PERCOBAAN 2 MEMBUAT ROBOT HUMANOID journal.pdf
1. TUJUAN: AGAR BAMASIS MAMPU MEMBUAT
ROBOT HUMANOID
2. ALAT DAN BAHAN:
A.
LAPTOP
B. 3D
SMAX
C.
MOTOR SERVO
D. MOTOR
DC
E. TRANSMITTER
F.
RECEIVER
G.
KAMERA
H.
VIDEO SENDER
I.
VIDEO RECEIVER
J.
ARDUINO
K.
DTMF
3. LANDASAN TEORI
A.
JELASKAN TENTANG ROBOT KELEBIHAN DAN KEKURANGANNYA!
Istilah Robot berasal dari bahasa Ceko “robota” yang
berarti pekerja atau kuli. Istilah ini pertama kali diperkenalkan oleh seorang
penulis drama yang berasal dari Ceko bernama Karel Capek pada tahun 1920 pada
pertunjukan drama Rossum’s Universal Robots. Sejak saat itu istilah ini
berkembang dan diterapkan di berbagai macam perangkat mekanik, teleoperators,
kendaraan dalam air, dan lainnya.
Gambar 2.1 Robot ATLAS dari Boston Dynamics
Definisi robot menurut Robot Institute
of America (RIA) adalah manipulator multifungsi yang dapat diprogram ulang yang
dirancang untuk memindahkan material, benda, peralatan, atau piranti khusus
melalui gerakan yang telah dirancang untuk melakukan berbagai macam tugas.
Robot sesuai dengan yang telah di definisikan berawal dari perpaduan dua
teknologi yaitu teleoperators dan numerically controlled milling machines.
Teleoperators atau perangkat master-slave dikembangkan selama Perang Dunia II
untuk menangani material radioaktif. Sementara Computer Numerical Control (CNC)
dikembangkan pula pada saat itu karena kebutuhan terhadap tingkat
kepresisian
yang tinggi dari beberapa piranti, seperti komponen pada pesawat terbang. Robot
yang pertama merupakan penggabungan rangkaian mekanik dari teleoperator dengan
mesin CNC yang dapat diprogram dan bekerja secara otomatis. Robot tersebut
awalnya diterapkan pada mesin pemindah material, pengelas, dan pengepres.
Jenis
robot dapat dikelompokkan menjadi dua berdasarkan kemampuan seluruh bagian
mekaniknya untuk berpindah tempat, yakni robot mobile dan fixed robot. Pada
perkembangannya banyak sekali jenis robot yang dibuat untuk memenuhi berbagai
kebutuhan, salah satunya adalah robot humanoid yang ditunjukkan oleh Gambar
2.1.
Kelebihan:
1. Efisiensi tinggi: Robot dapat bekerja lebih cepat dan lebih
presisi dibandingkan manusia dalam tugas-tugas tertentu, seperti di lini
produksi industri.
2. Pengurangan kesalahan manusia: Dengan program yang tepat, robot dapat bekerja
secara konsisten tanpa kesalahan manusia, mengurangi cacat produksi.
3. Mampu bekerja di lingkungan berbahaya: Robot dapat digunakan di area yang berisiko
tinggi seperti di bawah air, di luar angkasa, atau di lingkungan berbahaya.
4. Otomasi tugas monoton: Robot dapat mengambil alih pekerjaan yang
repetitif, membebaskan manusia untuk fokus pada tugas yang lebih kompleks.
Kekurangan:
1. Biaya awal yang tinggi: Pembuatan dan pemeliharaan robot
membutuhkan investasi besar, terutama untuk teknologi canggih.
2. Kehilangan pekerjaan manusia: Otomasi dapat menggantikan pekerjaan yang
dilakukan oleh manusia, yang menyebabkan pengangguran di beberapa sektor.
3. Kurangnya fleksibilitas: Robot hanya bisa melakukan tugas yang telah
diprogramkan, sehingga sulit beradaptasi pada situasi tak terduga.
4. Ketergantungan teknologi: Jika terjadi kerusakan atau kegagalan,
produksi dapat terganggu.
B.
JELASKAN TENTANG ROBOT HUMANOID DAN MANFAATNYA!
Robot humanoid adalah salah satu jenis robot
yang penampilannya secara keseluruhan didasarkan pada bentuk manusia. Struktur
robot ini secara keseluruhan memiliki dua kaki dengan tubuh utama bagian atas
menghubungkan dua lengan dan leher dan kepala atau sebagai kombinasi dari
beberapa manipulator yang dengan sendirinya dihubungkan bersama melalui sendi
pinggang dan leher untuk meniru fungsi gerak pada manusia. Salah satu robot
humanoid yang terkenal adalah robot ASIMO buatan HONDA yang ditunjukkan oleh
Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Robot Humanoid
ASIMO buatan HONDA
Manfaat robot humanoid:
1. Interaksi dengan manusia: Humanoid robot dapat digunakan dalam
layanan publik atau sebagai asisten pribadi, karena bentuknya yang mirip
manusia memudahkan interaksi.
2. Penelitian medis: Robot humanoid dapat membantu dalam
rehabilitasi pasien atau melakukan tugas-tugas yang memerlukan ketangkasan
manusia.
3. Pengujian AI: Robot ini ideal untuk menguji kemampuan AI
dalam beradaptasi dengan lingkungan dan berinteraksi dengan manusia secara
alami.
4. Pendidikan: Robot humanoid digunakan sebagai alat pembelajaran dalam pendidikan
teknik, terutama dalam bidang robotika dan AI.
C.
JELASKAN FUNGSI MOTOR SERVO UNTUK ROBOT HUMANOID!
Gambar
2.3
Motor servo berfungsi menggerakkan sendi-sendi pada robot
humanoid. Servo ini biasanya digunakan karena kemampuannya untuk memberikan
kontrol yang presisi atas posisi sudut, kecepatan, dan torsi. Pada robot
humanoid, servo dipasang pada bagian tubuh seperti lengan, kaki, atau kepala
untuk menghasilkan gerakan yang halus dan realistis.
D.
JELASKAN FUNGSI MOTOR DC UNTUK ROBOT HUMANOID!
Gambar
2.4
Motor DC digunakan untuk menghasilkan gerakan berkelanjutan
pada robot humanoid. Fungsi motor ini terutama untuk menyediakan tenaga pada
bagian-bagian tubuh yang membutuhkan rotasi terus-menerus, seperti roda atau
sendi rotasional tertentu. Motor DC lebih sederhana dibandingkan servo, tetapi
dapat disesuaikan kecepatannya dengan mengatur tegangan input.
E.
JELASKAN FUNGSI TRANSMITER!
Transmitter berfungsi sebagai alat pengirim sinyal kontrol
dari pengendali (remote control) ke perangkat atau robot. Dalam konteks
robotika, transmitter mentransmisikan perintah dari pengguna ke robot untuk
menjalankan instruksi, seperti menggerakkan lengan atau mengubah arah gerakan.
F.
JELASKAN FUNGSI RECEIVER!
Receiver adalah perangkat yang menerima sinyal dari
transmitter. Pada robot, receiver berfungsi menerima perintah dari pengendali
dan meneruskannya ke mikrokontroler atau sistem robot untuk melakukan tindakan
yang diminta
G.
JELASKAN FUNGSI VIDEO SENDER
Video sender bertugas untuk mengirimkan sinyal video dari
kamera robot ke penerima jarak jauh. Teknologi ini biasanya digunakan pada
drone atau robot yang dilengkapi dengan kamera, memungkinkan operator untuk
melihat apa yang ditangkap kamera dari lokasi jauh.
H.
JELASKAN TENTANG VIDEO RECEIVER
Video receiver adalah perangkat yang menerima sinyal video
yang dikirimkan oleh video sender. Pada sistem robotika yang dilengkapi kamera,
video receiver memungkinkan operator menerima dan menampilkan video secara
real-time untuk mengamati lingkungan robot.
I.
JELASKAN TENTANG DTMF, BENTUK SIGNAL DTMF TONE 1 SAMPAI DENGAN TONE 9
DTMF adalah sistem pengiriman sinyal suara melalui
frekuensi ganda yang digunakan pada sistem telekomunikasi untuk mengenali input
dari keypad telepon. Setiap tombol pada telepon menghasilkan dua nada frekuensi
berbeda (satu frekuensi tinggi dan satu frekuensi rendah) yang mewakili digit
atau karakter tertentu.
Bentuk Sinyal DTMF Tone 1 sampai dengan Tone 9:
·
Tone 1: 697 Hz & 1209 Hz
·
Tone 2: 697 Hz & 1336 Hz
·
Tone 3: 697 Hz & 1477 Hz
·
Tone 4: 770 Hz & 1209 Hz
·
Tone 5: 770 Hz & 1336 Hz
·
Tone 6: 770 Hz & 1477 Hz
·
Tone 7: 852 Hz & 1209 Hz
·
Tone 8: 852 Hz & 1336 Hz
· Tone 9: 852 Hz & 1477 Hz
4. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
A.
BUAT DESAIN ROBOT HUMANOID MENGGUNAKAN 3D SMAX
Spesification humanoid Robot Dipole31
|
Height |
125 cm |
|
|
Weight |
53 kg |
|
|
Waking speed |
0~1.0 km/h |
|
|
Step period |
0.9~1.0 sec |
|
|
Grasping force |
0.5 kg/finger |
|
|
Actuator |
DC servo
motor + Harmonic drive gear/planetary gear |
|
|
Control Unit |
Walking control unit, Motor control unit, Data transmission unit |
|
|
Sensory devices |
3-axis Force/Torque sensor (wrist , foot) Rate Gyro/Acceleration sensor
(trunk) CCD camera (eye) |
|
|
Power supply |
Battery |
Ni-MH (24V/6.6AH, 12V/9.9AH) |
|
External |
12 V, 24V |
|
B. BUAT DESAIN BLOK
5. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL
B. BAHAS TENTANG GERAKAN TUBUH ROBOT
DENGAN ANALISA DATA TONE, KONTROL GERAK TUBUH
Pembahasan
Tentang Gerakan Tubuh Robot dengan Analisa Data Tone dan Kontrol Gerak Tubuh
pada Robot Humanoid
Robot
humanoid adalah jenis robot yang dirancang menyerupai tubuh manusia baik dari
segi bentuk maupun fungsi geraknya. Salah satu aspek penting dalam pengembangan
robot humanoid adalah bagaimana mereka mampu meniru gerakan tubuh manusia
secara halus dan realistis. Dua aspek utama dalam kontrol gerakan tubuh robot
humanoid adalah data tone dan kontrol gerak.
- DataTone
Data tone mengacu pada parameter yang menggambarkan tegangan atau kekuatan otot virtual dalam robot humanoid. Sama seperti manusia menggunakan otot untuk menggerakkan anggota tubuh, robot humanoid menggunakan aktuator dan motor untuk menggerakkan komponennya. Data ini memberikan informasi tentang tingkat kekakuan, kelenturan, dan tenaga yang dibutuhkan untuk setiap gerakan. Analisa data tone sangat penting untuk memastikan gerakan robot terlihat natural dan tidak kaku. Jika parameter tone terlalu rendah, gerakan robot bisa menjadi lamban dan tidak stabil, sementara jika terlalu tinggi, gerakan robot menjadi kaku dan mekanis. - Kontrol Gerak
Tubuh
Kontrol gerak tubuh melibatkan pengendalian posisi dan
kecepatan berbagai komponen robot. Ini mencakup pengaturan motor servo,
pengolahan sinyal sensor, dan algoritma kontrol untuk menghasilkan gerakan yang
tepat. Sistem kontrol robot humanoid biasanya dilengkapi dengan sensor IMU
(Inertial Measurement Unit) untuk memantau orientasi tubuh, giroskop untuk
mengukur kecepatan rotasi, dan akselerometer untuk mengukur percepatan. Melalui
penggabungan data ini, robot dapat mempertahankan keseimbangan, berjalan, dan
melakukan gerakan yang kompleks seperti membungkuk, mengayunkan lengan, atau
memutar kepala.
Teknik
Kontrol Gerak:
a. PID Control (Proportional-Integral-Derivative
Control) adalah teknik kontrol yang banyak digunakan untuk menjaga
keseimbangan dan stabilitas gerakan robot humanoid. PID control bekerja dengan
cara menghitung selisih antara posisi aktual dan posisi target, lalu
mengkoreksi gerakan berdasarkan tiga parameter (proportional, integral,
derivative).
b. Machine Learning juga mulai diterapkan dalam kontrol gerak tubuh pada robot humanoid. Melalui pembelajaran dari dataset gerakan manusia, robot dapat belajar bagaimana meniru gerakan dengan lebih alami.
Implementasi
dalam Humanoid Robot:
Beberapa robot humanoid canggih seperti ASIMO dan Atlas telah menunjukkan kemajuan signifikan dalam meniru gerakan tubuh manusia secara realistis. Mereka menggunakan kombinasi kontrol motor presisi tinggi, sensor-sensor canggih, dan algoritma pembelajaran untuk menyesuaikan gerakan mereka dalam berbagai lingkungan.
6. KESIMPULAN
Gerakan tubuh robot humanoid merupakan salah satu tantangan utama dalam pengembangan robotika canggih. Melalui analisa data tone, para insinyur dapat mengatur tingkat kelenturan dan kekakuan pada setiap gerakan robot, sementara kontrol gerak tubuh memungkinkan robot untuk bergerak dengan presisi tinggi dan menjaga keseimbangan. Penggunaan metode kontrol seperti PID dan pembelajaran mesin semakin memungkinkan robot humanoid untuk meniru gerakan manusia secara lebih realistis dan responsif. Keberhasilan dalam mengintegrasikan sistem ini dapat meningkatkan kemampuan robot humanoid untuk berfungsi dalam berbagai lingkungan kerja dan berinteraksi dengan manusia.
7. REFERENSI
Jones, G. R. (2021). Introduction to
Robotics: Mechanics and Control. Pearson.
Singh, S. (2020). Robotics Engineering and
Fundamentals. McGraw-Hill
Siciliano, B., & Khatib, O. (2016).
Springer Handbook of Robotics. Springer.
Goswami, A., & Vadakkepat, P. (2019).
Humanoid Robotics: A Reference. Springer.
Kajita, S., Hirukawa, H., Harada, K., &
Yokoi, K. (2014). Introduction to Humanoid Robotics.
Komentar
Posting Komentar