4. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil penelitian ini adalah sebuah prototip Tricopter dengan bentuk dasar berupa segitiga sama sisi dengan panjang sisi 20 cm. Pada tiap-tiap sudut segitiga tersebut terdapat perpanjangan berupa lengan sepanjang 20 cm sebagai tempat diletakannya motor dc (Gambar 15).
(a)
(b) Gambar 15. Desain Prototip Tricopter : (a) tampak atas dan (b) tampak samping.
29
30
4.1. Hasil Uji Bahan Untuk pengujian bahan, dilakukan perbandingan terhadap tiga bahan, yaitu pelat alumunium dengan ketebalan 6 mm, particle board dengan ketebalan 6 mm, dan papan PCB dengan ketebalan 1mm. Hasil perhitungan berat bahan menunjukkan bahwa bahan alumunium memiliki gaya berat paling tinggi yaitu sebesar 2,8665 N (Tabel 1). Particle board memiliki gaya berat sebesar 0,8526 N, sedangkan papan PCB memiliki gaya berat paling rendah yaitu sebesar 0,5292 N. Hasil uji ketahanan bahan menunjukkan bahwa bahan Alumunium memiliki ketahanan paling tinggi terhadap gaya yang diberikan yaitu hingga lebih besar dari 31,1640 N. Hasil uji ketahanan ini tidak dapat memberikan kisaran beban maksimal yang dapat ditahan oleh bahan tersebut karena pelat alumunium tidak menunjukkan perubahan bentuk setelah diberikan beban maksimal, yaitu sebesar 31,1640 N. Particle Board hanya mampu menahan beban sebesar 17,3852 N, sedangkan bahan papan PCB mampu menahan beban sebesar 23,2064 N. Tabel 1. Hasil Uji Bahan Massa Berat Bahan (Kg) (N) Alumunium 6 mm
0,2925 2,8665
Particle Board 6 mm 0,0870 0,8526 Papan PCB 1 mm
0,0540 0,5292
Ketahanan (N) > 31,1640 17,3852 23,2064
Bahan yang paling ideal digunakan dalam pembuatan tricopter adalah bahan yang ringan, namun memiliki ketahanan terhadap beban yang tinggi. Berdasarkan hasil pengukuran berat dan ketahanan bahan, dapat disimpulkan bahwa bahan yang paling efektif adalah papan PCB. Hal ini ditunjukkan oleh kemampuan bahan tersebut untuk menahan beban sebesar 23,2064 N, dan berat bahan yang digunakan hanya sebesar 0,5292 N.
31
4.2. Hasil Uji Aerocontroller Hasil uji aerocontroller ditunjukkan pada Tabel 2: No
Tabel 2. Hasil Uji Aerocontroller Arah Putaran Arah Gaya Dorong
Arah Pergerakan
Motor
Propeller
Yang Dihasilkan
GelengTricopter
1
Clockwise
Atas
Counter Clockwise
1
Counter Clockwise
Bawah
Clockwise
2
Clockwise
Bawah
Counter Clockwise
2
Counter Clockwise
Atas
Clockwise
3
Clockwise
Bawah
Counter Clockwise
3
Counter Clockwise
Atas
Clockwise
Tricopter membutuhkan gaya dorong yang dihasilkan motor ke arah bawah atau melawan gaya gravitasi dengan arah pergerakan geleng yang netral untuk dapat melakukan penerbangan yang stabil. Maka dari itu, arah putaran propeller pada setiap motor harus disesuaikan dengan gaya dorong yang dihasilkan, sehingga didapatkan hasil yaitu motor 1 diputar berlawanan arah jarum jam, motor 2 diputar searah jarum jam, dan motor 3 searah jarum jam. Pergerakan angguk yang netral dapat dihasilkan dengan menyesuaikan kecepatan putar motor 3 sehingga pergerakan yaw berlawan arah jarum jam yang dihasilkan setara dengan resultan pergerakan yaw yang dihasilkan oleh motor 1 dan 2. 4.3. Hasil Perhitungan Resultan Gaya Tricopter Gaya-gaya utama yang bekerja pada tricopter antara lain gaya berat tricopter, gaya yang dihasilkan oleh motor, dan gaya gesek udara. Dari ketiga gaya tersebut, besar gaya yang dapat dihitung hanya gaya berat tricopter dan gaya yang dihasilkan motor. Karena besar gaya gesek udara tidak dapat diketahui dan pengaruh yang diberikan oleh gaya tersebut tidak besar, maka diasumsikan gaya tersebut bernilai 0.
32
Berdasarkan datasheet motor, diketahui bahwa beban maksimal yang dapat diangkat oleh motor adalah sebesar 0,8 kg. Dengan data tersebut maka gaya maksimal yang dapat dihasilkan oleh motor dapat dihitung, yakni sebesar 7,8400 N dengan asumsi gaya gravitasi sebesar 9,8 kg m/s2. Dengan demikian, maka resultan gaya angkat tricopter yang dihasilkan oleh motor adalah sebesar 23,5200 N. Massa tricopter, berdasarkan hasil pengukuran, adalah sebesar 0,8720 kg. Dengan demikian maka gaya berat tricopter dapat diketahui yaitu sebesar 8,5456 N, sehingga gaya angkat maksimal yang dapat dihasilkan oleh tricopter adalah sebesar 14,9744 N. 4.4. Mekanisme Pengendalian Tricopter Pergerakan tricopter sangat dipengaruhi oleh arah dan besarnya gaya yang dihasilkan oleh motor. Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa dasar pengendalian tricopter adalah pengendalian kecepatan putaran masing-masing motor. Pengendalian tricopter dilakukan dengan menggunakan pemancar Radio Controller (RC) 4 channel dengan frekuensi 2,4 GHz. Pemancar RC berfungsi memberikan perintah untuk mengendalikan besarnya sinyal Pulse Width Modulation (PWM) yang dihasilkan dibutuhkan oleh motor untuk melakukan perputaran. Perintah yang dikirimkan pemancar RC diterima oleh penerima RC dan kemudian diteruskan ke Electronic Speed Controller (ESC) yang kemudian akan membangkitkan sinyal PWM tersebut. Dari keempat channel yang dimiliki oleh RC, hanya channel 2 dan channel 3 yang digunakan untuk pengendalian tricopter. Untuk memudahkan pengendalian, motor 1 dan motor 2 dihubungkan secara parallel pada bagian masukan sinyal dan GND dari penerima RC ke ESC dan dimasukkan ke channel 2, sedangkan motor 3 dihubungkan secara langsung ke channel 3. Pemrograman pada masing-masing ESC telah sebelumnya dilakukan, terutama untuk menentukan rentang throttle stick. Baterai Li Po dengan tegangan 11,1 V dan arus 3600 mAh. digunakan sebagai sumber energi tricopter. Baterai Li Po tersebut dihubungkan secara parallel kepada ketiga ESC. Energi listrik yang diberikan oleh baterai Li Po digunakan oleh ESC
33
untuk membangkitkan sinyal PWM yang dibutuhkan oleh motor. Selain itu, sebagian energi listrik digunakan juga untuk mengaktifkan penerima RC. 4.5. Hasil Uji Penerbangan Tricopter Uji penerbangan tricopter dilakukan di tempat terbuka untuk menghindari benturan yang dapat terjadi ketika tricopter kehilangan kendali. Pada saat dilakukan uji penerbangan, tricopter belum dapat mengudara dengan baik. Hal ini disebabkan kecepatan putaran motor 1 dan 2, yang dihubungkan secara parallel, tidak dapat dimaksimalkan, sehingga tidak dapat menghasilkan gaya yang dibutuhkan untuk membuat tricopter mengudara. Kecepatan putaran kedua motor tersebut tidak dapat menyamai kecepatan putaran motor 3. Hal ini menyebabkan gaya yang dihasilkan ketiga motor tidak mampu mengimbangi berat tricopter sehingga tricopter tidak dapat mengudara. Beberapa percobaan telah dilakukan untuk mengatasi permasalahan tersebut. Percobaan pertama yang dilakukan adalah mengurangi massa tricopter. Pengurangan massa tricopter dilakukan dengan memisahkan baterai Li Po, yang merupakan komponen yang memiliki massa paling besar, dari badan tricopter. Karena baterai Li Po dipisahkan dari badan tricopter, maka harus dilakukan perlakuan berupa pemanjangan kabel dari baterai Li Po ke ESC. Namun, pemanjangan kabel tersebut justru menimbulkan masalah baru, yaitu arus yang dikeluarkan oleh baterai menjadi berkurang karena adanya hambatan yang ditambahkan oleh kabel yang dipanjangkan tersebut. Hal ini menyebabkan kecepatan putaran motor jadi lebih rendah, sehingga tidak mampu menghasilkan gaya yang cukup untuk menerbangkan tricopter. Percobaan selanjutnya dilakukan dengan mengganti sumber energi yang sebelumnya dihasilkan oleh baterai Li po yang memiliki arus 3600 mAh menjadi dari Aki yang memiliki arus sebesar 7000 mAh. Namun ternyata penambahan arus tersebut belum sebanding dengan penambahan hambatan yang dihasilkan oleh perpanjangan kabel. Percobaan selanjutnya dilakukan dengan cara memberikan perbedaan sumber energi yang diterima oleh motor 1 dan 2 dengan sumber energy yang diterima oleh
34
motor 3. Motor 1 dan 2 diberikan energi yang berasal dari Aki dengan arus sebesar 7000 mAh, sedangkan motor 3 diberikan energi yang berasal dari baterai Li Po dengan arus sebesar 3600 mAh. Percobaan ini dilakukan karena arus yang diterima oleh ESC yang diparallel akan terbagi, sehingga masing-masing ESC akan menerima arus sebesar 3500 mAh. Namun, perlakuan tersebut ternyata tidak menghasilkan perbedaan yang signifikan. Gaya yang dihasilkan motor masih tidak mampu untuk menerbangkan tricopter. Keempat uji coba yang telah dilakukan membuahkan hasil yang belum maksimal. Namun, hal ini akan terus diupayakan hingga tricopter mampu mengudara dengan baik sehingga dapat diaplikasikan dalam pengamatan objek di permukaan bumi.
