Notes

Robotic's Task
By : Yoon Caiden ( @93O9YK ) ㅡ FF-DGAT204

PNEUMATIK
Sistem pneumatik adalah sebuah teknologi yang memanfaatkan udara terkompresi untuk menghasilkan efek gerakan mekanis. Karena menggunakan udara terkompresi, maka sistem pneumatik tidak dapat dipisahkan dengan kompresor, sebuah alat yang berfungsi untuk menghasilkan udara bertekanan tertentu.

Sistem kerja pneumatik mirip dengan sistem hidrolik. Ada beberapa bagian komponen yang sedikit berbeda, namun seperti aktuator (motor dan silinder), filter, dan solenoid valve memiliki prinsip yang sama dengan sistem hidrolik. Perbedaan mendasar dari kedua sistem tersebut adalah fluida kerja yang digunakan, sistem hidrolik menggunakan fluida inkompresibel sedangkan pada sistem pneumatik menggunakan fluida kompresibel. Tekanan kerjanya juga pada range yang berbeda, jika sistem hidrolik bekerja pada tekanan 6,9-34 MPa, maka sistem pneumatik bekerja pada tekanan rendah 550-690 KPa.

Kelebihan sistem pneumatik :
- Sistem pneumatik memiliki desain sistem dan kontrol yang sederhana. Komponen umumnya sangat mudah penginstallannya dan sistem kontrolnya sederhana seperti halnya kontrol ON dan OFF.
- Memiliki reliabilitas tinggi karena sistem hidrolik berumur panjang dan budget perawatan yang rendah. Selain itu karena sifat gas yang kompresibel, maka ia tidak mudah rusak akibat beban kejut. Gas akan menyerap gaya kejut tersebut, berbeda dengan fluida hidrolik yang secara langsung akan mentransfer gaya kejut tersebut.
- Gas terkompresi dapat disimpan untuk jangka waktu tertentu, sehingga dapat menggunakan mesin pneumatik untuk jangka waktu tertentu sekalipun supply listrik terputus.
- Lebih aman karena tidak mudah terbakar seperti sistem hidrolik.

Beberapa contoh aplikasi pneumatik :

· Penanganan benda kerja (handling of workpieces) seperti clamping, positioning, separating, stacking, rotating
· Pengemasan (packing)
· Filling
· Metal forming (embossing dan pressing)
· Stamping
· Penggerak pintu pada kereta dan bis

HIDROLIK
Sistem hidrolik merupakan suatu bentuk perubahan atau pemindahan daya dengan menggunakan media penghantar berupa fluida cair untuk memperoleh daya yang lebih besar dari daya awal yang dikeluarkan. Dimana fluida penghantar ini dinaikan tekanannya oleh pompa pembangkit tekanan yang kemudian diteruskan ke silinder kerja melalui pipa-pipa saluran dan katup-katup. Gerakan translasi batang piston dari silinder
kerja yang diakibatkan oleh tekanan fluida pada ruang silinder dimanfaatkan untuk gerak maju dan mundur.

Prinsip dasar sistem hidrolik berasal dari hukum pascal, dimana tekanan dalam fluida statis harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:
1) Tekanan bekerja tegak lurus pada permukaan bidang.
2) Tekanan disetiap titik sama untuk semua arah.
3) Tekanan yang diberikan kesebagian fluida dalam tempat tertutup, merambat secara seragam ke bagian lain fluida.

Komponen beserta Fungsi & Simbol

Sistem hidrolik ini didukung oleh 3 unit komponen utama, yaitu:

1. Unit Tenaga, berfungsi sebagai sumber tenaga denganliquid/ minyak hidrolik

Pada sistem ini, unit tenaga terdiri atas:

-Penggerak mula yang berupa motor listrik atau motor bakar
-Pompa hidrolik, putaran dari poros penggerak mula memutar pompa hidrolik sehingga pompa hidrolik bekerja
-Tangki hidrolik, berfungsi sebagai wadah atau penampang cairan hidrolik
-Kelengkapan (accessories), seperti : pressure gauge, gelas penduga, relief valve.

2. Unit Penggerak (Actuator), berfungsi untuk mengubah tenaga fluida menjadi tenaga mekanik

Hidrolik actuator dapat dibedakan menjadi  dua macam yakni:
-Penggerak lurus (linier Actuator) : silinder hidrolik
-Penggerak putar : motor hidrolik, rotary actuator

3. Unit Pengatur, berfungsi sebagai pengatur gerak sistem hidrolik.

Unit ini biasanya diwujudkan dalam bentuk katup atau valve, macam-macamnya:

3.1 Katup Pengarah (Directional Control Valve = DCV )

    Katup (Valve) adalah suatu alat yang menerima perintah dari luar untuk melepas, menghentikan atau mengarahkan fluida yang melalui katup tersebut.

Contoh jenis katup pengarah : Katup 4/3 Penggerak lever, Katup pengarah dengan piring putar, katup dengan pegas bias.

3.2 Macam-macam Katup Pengarah Khusus

1) Check Valve adalah katup satu arah, berfungsi sebagai pengarah aliran dan juga sebagaipressure control (pengontrol tekanan)

2) Pilot Operated Check Valve, Katup ini dirancang untuk aliran cairan hidrolik yang dapat mengalir bebas pada satu arah dan menutup pada arah lawannya, kecuali ada tekanan cairan yang dapat membukanya.

3) Katup Pengatur Tekanan, Tekanan cairan hidrolik diatur untuk berbagai tujuan misalnya untuk membatasi tekanan operasional dalam sistem hidrolik, untuk mengatur tekanan agar penggerak hidrolik dapat bekerja secara berurutan, untuk mengurangi tekanan yang mengalir dalam saluran tertentu menjadi kecil.

Macam-macam Katup pengatur tekanan adalah:

a. Relief Valve, digunakan untuk mengatur tekanan yang bekerja pada sistem dan juga mencegah terjadinya beban lebih atau tekanan yang melebihi kemampuan rangkaian hidrolik.

b. Sequence Valve, berfungsi untuk mengatur tekanan untuk mengurutkan pekerjaan yaitu menggerakkan silinder hidrolik yang satu kemudian baru yang lain.

c. Pressure reducing valve, berfungsi untuk menurunkan tekanan fluida yang mengalir pada saluran kerja karena penggerak yang akan menerimanya didesain dengan tekanan yang lebih rendah.

4) Flow Control Valve, katup ini digunakan untuk mengatur volume aliran yang berarti mengatur kecepatan gerak actuator (piston).

Fungsi katup ini adalah sebagai berikut:
·         untuk membatasi kecepatan maksimum gerakan piston atau motor hidrolik
·         Untuk membatasi daya yang bekerja pada sistem
·         Untuk menyeimbangkan aliran yang mengalir pada cabang-cabang rangkaian.

Macam-macam dari Flow Control Valve :

·         Fixed flow control yaitu: apabila pengaturan aliran tidak dapat berubah-ubah yaitu melalui fixed orifice.
·         Variable flow control  yaitu apabila pengaturan aliran dapat berubah-ubah sesuai dengan keperluan
·         Flow control yang dilengkapi dengan check valve
·         Flow control yang dilengkapi dengan relief valve guna menyeimbangkan tekanan

Contoh Penggunaan Hidrolik

Dianggap kecepatan tinggi, beban berat, beban berat dan rem cepat kendaraan berat, skema dari sistem hidrolik rem kekuatan penuh dikendalikan oleh katup rem dual diadopsi dalam sistem rem yang dapat mencapai rem kemudi dan rem untuk kendaraan muncul rekayasa. Model matematika nonlinear komponen untuk katup rem, silinder rem, pipa penghubung dan sebagainya ditetapkan dengan sistem daya rem hidrolik penuh. Pipa ganda kemudi dan rem rem parkir dibahas oleh eksperimen simulasi berdasarkan Matlab / Simulink. Hasil simulasi membuktikan rasionalitas untuk mengembangkan pipa ganda untuk sistem rem.

ELEKTRIK

Pengemudian elektrik adalah semua jenis penggunaan motor listrik sebagai sumber energi mekanik. Penggunaan pengemudian elektrik bisa dijumpai dalam setiap aktifitas manusia, mulai dari kegiatan yang bersifat pribadi hingga pemakaian di bidang industri dan militer serta peralatan untuk mengeksplorasi ruang angkasa. Dari sisi ukuran dan kapasitas, pengemudian elektrik bisa dijumpai dari ukuran yang paling kecil hingga sistem pengemudian berkapasitas megawatt. Dan dari aspek pengaturan, pengemudian elektrik bisa digunakan sebagai mesin pemutar sederhana tanpa kendali hingga aplikasi pengemudian presisi tinggi berbasis prosesor sinyal digital. Di masa depan aplikasi pengemudian elektrik akan makin meluas. Hal ini ditandai dengan mulai diperkenalkannya kendaraan penumpang modern bertenaga listrik di jalan raya serta pengembangan motor listrik skala molekul akibat perkembangan teknologi nano dan teknologi fabrikasi mikro.


Joint dan Link pada robot

Joint memungkinkan terjadinya gerakan pada dua bagian tubuh robot, sedangkan Link menghubungkan tiap-tiap joint. 

Tipe - tipe joint robot :

-Linear Joint, gerakan antara In & Out, link adalah gerakan linear (tipe L-Joint).
-Orthogonal Joint Ini juga Linear Joint. Tetapi antara In & Out, Link-nya saling tegak lurus (tipe O-Joint).
 - Rotational Joint, merupakan penghubung dimana perputaran terjadi tegak lurus terhadap In & Out Link (tipe R-Joint). 
-Twisting Joint, mengakibatkan gerakan berputar, tapi putaran pararel dengan In & Out Link (tipe T-Joint). 
-Revolving Joint, nput Link, pararel dengan axis perputaran dari joint. Output tegak lurus dengan putaran.