gambar. Dimensi Mekanik konveyor tampak atas. Perancangan Elektronik.. Perancangan Rangkaian RGB Sensor Untuk dapat membaca data warna RGB pada perancangan sistem pembaca warna dalam perancangan ini, maka digunakan sensor RGB TCS00. Adapun sensor TCS00 yang telah beredar di Indonesia telah dilengkapi dengan internal controller yang memproses data warna dari sensor tersebut menjadi keluaran digital frekuensi dan inputan selektor warna yang dikontrol melalui input S dan S dan mempuyai jenis pembacaan warna dasar yaitu RED, GREEN, BLUE dan WHITE BALANCE. Sementara itu untuk resolusi pembacaan data warna diatur menggunakan pin S Dan S. Pada modul sensor warna TCS00 juga dilengkapi dengan LED controller yang dpat diakses oleh sistem agar penyinaran media yang disensor dapat menghasilkan pembacaan yang presisi. Adapun konfigurasi pin

5 TSC00 dan diagram koneksinya terhadap NI-myRIO ditunjukkan sebagaimana dalam Gambar.: V Modul Sensor WARNA TCS00 Vcc Fout S S S0 LED S GND DIO.0 DIO. DIO. DIO. NI MYRIO I Konektor A Ni MyRIO Gambar.. Diagram koneksi TSC00 ke NI-myRIO.. Perancangan sensor halangan infrared reflector Untuk dapat mengetahui ada tidaknya media yang akan disensor pada jalur konveyor dalam perancangan ini maka diperlukan sensor yang dapat mendeteksi ada tidaknya media (box warna) yang berjalan diatas lajur konveyor penyortir, untuk itu pada perancangan ini digunakan sensor photodiode reflector yang ditempatkan sejajar dengan sensor warna. Karena sifatnya reflector maka proses pendeteksiannya secara refleksi yaitu pantulan cahaya infrared yang mengenai objek dibaca kembali untuk mengetahui ada tidaknya benda. Output yang dihasilkan berupa logika High dan Low. Pada perancangan ini sensor infrared reflector dirancang menggunakan modul infrared proximity dan desain sensor sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar. dan.: 0

6 Gambar.. Desain Bentuk Fisik reflector infrared Adapun perancangan rangkaian detektor infrared reflector ditunjukkan dalam Gambar.: V Konektor B Ni MyRIO NI MYRIO I00 Proximity Infrared Vcc DOut Gnd Merah Kuning Hijau DIO Gambar.. Konfigurasi pin infrared reflector ke NI-myRIO.. Perancangan Motor Servo MGR Pada perancangan motor servo, bagian ini akan dirancang rangkaian motor servo dengan NI-myRIO. Pada perancangan rangkaian motor servo, kaki output langsung terhubung pada pin PWM pada NI-myRIO. Sedangkan kaki Vin pada motor servo dihubungkan ke pin tegangan +V dan kaki ground dihubungkan dengan pin ground. Karena pada perancangan ini motor servo digunakan untuk menggerakkan lengan robot dof, maka terdapat unit servo yang dikontrol bersamaan oleh controller NI-myRIO dan terhubung pada masing-masing pin

7 PWM pada konektor A dan B NI-myRIO. Adapun perancangan rangkaian motor servo MGR ditunjukkan dalam Gambar. dan.0. Gambar. Desain Motor Servo. Tabel. Spesifikasi Motor Servo Dimensi dan spesifikasi A (mm) : B (mm) : C (mm) :. D (mm) : E (mm) : F (mm) :. Speed (sec) : 0. Torque (kg-cm) :. Weight (g) :. Voltage :.- KONEKTOR A NI MYRIO I PWM 0 PWM PWM V SERVO DOF SERVO DOF SERVO DOF KONEKTOR B NI MYRIO I PWM PWM PWM 0 V SERVO DOF SERVO DOF SERVO DOF Konektor A Ni MyRIO Konektor B Ni MyRIO Gambar.0 Rangkaian Motor Servo.. Perancangan Rangkaian driver motor Konveyor Agar konveyor dapat digerakkan oleh sistem menggununakan motor DC, maka pada perancangan ini digunakan driver relay, adapun rangkaian driver relay dirancangan menggunakan driver darlington yang sudah terintegrasi didalam chip IC ULN00. ULN00 merupakan driver darlington open Collector yang

8 mampu mendriver output dengan maksimal arus 00mA pada setiap driver dan terdiri dari unit driver dalam satu kemasan IC sehingga sangat cocok digunakan untuk mengontrol relay melalui controller NI-myRIO. Selanjutnya kontak relay digunakan untuk memutus dan menghubung power supply pada motor DC konveyor sehingga konveyor dapat diaktifkan melalaui pin NI-myRIO. Adapun perancangan rangkaian driver relay Motor DC ditunjukkan dalam Gambar.: A DIO. Connector A NI Myrio U B B B B B B B ULN00A COM C C C C C C C 0 DCV Gambar. Rangkaian driver Motor konveyor. MOTOR KONVEYOR.. Perancangan Rangkaian Keseluruhan Rangkaian keseluruhan meliputi seluruh bagian dari komponen perangkat keras yang dikendalikan oleh kontroller NI-myRIO 00. Pada perancangan rangkaian ini masing-masing hardware terhubung dengan port Ni-myRIO sebagaimana perancangan pada masing-masing perangkat keras. Adapun rangkaian keseluruhan ditunjukkan dalam Gambar.:

9 V Modul Sensor WARNA TCS00 NI MYRIO I00 Vcc U DCV KONEKTOR A 0 Fout S S LED GND S0 S COM B C B C B C B C B C B C B C ULN00A 0 MOTOR KONVEYOR 0 0 PWM 0 PWM PWM V SERVO DOF Konektor A Ni MyRIO V Proximity Infrared SERVO DOF Merah Vcc KONEKTOR B Hijau DOut Gnd V SERVO DOF PWM PWM PWM 0 R 0 R 0 D MERAH D KUNING R 0 D D HIJAU BIRU R 0 R 0 D PUTIH V SERVO DOF SERVO DOF Konektor B Ni MyRIO SERVO DOF Gambar. Rangkaian Keseluruhan sistem.