3.4 Penyusunan Perangkat Keras
3.4.1 Penyusunan Sistem Pneumatik Robot
Penyusunan sistem pneumatik robot dengan baik adalah kunci utama dalam perancangan robot ini. Pada tahap ini meliputi peletakan silinder pneumatik, peletakan katup pneumatik, peletakan PLC, peletakan sensor pneumatik, peletakan motor DC, peletakan roda, dan peletakan catu daya.
Setelah melakukan peletakan sistem pneumatik dengan baik, maka langkah selanjutnya adalah membentuk sistem pneumatik yang ada dengan menggabungkan mekanik mobile robot. Mekanik yang dimaksud adalah rod, alas dari rod, dan juga peletakan masing-masing sensor.
Setelah menggabungkan kedua hal tersebut maka didapatkan robot yang sesuai dengan harapan. Pada proses penggabungan ini adalah proses yang rumit karena harus menyesuaikan dengan kondisi komponen yang dimiliki dengan mekanik yang telah dibuat.
a. Peletakan Silinder Pneumatik
Silinder pneumatik adalah komponen vital dalam perancangan sistem ini, maka dari itu penempatan silinder pneumatik tersebut harus dipikirkan secara matang-matang. Silinder pneumatik yang ada diletakkan pada sebuah mika berukuran dengan memberi
lubang sebesar 2 mm sebanyak 3 buah (sesuai dengan jumlah silinder yang diinginkan, yaitu 3 buah).
Untuk menopang silinder tersebut dibuatlah penampang sebanyak 2 buah yang nantinya diletakkan pada bagian bawah silinder pneumatik sebagai alas dan juga bagian atas. Tujuan diletakkan pada bagian atas silinder pneumatik agar silinder tersebut tetap berada pada kondisi yang lurus dan tidak bergerak sedikitpun Berikut adalah gambar penampang silinder pneumatik.
Bentuk dan ukuran penampang dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 3.13 Bentuk penampang peletakan silinder pneumatik
b. Peletakan Katup Pneumatik
Setelah langkah diatas tercapai, langkah selanjutnya adalah peletakan katup pneumatik. Peletakan katup pneumatik ini cukup penting karena pada langkah ini letak dari katup pneumatik berada di sebelah kanan dan kiri dari silinder pneumatik. Dengan
kata lain, peletakan katup pneumatik ini betujuan untuk menyeimbangkan robot pada bagian kanan dan bagian kiri.
Dikarenakan jumlah katup pneumatik yang dibutuhkan berjumlah 3 (ganjil) dan juga tempat yang tersedia terbatas, maka ada satu sisi yang tidak diletakan 2 buah katup pneumatik. Pada sebelah kiri diletakkan 1 buah katup pneumatik dan pada bagian kanan diletakkan 2 buah katup pneumatik.
Peletakan katup pneumatik sendiri dalam posisi tidur sehingga tidak terlalu memakan banyak tempat, dengan posisi coil dari katup pneumatik tersebut mengarah ke sisi luar dari penampang.
c. Peletakan PLC
Peletakan komponen PLC awalnya mengikuti peletakan katup pneumatik, yaitu pada posisi tidur (horisontal). Namun peletakan tersebut menimbulkan masalah pada saat kabel-kabel konektor I/O menuju PLC lebih berantakan, sehingga diputuskan untuk menaruh PLC dalam keadaan berdiri (vertikal).
PLC diletakan secara vertikal dan juga semua kabel konektor yang menuju PLC sudah ditapung pada suatu terminal kabel yang dibuat tegak lurus terhadap PLC. Tujuan dibuatnya terminal kabel ini adalah memudahkan dalam menyelesaikan masalah (troubleshooting) pada I/O PLC.
PLC sendiri memiliki casing berbentuk kotak. Casing tersebut ternyata cukup emakan tempat, sehingga diputuskan untuk tidak memakai casing tersebut. Berikut adalah gambar penampang PLC.
Gambar 3.14 Penampang PLC
d. Peletakan Sensor Pneumatik
Sistem ini menggunakan 2 tipe sensor proximity, yaitu sensor magnetik dan sensor kapasitif. Peletakan kedua komponen tersebut sedikit berbeda, dengan kata lain ada sedikit modifikasi pada beberapa bagian sensor.
Sensor magnetik digunakan untuk mendeteksi posisi torak silinder, sedangkan sensor kapasitif sendiri digunakan untuk mendeteksi anak tangga dan juga mendeteksi permukaan.
Pada perancangannya peletakan sensor magnetik tidak mengalamin permasalahan, namun permasalahan terjadi pada saat peletakan sensor kapsitif, hal ini dikarenakan pada saat peletakan sensor kapasitif harus dibuat sebuah dudukan sensor agar sensor dapat bejalan dengan baik.
e. Peletakan Sensor Magnetik
Sensor magnetik yang digunakan pada sistem ini memiliki 2 model yang berbeda. Walaupun memiliki 2 model yang berbeda, namun secara umum peletakan sensor magnetik ini tidak mengalami perubahan antara satu sensor dengan sensor lain. Peletakan sensor magnetik ini menggunakan cable ties yang diikatkan pada silinder pnematik yang dimiliki.
Peletakan sensor magnetik dengan menggunakan cable ties ini mengalami sedikit permasalahn pada saat sensor magnetik ini bergeser dari letak awalnya. Apabila letak sensor ini bergeser, maka harus diperbaiki kembali letak sensor magnetik tersebut.
Sensor magnetik tersebut seharusnya menggunakan suatu dudukan yang dapat dibeli di pasaran, namun karena terbatasnya dana yang dimiliki maka diputuskan untuk membuat sendiri dudukan sensor magnetik ini. Berikut adalah gambar peletakan sensor magnetik.
Gambar 3.15 Peletakan sensor magnetik
f. Peletakan Sensor Kapasitif
Sensor lainnya yang digunakan adalah sensor kapasitif. Peletakan sensor kapasitif ini terbagi menjadi 2, yaitu pada bagian bawah robot dan pada bagian depan robot. Peletakan komponen tersebut berdasarkan fungsi dari masing-masing sensor kapasitif.
Pada bagian bawah sensor kapasitif diberikan dudukan berupa besi siku yang diletakan pada bagian bawah motor (permukaan). Sensor kapasitif pada bagian bawah ini yang menentukan apakah robot melakukan program menuruni tangga atau tidak. Selain itu digunakan untuk mendeteksi anak tangga pada saat menaiki anak tangga.
Sedangkan pada bagian depan sensor kapasitif berfungsi untuk mendeteksi anak tangga. Peletakan sensor diberikan pegas sehingga robot dapat tetap berjalan lurus
walaupun sensor tersebut menabrak anak tangga. Berikut adalah gambar penampang sensor kapasitif bagian bawah dan sensor kapasitif pada bagian depan robot.
Gambar 3.16 Penampang sensor kapasitif bagian bawah
g. Peletakan Motor DC
Penggerak dari robot ini berupa motor DC yang terletak pada bagian depan dan belakang robot. Peletakan motor DC ini terdapat pada silinder bagian depan dan silinder bagian belakang.
Agar motor DC dapat bekerja dengan baik, maka dibuatlah dudukan pada masing-masing motor sehingga dapat diletakkan pada silinder pneumatik tersebut. Dudukan tersebut dibuat dari baha acrylic sehingga dapat menopang motor DC dengan baik.
Penempatannya adalah dengan melubangi sedikit pada gearbox motor DC tersebut dan dipasang mur serta baut. Berikut adalah gambar penampang motor DC.
h. Peletakan Roda
Roda yang digunakan sebagai penggerak robot adalah roda yang berdiameter 38 mm. Roda untuk penggerak robot ini dilapisi oleh ban karet sehingga dapat memberikan traksi yang cukup pada saat menaiki dan menuruni tangga, serta pada saat berjalan lurus.
Roda pada bagian tengah adalah roda yang berdiameter 80 mm tanpa dilapisi ban. Jumlah roda pada bagian tengah robot sebanyak 4 buah, hal ini bertujuan untuk menjaga keseimbangan robot pada saat menaiki dan menuruni tangga.
Dengan menggabungkan dua komponen roda tersebut didapatkan perancangan roda seperti berikut.
i. Peletakan Catu Daya
Sebagai sumber tenaga dari sistem, maka catu daya akan diletakkan pada bagian atas dari penampang katup pneumatik untu catu daya PLC. Baterai yang digunakan sebagai catu daya PLC diletakkan pada bagian atas dari katup pneumatik dengan diberikan suatu penampang khusus yang terbuat dari mika (acrylic). Sedangkan batere yang digunakan sebagai catu daya motor DC ditempatkan dengan socket batere 4 buah diantara PLC dan juga katup pneumatik.
Catu daya yang digunakan berupa batu baterai yang masing-masing mempunyai tegangan sebesar 1,5 Volt sebanyak 10 buah. Karena tegangan efektif dari catu daya sebesar 1,2 Volt, maka tegangan total 10 buah batu batere adalah sebesar 12 Volt. Total batu batere yang digunakan adalah sebanyak 20 buah dengan hubungan seri antara satu baterai dengan baterai lain.
Batere untuk catu daya motor DC berjumlah 4 buah dengan tegangan batere adalah sebesar 6 Volt. Berikutadalah gambar penampang catu daya PLC.
