Prototype Sistem Kendali Robot ARM Gripper Manipulator menggunakan Flex Sensor Dan MPU6050 Berbasis Internet of Things

 Nama  : Recza arya setiawan

Nim    : 20212215016

Kelas  : T.710

Link Jurnal : (PDF) PROTOTYPE SISTEM KENDALI ROBOT ARM GRIPPER MANIPULATOR MENGGUNAKAN FLEX SENSOR DAN MPU6050 BERBASIS INTERNET OF THINGS (researchgate.net)

Pada artikel kali ini saya akan menjelaskan sub pokok dalam jurnal yang berjudul Prototype Sistem Kendali Robot ARM Gripper Manipulator menggunakan Flex Sensor Dan MPU6050 Berbasis Internet of Things.

Penjelasan studi kasus yang diselesaikan

Syukranullah, Bukhari, dan Ismi Amalia dalam penelitiannya telah melakukan penelitian yang berkaitan dengan robot lengan yang berjudul "Rancang Bangun Robot Lengan Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno". Pada penelitiannya, robot lengan tersebut hanya dapat dikendalikan menggunakan potensiometer sebagai kendali geraknya. Bentuk sistem kendali lain yang diaplikasikan pada robot berbeda-beda, ada yang menggunakan sistem kendali robot tangan menggunakan Bluetooth, dan juga kendali sensor inertial measurement unit MPU 6050 dalam implementasi robot self-balancing.

Dalam hal ini, perlu dilakukan pengembangan terhadap kendali robot agar memiliki kemampuan-kemampuan lain seperti bergerak secara looping dan mampu bergerak dengan gesture manusia. Pada penelitian tersebut, akan dibuat sebuah prototype robot yang mampu digerakan dengan lengan manusia (gesture mode) dan dapat bekerja secara looping menggunakan kontrol yang berbasis Internet of Things.

Pada penelitian yang mereka lakukan, robot arm manipulator yang dirancang memiliki 4 derajat kebebasan. Smartphone digunakan untuk kendali jarak jauh, dan sarung tangan digunakan untuk meletakkan sensor–sensor. Hasil bacaan sensor kemudian diolah untuk menentukan besar sudut yang dikeluarkan oleh sendi arm manipulator sehingga dapat mengubah koordinat dari end effector. Dengan melakukan pendekatan pada metode penelitian rapid prototyping. Alur metode yang di gunakan dapat dilihat pada gambar blok diagram dibawah ini.

Fungsi masing-masing Komponen

Arduino Mega 2560

Arduino adalah board berbasis mikrokontroler atau rangkaian board elektronik dan bersifat open source yang mana di dalamnya terdapat komponen utama yaitu chip microcontroller dari perusahaan Atmel dengan jenis AVR. Pada board ini memiliki jumlah pin I/O yang cukup banyak dibandingkan dengan Arduino R3 Uno dan Nano. Terdapat 54 buah digital pin I/O diantaranya 15 pin PWM, 4 pin UART (serial port hardware), dan pin analog input 16 buah. Kelengkapan lain yang ada pada board Arduino Mega jenis 2560 ini adalah terdapat sebuah port USB, jack DC power, oscillator 16 Mhz, ICSP header, dan tombol reset. Pada papan arduino terdapat module yang dapat memuat kode biner dari komputer ke dalam memori penyimpanan. 

• NodeMcu Esp 8266

ESP 8266 adalah wifi module yang memiliki fungsi sebagai alat supaya dapat terhubung dengan wifi dan membuat koneksi TCP/IP. ESP 8266 juga merupakan sebuah chip yang mana didalamnya sudah termasuk processor, penyimpanan (memory) dan juga akses ke GPIO. Modul ini memiliki mode wifi yaitu station access point dan both (keduanya) membutuhkan daya sekitar 3.3V.

•    MPU 6050

MPU-6050 sendiri adalah chip dengan 3-axis Accelerometer (sensor percepatan) dan 3-axis Gyroscope (pengatur keseimbangan), atau dengan kata lain 6 degrees of freedom (DOF) IMU. Selain itu, MPU- 6050 sendiri sudah memiliki Digital Motion Processors (DMP), yang akan mengolah data mentah dari masingmasing sensor. DMP pada MPU6050 juga berfungsi meminimalisasi error yang dihasilkan.

•    Flex Sensor

Flex Sensor adalah sensor yang memiliki perubahan resistansi akibat adanya perubahan lekukan pada bagian sensor. Sensor ini memiliki output berupa resistansi. Sensor ini membutuhkan tegangan sebesar +5V agar bisa bekerja. Output resistansi ini akan diberikan tegangan yang nantinya akan dibaca oleh mikrokontroler. Sensor ini digunakan untuk mendeteksi pergerakan dari lekukan robot. Mikrokontroler mengkonversi data menggunakan ADC (analog to digital converter), oleh karena itu sensor flex dapat disematkan pada lekukan lengan robot sehingga melakukan pergerakan.

•    Servo Motor

Sistem kontrol umpan balik (loop) tertutup ini merupakan sistem yang digunakan oleh perangkat motor servo. Perangkat ini merupakan aktuator putar, dengan sistem loop tertutup maka perangkat ini dapat di set-up untuk diatur posisi sudutnya dari poros output motor. Servo motor ini biasanya dapat bergerak dengan batasan sudut tertentu saja dan tidak secara kontinyu. Namun pada beberapa kasus atau keperluan lain servo motor dapat dimodifikasi sehingga mampu bergerak secara kontinyu.

•    LED (Light Emitting Dioda)

Berfungsi untuk pembuktian bahwa robot melakukan pergerakan.

 

•    Blynk Application

Blynk adalah aplikasi untuk iOS dan OS Android untuk mengontrol NodeMCU melalui internet. Aplikasi ini dapat digunakan untuk mengendalikan perangkat hardware, menampilkan data sensor, menyimpan data, visualisasi, dan lain-lain. Aplikasi ini juga digunakan untuk membuat antarmuka grafis untuk proyek yang akan diimplementasikan. 

Blog diagram

Wiring Diagram Gesture Mode

Wiring Diagram IoT Mode

Sekian artikel saya kali ini semoga bermanfaat ! ! !