BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN HAND ROBOT Dalam bab ini akan dibahas mengenai pembuatan dan perancangan Hand Robot. Dalam perancangan hand robot ini ada 3 tahapan yaitu perancangan mekanik, elektik dan program. Adapun sistem pergerakan robot ini dibuat dan dirancang sesuai dengan blok diagram. 3.1 Blok Diagram Rangkaian Untuk merealisasikan pergerakan robot yang akan diuji, maka secara sistem keseluruhan rangkaian simulasi robot berbasis arduino yang dikontrol oleh sebuah keyboard adalah seperti pada Gambar 3.1.
Ibu Jari
Ibu Jari
Ibu Jari
Ibu Jari Arduino
Ibu Jari
Ibu Jari
Keyboard Arduino
Ibu Jari
Ibu Jari
Ibu Jari
Ibu Jari
Gambar 3.1 Diagram Blok
36
37
Penjelasan Diagram Blok: Terdapat lima buah jari yang di kontrol atau dikendalikan dengan servo. Setiap satu jari dikendalikan dengan satu buah servo. Jari yang digerakkan dengan servo di program oleh sebuah mikrokontroler yaitu Arduino. Untuk menggerakan ke lima jari tersebut menggunakan keyboard PC. Fungsi dari diagram blok diatas adalah: 1. Lima jari tangan Kelima jari tangan ini akan digerakkan oleh servo 2. Servo Fungsi servo adalah untuk menggerakan kelima buah jari. Setiap satu jari digerakkan dengan satu buah servo 3. Arduino Arduino berfungsi sebagai sistem kontrol dari servo dan juga keyboard 4. Keyboard Keyboard berfungsi sebagai perintah untuk menggerakkan servo dengan huruf yang telah di program
3.2 Arsitektur Hand Robot Dalam pembuatan robot tangan ini, tentunya didesain dan dibuat sedemikian rupa agar pergerakan jari-jari tangan kanan bisa bergerak sesuai dengan yang diharapkan. Tangan robot ini dibuat dengan bahan dasar plastik ABS yang dibuat dengan menggunakan teknologi printer 3D. Perancangan tangan robot ini dibuat semirip mungkin dengan tangan manusia. Tangan
38
yang dibuat adalah tangan kanan yang terdiri dari lima buah jari beserta sendi-sendi nya, pergelangan tangan dan lengan bagian bawah (forearm)
Gambar 3.2 Desain dasar telapak tangan
Gambar 3.3 Desain telapak tangan tampak 3D
Gambar 3.4 Desain Lengan bawah (Forearm) tampak 3D
39
Gambar 3.5 Desain cover Jari
3.3 Perancangan Mekanik Perancangan mekanik pada tangan robot ini dibuat sedemikian rupa agar mendukung kemampuan robot dalam menggerakkan kelima jari. Semua material robot terbuat dari bahan yang dinamakan plastik ABS.
Gambar 3.6 Plastik ABS Material robot di cetak dengan menggunakan Printer 3D seperti yang terlihat pada Gambar 3.7
40
Gambar 3.7 Printer 3D Perancangan bentuk robot dibuat menyerupai tangan kanan manusia dengan lima buah jari dan 1 buah lengan. Untuk menggerakkan kelima buah jari tersebut menggunakan servo. Setiap satu jari dikaitkan satu buah servo dengan menggunakan benang.
Gambar 3.8 Telapak tangan kanan Robot
41
Gambar 3.9 Tangan Kanan tampak atas Setelah kelima jari tangan kanan robot dikaitkan dengan tali, selanjutnya dilanjutkan dengan pemasngan servo dibagian lengan. Bentuk lengan yang telah dibuat terlihat pada Gambar 3.10
Gambar 3.10 Bentuk Lengan Tangan
42
Pada bagian lengan, kelima servo dipasangkan yang terlihat pada Gambar 3.11
Gambar 3.11 Bagian Lengan yang terpasang 5 buah Servo
Gambar 3.12 Bagian Lengan yang terpasang servo dikaitkan dengan benang
43
3.4 DFRduino UNO Board ini sama dengan Arduino UNO, DFRduino UNO V3.0 ini memiliki kemampuan yang sama persis menggunakan ATMega16U2 untuk converter USB serialnya sama dengan Arduino UNO R3. Keunikan dari DFRobot ini, selain dari harganya yang lebih murah dari Arduino UNO adalah dari warna headernya yang berbeda, warna merah untuk bagian power, warna biru untuk Analog I/O dan warna hijau untuk digital I/O sehingga hal ini membuat kita menjadi mudah untuk mencari tahu di mana kita harus menghubungkan mikrokontroler dengan sensor
Gambar 3.13 Bentuk Fisik DFRduino Uno Spesifikasi
Microcontroller ATmega328 (DIP Package)Operating Voltage 5V
Input Voltage (recommended) 7-12V
Input Voltage (limits) 6-20V
Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins 6
DC Current per I/O Pin 40 mA
44
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory32 KB of which 2KB used by bootloader
Clock Speed 16 MHz
Size:75x54x15 mm
Weight:45 gram
Envionment Friendly: Rohs Compliance
45
3.5 Flowchart Secara umum, diagram alir (flowchart) dalam , menjelaskan bagaimana jarijari robot bisa digerakan Mulai
Apakah ada Data Serial?
Jika menekan huruf “q”
Ibu Jari akan bergerak Melengkung
Jika menekan huruf “w”
Ibu Jari akan bergerak Lurus
Jika menekan huruf “e”
Jari Telunjuk akan bergerak Melengkung
Jika menekan huruf “r”
Jari Telunjuk akan bergerak Lurus
Jika menekan huruf “t”
Jari Tengah akan bergerak Melengkung
Jika menekan huruf “y”
A
Jari Tengah akan bergerak Lurus
46
A
Jika menekan huruf “u”
Jari manis akan bergerak melengkung
Jika menekan huruf “i”
Jari Manis akan bergerak Lurus
Jika menekan huruf “o”
Jari Kelingking akan bergerak Melengkung
Jika menekan huruf “p”
Jari Kelingking akan bergerak Lurus
Jika menekan huruf “d”
Ibu Jari, Jari Manis, dan Jari Kelingking bergerak Melengkung. Sedangkan Jari Telunjuk dan Jari Tengah Lurus
Jika menekan huruf “j”
Jari Tengah dan Jari manis bergerak Melengkung. Sedangkan Ibu Jari, Jari Telunjuk, dan Jari Kelingking Lurus
Jika menekan huruf “g”
Jari tengah, jari manis dan jari kelingking bergerak Melengkung, sedangkan jari telunjuk dan ibu jari Lurus
Jika menekan huruf “a”
A
Semua jari Melengkung
47
A
Jika menekan huruf “l”
Semua jari Lurus
Selesai
Berdasarkan flowchart diatas, dapat diuraikan bahwa ketika ada data serial yang masuk ke Arduino, maka sebuah perintah bisa dijalankan sesuai dengan yang kita program. Ketika menekan tombol huruf yang terdapat pada keyboard, maka yang terjadi adalah terjadi suatu pergerakan pada jari robot. Salah satunya adalah ketika menekan tombol huruf “q” pada keyboard, maka pergerakan ibu jari melengkung dan jika menekan tombol huruf “w” maka ibu jari bergerak lurus. begitu seterusnya sampai dengan kelima jari. selain kelima jari digerakan melengkung dan lurus satu per satu, ada juga kombinasi gerakan, artinya jika di tekan sebuah tombol huruf pada keyboard, maka jari tersebut menggerakan sesuai dengan gerakan yang diprogram. Terdapat 5 jenis gerakan yang berbeda.
