BABY MANDROID BERSENSOR INFRA MERAH

Robot masa kini sudah banyak digunakan sebagai alat bantu yang penting bagi industri, terutama sebagai pengganti tenaga manusia pada sektor yang membahayakan kesehatan atau kerja yang memerlukan kecepatan tinggi. Perkembangan robot tersebut perlu diikuti agar tidak tertinggal jauh karena prinsip robot dapat dipelajari.
Berangkat dari pemikiran itulah yang mendorong Faisal Natama, siswa SMA Negeri 4 Sidoarjo untuk mencoba merancang gerak robot mirip gerak manusia (Baby Mandroid). Karya Faisal termasuk salah satu finalis Lomba Penelitian Ilmiah Remaja (LPIR) 2004 yang diselenggarakan oleh Departemen Pendidikan Nasional.
Prinsip robot ini memanfaatkan keuntungan mekanis gir banding yang didapatkan dari gir tamiya atau gir mekanis VCD. Gerak memanfaatkan keuntungan mekanis perputaran gir seperti jika menggunakan keuntungan mekanis papan ungkit.
Gerak menggunakan dinamo 3 volt untuk tamiya. Kontrol gerak bisa otomatis dikendalikan IC 6116 ataupun dikontrol infra merah dengan IC utamanya TC 9149. Gerakan robot untuk berjalan menggunakan 6 buah roda dengan sebuah motor DC 3 volt tamiya.
Hasil yang diperoleh adalah robot dapat menggenggam beban di bawah 40 gram dan mampu menghindar dari halangan di depannya. Robot ini mampu melakukan gerak dinamis, bahkan melakukan gerak vilot (zig zag, maju mundur). Robot ini mampu diprogram 20 gerakan dengan program hapus ingat yang sangat mudah.
Pembuatan dan perancangan robot sebagian besar dilaksanakan di kediamannya di daerah Kecamatan Candi Kabupaten Sidoarjo, dari 3 Juni 2004 - 2 Juni 2004. Rancangan robot dibagi menjadi rancangan mekanis, rancangan sensor elektronik, dan rancangan gerak berpindah tempat dari robot. Perancangan dilakukan secara terpisah supaya mudah dimodifikasi.
Dasar rancangan mekanik adalah keuntungnan mekanis yang didapat dari perbandingan rasio gir (roda gila). Keuntungan mekanis ini sama dengan prinsip pesawat ukit. Makin panjang lengan pengukit makin besar beban yang dapat diangkat.
Dalam rancangan elektronika terdapat bagian-bagian yang dipisahkan supaya kesulitan-kesulitan yang timbul mudah diatasi. Pemisahan blok rangkaian juga untuk memudahkan modifikasi lanjutan. Rancangan infra merah dibeli dalam keadaan kit yang sudah jadi, yaitu sankit remote control kit. Pemilihan kit yang sudah jadi ini untuk mempermudah rancangan elektronika.
Rangkaian penggerak motor DC memerlukan dua transistor untuk satu motor DC. Jika pada robot ini memerlukan tujuh motor DC berarti harus tersedia tujuh set rangkaian serta memerlukan tujuh pasangan transistor. Cara kerja rangkaian adalah diode in 4148 akan meneruskan tegangan yang timbul dari IC TC 9149 (remote control). Tegangan ini akan mengaktifkan tr 1, dari tr 1 diumpan ke tr 2. Tr 2 terkonduksi dan memutar motor DC. Begitu juga dengan tr 3 dan 4 bekerjanya mirip, hanya jenis transistor bebannya berbeda.
Agar robot bisa diprogram maka diperlukan ingatan/memori waktu memerintah robot melakukan gerakan tertentu. Untuk itu diperlukan beberapa IC digital CMOS. Ini untuk menghemat penggunaan baterei di samping IC ini mempunyai kemampuan untuk cocok pada sumber daya yang ada. IC CMOS dapat bekerja pada tegangan 3 volt sampai 15 volt. Yang lebih penting, IC ini harganya murah. Selain menjalankan perintah, robot bisa diprogram kembali.
1. Cara kerja ingatan robot adalah:
a. IC 555 adalah IC perwaktu. IC inilah yang bertanggung jawab terhadap urutan gerakan yang akan dilakukan.
b. Frekwensi denyut diatur oleh kapasitor 1 uf beserta variabel resistor. Kalau bisa kapasitor dan variabel resistor harus mempunyai kualitas yang bagus.
c. Denyut IC 555 diteruskan ke IC 4029 dan merupakan IC pencacah biner. Ada 3 IC 4029 yang dipasang sedemikian rupa sehingga terdapat keteraturan menghitung. Hasil cacahan ini diumpankan ke IC RAM 6116. d. IC RAM 6116 akan mengirimkan berita dari memori yang disimpan menggunakan bantuan mesin penggerak dinamo.
Hasil rancangan keseluruhan memperlihatkan posisi dan penempatan bagian-bagian robot. Penempatan yang sedemikian rupa mempermudah olah gerak robot. Posisi sensor infra merah ada di badan membuat pandangan yang luas untuk menangkap sinyal infra merah yang dipancarkan oleh LED yang kedudukannya lebih rendah. Meskipun kekuatan mencengkramnya agak lemah, tangan robot masih bisa memindahkan barang seberat 30 gram. Lengan penggerak lancar dibantu dengan karet untuk penyeimbang gerak lengan.Penggerak roda cukup kuat dan lincah untuk menggerakkan seluruh badan. Gerak maju mundur cukup lancar, begitu pula gerak membelok. Karena tidak ada kemudi mirip mobil, kemudi robot ini mirip tank. Kalau ingin ke kiri maka kecepatan roda kanan dikurangi, begitu pula sebaliknya.Dari penelitian ini, diperoleh jawaban atas tiga permasalahan yang ingin dipecahkan. Permasalahan dimaksud adalah, bagaimanakah rancangan mekanik baby mandroid? Bagaimana sistem sensor bagi gerakan baby mandroid? Bagaimana sistem elektronik yang mengontrol hidup baby mandroid? Untuk permasalahan pertama telah dirancang susunan gir banding, baik lengan, tangan, tubuh, maupun sistem penggerak tubuh. Gir ini bergerak seperti kontrol yang memanfaatkan keuntungan mekanis kontrol. Untuk beban berat dipakai banyak gir, sedang beban ringan dipakai sedikit gir.Untuk permasalahan kedua, sistem sensor menggunakan infra merah dari kit jadi. Sistem ini selain untuk pengemudian juga untuk mendeteksi halangan gerak robot. Permasalahan ketiga dapat disusun rangkaian penggerak motor DC, juga rangkaian program dan rangkaian pemrograman dengan menggunakan IC 6116 sebagai sentral utama.