25/09/2016
KLASIFIKASI SENSOR • Internal – Sensor posisi, kecepatan, percepatan – Contoh : deteksi variabel posisi join lengan
SENSOR ROBOT
• Eksternal – – – – – – –
KLASIFIKASI SENSOR BERDASARKAN SINYAL OUTPUT Output Sensor
Contoh Aplikasi / sensor
Biner (1/0)
Sensor tactile (limit switch, TX-RX infra Merah
Analog, misal ( 0 – 5 ) V
Sensor Temperature, accelerometer
Pulsa , misal PWM
Giroskop digital
Data Serial, misal RS232C atau USB
Modul GPS
Jalur paraller / Bus
Kamera digital, rotary encoder dilengkapi IC HCTL2000/2020
Sensor taktil (limit switch, tombol taktil) Sensor force dan sensor torsi Sensor proksimiti Sensor jarak Sensor vision Gyro, kompas digital, detektor api, detektor gas dan lain-lain Contoh : Variabel luar seperti area(range), proximity, sentuhan (touch), lebih berfungsi sebagai penuntun (identifikasi & enganganan)
SENSOR BINER • Sensor biner menghasilkan output logika1 atau 0 saja. • Contoh : limit switch yang dioperasikan sebagai sensor tabrakan yg dipasang pada bumper robot. • Setiap perangkat sensor pada dasarnya dapat dioperasikan secara biner dengan menggunakan sistem threshold atau komparasi pada outputnya.
1
25/09/2016
SENSOR ANALOG • Fenomena analog yg biasa diukur di dalam sistem internal robot berhubungan dengan posisi, kecepatan, percepatan, kemiringan / kecondongan, dsb. • Pengukuran dari luar sistem robot banyak berhubungan dengan penetapan posisi koordinat robot terhadap referensi ruang kerja. Mis : posisi robot terhadap garis lintang dan bujur bumi. – Contoh : sensor GPS
SENSOR KAMERA
KETENTUAN UMUM SENSOR Ukuran fisik Akurasi Jangkauan yang sesuai Efeknya terhadap kuantitas yang sedang diukur • Ketahanan terhadap lingkungan • Biaya • • • •
Contoh Kamera Mikro
• Penggunaan kamera (digital) dalam dunia robotik dikenal sebagai robotics vision. • Seperti halnya mata pada manusia, kamera dapat didesain sebagai mata robot. • Kemampuan kamera digital biasanya diukur dari resolusi tangkapan gambarnya dalam pixels/inch atau pixels/cm. Makin besar resolusi maka makin akurat tangkapan gambarnya.
2
25/09/2016
Aplikasi Kamera
ROTARY / SHAFT ENCODER • Untuk pengukuran posisi putaran yang lebih presisi dapat menggunakan rotary / shaft encoder. • Prinsip kerjanya bisa diilustrasikan berikut :
Bentuk Fisik Rotary encoder
SENSOR SONAR Sound Navigation and Ranging • Sensor yang umum digunakan untuk Menentukan jarak sebuah objek. • Pada dasarnya sensor ini bekerja berdasarkan prinsip pemantulan gelombang suara, variable yang diukur adalah waktu pemantulan sejak gelombang tersebut dipancarakan • Perubahan frekuensi untuk menghitung kecepatan dari obyek (Doppler effect)
3
25/09/2016
SENSOR SONAR Sound Navigation and Ranging
MASALAH YANG SERING MUNCUL PADA SENSOR
BOUNCING
BOUNCING
• Saat switch mekanik (push button, switch) antar terminalnya tidak langsung tersambung dengan sempurna • Tekanan, getaran, kotoran, minyak, karat, dan faktor lain menyebabkan kontak logamnya memantul-mantul tersambung dan tidak, sebelum mencapai kondisi barunya.
• Bila switch tersebut digunakan sebagai data masukan ke mikrokontroler, dapat menyebabkan kesalahan data karena dianggap ada sata masuk berkali-kali
4
25/09/2016
SOLUSI BOUNCING • Secara mekanik – Teknologi switch semakin maju – Tactile switch menghasilkan sambungan yang kuat, pulsa yang bersih, seperti bunyi klik pada mouse PC – Membrane-switch, lembaran karet dengan ujung konduktif, karet yang lembut menghasilkan sambungan yang lembut, menimbulkan bouncing yang minimal, seperti pada keyboard PC, kalkulator, dll
SOLUSI BOUNCING • Secara Elektronik – Rangkaian RC – Rangkaian RC + Schmitt
SOLUSI BOUNCING • Secara Elektronik – Rangkaian RC – Dengan menentukan rasio RC mendapatkan waktu yang dibutuhkan untuk pengosongan kapasitor dan akan menentukan keakuratan informasi output
SOLUSI BOUNCING • Secara Elektronik – Rangkaian RC – Rangkaian RC + Schmitt – Digital Latch menggunakan switch SPDT
5
25/09/2016
SOLUSI BOUNCING • Secara Elektronik – Rangkaian RC – Rangkaian RC + Schmitt – Digital Latch menggunakan switch SPDT – Rangkaian RC + Op-Amp sebagai komparator Bila pola sinyal diketahui, Vref dapat dibuat lebih tinggi
MAX 6816, MAX 6817, MAX 6818 Switch debouncer
SOLUSI BOUNCING • Secara Elektronik – Rangkaian RC – Rangkaian RC + Schmitt – Digital Latch menggunakan switch SPDT – Rangkaian RC + Op-Amp sebagai komparator – Triggered timer bila switch ditekan, IC 555 menghasilkan pulsa dengan durasitertentu (didesain lebih lama dari waktu bouncing), aktivasi switch berikutnya tidak akan mengganggu pulsa keluaran
SOLUSI BOUNCING • Secara Software setelah event pertama terdeteksi, tambahkan delay untuk mengabaikan bouncing
6
25/09/2016
SENSOR ELEKTRONIK AKTIF
Bila tidak sesuai
Contoh rangkaian penguat tegangan
Bila tidak sesuai
7
25/09/2016
SENSOR ELEKTRONIK AKTIF
Bila tidak sesuai
Contoh rangkaian penguat tegangan
Bila tidak sesuai
8
25/09/2016
Contoh rangkaian penguat arus
Sensor elektronik pasif
TUGAS • Buat Paper tentang Bentuk Fisik, cara kerja dan Spesifikasi dari : – Sensor infrared Sharp GP2D15 – Sensor IRM (Infrared Modulated) – Sensor Sentuh – Sensor Cahaya – Sensor Suara – Sensor temperatur LM35DZ
9
