oleh

Yulianus Maxsi

1.Robot Manipulator

Robot Manipulator/Manipulator robot adalah sistem mekanik yang menunjukkan pergerakan dari robot yang difungsikan untuk memindah, mengangkat dan memanipulasi benda kerja. Sistem mekanik ini terdiri dari susunan link(rangka) dan joint (engsel) yang mampu menghasilkan gerakan yang terkontrol. Manipulator memiliki 2 bagian, yaitu bagian dasar dan bagian tambahan. Bagian dasar manipulator bisa kaku terpasang pada lantai area kerja atau terpasang pada rel. Bagian tambahan merupakan perluasan dari bagian dasar, bisa disebut juga lengan/arm. Bagian ujungnya terpasang efektor yang berfungsi untuk fungsi kerja dari robot.

Manipulator digerakan actuator atau disebut sistem drive. Actuator atau sistem drive menyebabkan gerakan yang bervariasi dari manimulator. Robot manipulator biasanya banyak digunakan di bidang industri. pada robot manipulator(lengan) terdiri dari sendi yang diukur berdasarkan DOF. Lengan dapat dibuat kaku ataupun fleksibel. Sistem tangan memiliki bagian khusus yang disebut gripper atau grasper.

2. Konfigurasi Robot

Ada beberapa jumlah dari konfigurasi robot yang umum dipakai. Biasanya dikontrol secara elektronik, hidrolik atau pneumatik. Tiap jenis konfigurasi memiliki area kerja yang berbeda. Oleh karenanya sangat penting untuk mengerti konfigurasi dan memilih tipe yang paling cocok pada aplikasi yang dibutuhkan.

Konfigurasi adalah cara untuk mengklasifikasikan di dalam robot-robot industri. Konfigurasi merujuk pada bentuk geometri dari manipulator robot, yaitu bagaimana cara hubungan dari manipulator pada setiap joint. Robotic Industries Association (RIA) mendefenisikan robot sebagai manipulator yang didesain untuk memindahkan material, benda, alat atau peralatan tertentu lewat pergerakan yang terprogram untuk melakukan berbagai macam tugas.
Secara umum terdapat lima konfigurasi robot yang digunakan di industri, yaitu : Cartesian Robot, Cylindrical Robot, Spherical Robot, Articulated Robot, SCARA (Selectively Compliant Assembly Robot Arm).

a.Cartesian Configuration (Konfigurasi Robot Kartesian)

Kofigurasi Cartesian memiliki pergerakan pada sumbu X,Y dan Z. Cartesian Robot memiliki bentuk perhitungan kinematik yang paling sederhana karena hanya konfigurasi linear. Keuntungan utama dari geometri cartesian adalah kemampuannya untuk bergerak pada arah linear ganda. 

Cartesian Robot memiliki struktur yang paling kaku. Hal ini sangat menguntungkan untuk mengangkat beban yang berat dan pengulangan yang tinggi pada seluruh area pergerakan. Cartesian Robot memiliki pengulangan yang lebih baik pada area kerja yang luas dibandingkan dengan SCARA atau articulated arm. Pergerakan aksis X dan Y lebih lambat dibandingkan pergerakan rotari dari konfigurasi yang lain dan membutuhkan area penempatan yang paling besar dibandingkan dengan konfigurasi lain untuk luas daerah kerja yang sama.

 

b.  Cylindrical Configuration (Konfigurasi Robot Silindris)

Robot Cylindrical memiliki 2 pergerakan aksis ortogonal prismatik (horisontal dan vertikal) dan satu aksis putar, membentuk sistem koordinat silindris. Konfigurasi ini memiliki kemampuan yaitu kecepatan pergerakan yang lebih tinggi pada bidang horisontal dibandingkan dengan sistem cartesian. Namun untuk pergerakan garis lurus pada konfigurasi ini membutuhkan perhitungan yang rumit dan lebih lambat. Resolusi penempatan dari end effector tidak konstan tapi tergantung pada derajat pergerakan. Beberapa contoh aplikasi robot cylindrical untuk pemindah barang ataupun perakitan.

c. Spherical Configuration (Konfigurasi Robot Polar)

Konfigurasi spherical atau polar terdiri dari dua revolute joint dan satu linear joint (RRP), seperti pada gambar 2.7. Robot spherical digunakan untuk melakukan tugas-tugas yang berat. Robot ini mempunyai keuntungan dalam hal kecepatan operasi karena mempunyai base rotary, tetapi mempunyai persamaan gerak yang jauh lebih komplek dibandingkan dengan robot cartesian maupun cylindrical.

d. Articulated Configuration (Konfigurasi Robot Artikulasi)

Pergerakan dari lengan konfigurasi articulated (anthropomorphic) sangat kompleks. Semua joint memiliki kemampuan berputar dan hal itu membutuhkan perhitungan kinematik yang paling rumit. Sebuah konfigurasi articulated hampir memiliki pergerakan yang sama dengan pergerakan lengan manusia, dan hal ini memberikan fleksibilitas atau derajat kebebasan yang tinggi dalam mengakses objek.

Robot articulated mungkin memiliki 2 atau lebih joint atau bahkan lebih rumit dengan sepuluh joint. Derajat fleksibilitas yang tinggi memiliki kebutuhan yang lebih rumit, kecepatan yang lebih rendah, dan biaya yang lebih tinggi. Resolusi penempatan dari end effector tidak konstan pada bidang bidang tertentu. Konfigurasi ini sangat populer pada laboratorium yang membutuhkan sistem integrasi yang rumit, tergantung pada derajat fleksibilitasnya.

e. SCARA (Selectively Compliance Assembly Robot Arm)

Konfigurasi ini terdiri dari 2 atau lebih joint revolusi dan 1 prismatik. Konfigurasi SCARA merupakan konfigurasi yang terbaru, yang dikembangkan oleh Professor Hiroshi Makino dari Universitas Yamanashi, Jepang. Seperti namanya, konfigurasi ini telah di desain untuk memberikan pergerakan pada arah horizontal dan memiliki keuntungan pada tugas perakitan.

Kinematik dari konfigurasi ini cukup rumit dan pergerakan komponen bertikal dari konfigurasi ini agak terbatas. Oleh karenanya konfigurasi ini mampu mencapai sekitar objek namun tidak mampu melaluinya. Resolusi penempatan dari end effector tidak konstan pada bidang kerja dan robot ini memiliki derajat yang tinggi akan pengulangan posisi. Konfigurasi ini biasanya lebih cepat dan lebih mahal dibandingkan konfigurasi Cartesian. Aplikasnya terbatas pada pemindah barang dengan kecepatan tinggi.