Manipulator yang dibuat berfungsi untuk menjangkau benda dalam ruang tiga dimensi sesuai dengan koordinat yang diinginkan. Karena merupakan robot pemanen maka benda disini merupakan buah yang masih terdapat di pohonnya, sehingga ujung manipulator ini nantinya akan dipasangi dengan end-effector untuk memanen buah tersebut.
Untuk mendukung fungsi tersebut maka diperlukan komponen-komponen lain yang saling berkaitan agar manipulator yang dibuat dapat bekerja sesuai dengan fungsinya. Komponen-komponen tersebut beserta fungsinya antara lain:
1. Dudukan Bawah
Dudukan bawah berfungsi sebagai tempat menopang seluruh bagian manipulator. Dudukan bawah terdiri dari komponen dengan fungsi masing-masing antara lain:
• Roda bebas (caster)
Roda bebas (caster) berfungsi untuk mempermudah dalam pemindahan manipulator (portable).
• Plat Besi
Plat besi berfungsi sebagai dudukan dari gearbox, sehingga boleh dikatakan plat besi ini menopang seluruh bagian manipulator. 2. Joint Sudut
Joint sudut berfungsi memutar manipulator pada sumbu putar atau titik poros pada bidang datar horizontal. Bidang datar horizontal mencakup koordinat x dan y juga koordinat –x dan y. Sehingga titik poros putaran manipulator merupakan titik acuan yaitu koordinat (0,0). Komponen yang menyusun joint sudut antara lain:
• Gearbox
Gearbox berfungsi untuk merubah arah putaran poros dari arah mendatar menjadi tegak lurus terhadap sumber putaran. Gearbox juga berfungsi sebagai sumbu putar atau titik poros dari manipulator. Gearbox juga mereduksi putaran yang dihasilkan oleh motor stepper dengan perbandingan 1 : 10.
18 • Motor stepper
Motor stepper berfungsi sebagai actuator pada joint sudut yang memutar manipulator pada sumbu putar atau titik poros pada bidang datar horizontal.
• Dudukan motor stepper
Dudukan motor stepper berfungsi untuk menahan motor stepper sehingga dapat menyalurkan dayanya ke gearbox.
• Kopel
Kopel berfungsi menghubungkan poros motor stepper yang berdiameter 8 mm dengan poros gearbox yang berdiameter 10 mm. • Plat poros besi
Plat poros besi berfungsi menggabungkan poros output dari gearbox dengan plat dudukan dari link vertikal.
3. Link Vertikal
Link vertikal berfungsi sebagai dudukan dari link horizontal. Link vertikal menopang link horizontal yang bekerja naik atau turun untuk menjangkau koordinat dalam arah vertikal (koordinat z). Komponen-komponen penyusun link vertikal antara lain:
• Plat dudukan
Plat dudukan terdapat dibagian atas maupun bagian bawah dari link vertikal. Plat dudukan ini berfungsi sebagai dudukan bearing (penopang ulir) dan plat siku (penopang slider vertikal).
• Plat siku
Plat siku berfungsi sebagai penumpu dari slider vertikal. • Bantalan (bearing)
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan panjang umur (Sularso dan Suga, 1987). Bantalan pada rancangan ini berfungsi sebagai komponen yang menumpu poros ulir.
• Slider Vertikal
Slider vertikal berfungsi sebagai track (lintasan) bagi gerakan naik dan turunnya link horizontal.
• Ulir
Ulir berfungsi sebagai sistem transmisi pendorong turun atau naik bagi joint horizontal. Putaran dari ulir ini yang dapat menyebabkan joint horizontal dapat bergerak naik atau turun.
4. Joint Vertikal
Joint vertikal berfungsi memutar poros ulir, sehingga dudukan dari link horizontal dapat bergerak naik atau turun. Joint vertikal menggerakkan link horizontal naik atau turun untuk menjangkau koordinat dalam arah vertikal (koordinat z). Joint vertikal terdiri dari:
• Motor servo DC
Motor servo DC berfungsi sebagai actuator pada joint vertikal yang memutar poros berulir melalui worm-gear. Motor servo DC sudah dilengkapi encoder dan brake (rem). Encoder berfungsi untuk mengetahui sudut putar dari motor servo DC, sehingga pergerakan joint horizontal dalam arah vertikal dapat diketahui atau diukur. Rem berfungsi untuk menghentikan, mengatur dan mencegah putaran yang tidak dikehendaki pada putaran motor servo DC.
• Dudukan motor servo DC
Dudukan motor servo DC berfungsi untuk menahan motor servo sehingga dapat menyalurkan dayanya ke worm-gear.
• Worm-gear
Worm-gear berfungsi mereduksi putaran dari motor servo DC untuk disalurkan ke poros berulir.
5. Link Horizontal
Link horizontal berfungsi menjangkau koordinat dari sasaran r melalui gerakan translasi. Koordinat r merupakan titik pada koordinat x dan y. Titik ujung dari link horizontal merupakan tempat dudukan dari end-effector. Komponen yang menyusun link horizontal antara lain:
20 • Kotak segiempat
Kotak segiempat berfungsi sebagai penghubung antara link vertikal dengan link horizontal. Kotak segiempat juga berfungsi sebagai dudukan motor servo AC dan dudukan dari slider horizontal. • Slider Horizontal
Slider horizontal berfungsi sebagai track (lintasan) bagi gerakan maju dan mundurnya rack.
6. Joint horizontal
Joint horizontal berfungsi menggerakkan rack dan slider horizontal maju atau mundur. Joint horizontal terdiri dari:
• Motor servo AC
Motor servo AC berfungsi sebagai actuator pada joint horizontal yang terhubung ke rack-pinion. Motor servo AC sudah dilengkapi encoder dan brake (rem). Encoder berfungsi untuk mengetahui sudut putar dari motor servo AC, sehingga pergerakan joint horizontal dalam arah horizontal dapat diketahui atau diukur. Rem berfungsi untuk menghentikan, mengatur dan mencegah putaran yang tidak dikehendaki pada putaran motor servo AC.
• Rack-pinion
Rack-pinion berfungsi merubah gerak rotasi (pinion dari putaran motor servo AC menjadi gerak translasi (rack).
7. Sistem Kendali • Power supply
Power supply berfungsi memberikan catu daya bagi rangkaian-rangkaian elektronika penunjang dan motor-motor penggerak pada manipulator.
• Rangkaian pengendali motor stepper
Rangkaian pengendali motor stepper berfungsi mengendalikan motor stepper melalui amplifier dari motor stepper dalam hal pemberian sinyal pulsa dan arah putaran motor. Rangkaian ini dilengkapi limit switch untuk keamanan dan titik acuan.
• Rangkaian pengendali motor servo AC
Rangkaian pengendali motor servo AC berfungsi mengendalikan motor servo AC melalui amplifier dari motor servo AC dalam hal pemberian sinyal pulsa dan arah putaran motor. Rangkaian ini juga mengendalikan secara langsung brake, dan limit switch untuk keamanan dan sebagai titik acuan.
• Rangkaian pengendali motor servo DC
Rangkaian pengendali motor servo DC berfungsi mengendalikan motor servo DC dalam hal penyalaan, arah putaran, brake atau rem, dan limit switch untuk keamanan dan sebagai titik acuan.
• Rangkaian penghitung pulsa encoder
Rangkaian penghitung pulsa encoder berfungsi menghitung atau mencacah pulsa keluaran dari encoder.
• Rangkaian pembaca pulsa penghitung encoder
Rangkaian pembaca pulsa penghitung encoder berfungsi membaca pulsa yang sudah dihitung oleh rangkaian penghitung pulsa encoder.
• Rangkaian pengendali lama putaran motor servo DC
Rangkaian pengendali lama putaran motor servo DC berfungsi mengunci atau membandingkan antara nilai heksadesimal yang dimasukkan untuk pergerakan joint atau putaran motor dengan nilai heksadesimal hasil keluaran dari rangkaian penghitung pulsa encoder, jika bernilai sama maka pergerakan joint atau putaran motor akan dihentikan.
8. Sistem Interface
Interface berfungsi sebagai penghubung antara komputer (controller) dengan rangkaian luar seperti rangkaian pengendali motor dan rangkaian pembaca pulsa encoder.
9. Kontroller
Kontroller berfungsi sebagai pengendali seluruh kinerja dari manipulator.
22