kuKOMPONEN ASAS ROBOTPosted on March 15, 2011 by adminKOMPONEN ASAS ROBOTRobot direka bentuk daripada kombinasi beberapa komponen. Komponen ini terdiri daripada manipulator, pengawal, sumber penggerak dan alat hujung lengan. Empat komponen ini mempunyai peranan masing-masing untuk menjayakan tugas yang diarahkan kepada robot. Gambar foto 6.3 menunjukkan kedudukan komponen tersebut.

6.2.1 I ManipulatorManipulator ialah mesin yang bergerak melakukan tugas atau kerja. Mesin ini terdiri daripada tatarajah

manipulator, pergelangan tangan manipulator dan bingkai tapak manipulator. Tugas yang dilakukan adalah bergantung kepada kegunaan robot. Jika robot digunakan untuk mengimpal, manipulator akan dipasang dengan set kimpalan di pergelangan tangannya. Rajah 6.1 menunjukkan persamaan manipulator dengan lengan manusia. Kebanyakan manipulator mempunyai enam sendi iaitu tiga sendi di tatarajah dan selebihnya di pergelangan tangan manipulator. Manipulator ini dikenali sebagai manipulator enam DOF. Satu DOF mewakili satu sendi yang akan bergerak mengikut atur cara supaya alat hujung lengan robot berada pada tempat yang dikehendaki.

(a) Tatarajah Manipulator

Tatarajah manipulator terdiri daripada lengan dan sendi yang direka cipta bergantung kepada keperluan penggunaan dalam industri. Tatarajah ini terdiri daripada tatarajah kartesan, silinder, kutub dan persendian seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 6.2. Tugas yang diarahkan kepada robot adalah bergantung kepada tatarajah manipulator.

Tatarajah Kartesan

Tatarajah kartesan mempunyai jenis sendi PPP. Pergerakan ketiga-tiga sendi ini adalah prisma. Sendi pertama bergerak ke atas dan ke bawah manakala sendi kedua pula bergerak ke kiri dan ke kanan yang sama dengan sendi ketiga. Kombinasi tiga pergerakan ini membentuk kawasan kerja (workspace) tatarajah kartesan yang kelihatan seperti kuboid. Hanya dalam kawasan ini sahaja manipulator ini boleh menentukan kedudukan bahan kerja. Tatarajah ini sesuai untuk melakukan operasi ambil dan letak.

Tatarajah Silinder

Tatarajah silinder mempunyai jenis sendi RPP. Pergerakan sendi pertama adalah revolut yang bersudut 360°. Sendi kedua bergerak ke atas dan ke

bawah manakala sendi ketiga bergerak ke kiri dan ke kanan. Kawasan kerja manipulator ini kelihatan seperti silinder. Hanya dalam kawasan ini sahaja ia boleh menentukan kedudukan bahan kerja. Tatarajah ini sesuai untuk melakukan operasi angkut dan susun.

Kutub

Tatarajah kutub mempunyai jenis sendi RRP. Pergerakan sendi pertama dan kedua adalah revolut. Sudut sendi pertama sehingga 350° dan sudut sendi kedua sehingga 180°. Sendi ketiga bergerak secara prisma iaitu ke kin dan ke kanan. Kawasan kerja manipulator ini berbentuk separuh sfera. Hanya dalam kawasan ini sahaja ia boleh menentukan kedudukan bahan kerja. Tatarajah ini sesuai untuk melakukan operasi angkut dan susun.

Persendian

Tatarajah persendian mempunyai jenis sendi RRR. Pergerakan ketiga-tiga sendi ini adalah revolut. Sudut sendi pertama sehingga 360° manakala sudut sendi kedua pula sehingga 180°. Sudut sendi ketiga mempunyai pergerakan sehingga 300°. Kawasan kerja manipulator ini berbentuk sfera. Hanya dalam kawasan ini sahaja ia boleh menentukan kedudukan bahan kerja. Penggunaan tatarajah ini adalah sesuai untuk kerja mengimpal, mengecat dan memasang kereta.

(b) Pergelangan Tangan Manipulator

Pergelangan tangan manipulator berfungsi seperti pergelangan tangan manusia. Bahagian ini terletak di hujung tatarajah manipulator (rujuk Rajah 6.1) yang mempunyai tiga sendi. Sendi ini bergerak secara putaran yang terdiri daripada pergelangan, rewang dan olek. Rajah 6.2 menunjukkan binaan pergelangan tangan manipulator.

(c) Bingkai Tapak Manipulator

Bingkai tapak manipulator boleh diletakkan sama ada di lantai, dinding atau siting. Terdapat juga tapak manipulator yang boleh bergerak iaitu tapaknya berada di atas rel. Tujuan bingkai tapak diletakkan sedemikian adalah untuk membuat capaian yang mudah terhadap bahan kerja. Gambar foto 6.4 merupakan contoh manipulator bertapak di siting dan Rajah 6.3 pula menunjukkan manipulator di atas rel.

Contoh operasi manipulator di rel ialah angkut dan susun.

Tali SawatPosted on March 15, 2011 by admin6.3.4 Tali SawatTali sawat ialah bahan jalur yang berputar berterusan menggunakan dua takal atau lebih untuk menggerakkan peralatan mesin. Takal dipasang pada aci dibantu oleh galas seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 6.11 .

Tali sawat mempunyai beberapa kelebihan, antaranya termasuk:

(i) mudah dipasang dan digunakan.

(ii) tidak memerlukan pelincir.

(iii) mudah dan murah untuk disenggarakan.

(iv) mempunyai jarak aci yang fleksibel.

Kelajuan putaran mesin yang menggunakan tali sawat mudah diubah dengan mengubah saiz diameter takal dan panjang tali sawat. Kelajuan putaran tali sawat adalah tidak seragam dibandingkan dengan gear kerana tali sawat memindahkan kuasa dari satu takal ke takal pasangannya dengan jarak yang jauh dan menyebabkan berlaku kehilangan kuasa. Terdapat beberapa jeni tali sawat yang digunakan dalam industri iaitu tali sawat jenis V, segerak dan rata.

(a) Tali Sawat Jenis V

Tali sawat jenis V adalah berbentuk seakan-akan huruf V. Tali sawat ini boleh menghasilkan putaran yang baik dan lancar kerana ia boleh berada pada kedudukan padat dan ketat di atas alur takalnya. Jenis ini sesuai digunakan untuk jarak antara dua takal yang dekat dengan memberi kelajuan yang

tinggi. Tegangan tali sawat adalah penting bagi melanjutkan jangka hayatnya. Tali sawat ini mudah dipasang dan digantikan apabila perlu. Tali sawat jenis V banyak digunakan dalam industri automotif, peralatan rumah, industri ringan dan pertanian. Gambar foto 6.12 menunjukkan tali sawat jenis V.

(b) Tali Sawat Segerak

Tali sawat segerak digunakan untuk kendalian yang memerlukan ketepatan, penjajaran atau halaju yang tetap. Jenis ini mempunyai gigi pada sebelah dalam dan juga menggunakan takal yang bergigi sebagaimana pada Gambar foto 6.13. Gigi pada tali sawat dan takal menghalang tali sawat daripada tergelincir ketika ia berkendali. Tali sawat segerak memerlukan tegangan yang rendah untuk

memutarkan takalnya berbanding dengan tali sawat jenis V.

(c) Tali Sawat Rata

Tali sawat rata merupakan jenis tali sawat yang pertama digunakan dalam industri. Tali sawat ini sesuai digunakan jika jarak di antara dua takal jauh. Tali sawat rata boleh digunakan dalam keadaan acinya tidak selari. Walau bagaimanpun kecekapan tali sawat rata adalah rendah berbanding dengan tali sawat jenis V dan segerak. Penggunaannya mementingkan kelajuan dan ketegangan yang tinggi supaya is dapat berfungsi dengan baik. Gambar foto 6.14 menunjukkan tali sawat rata.

Terdapat beberapa perkara yang perlu diberi perhatian untuk menyenggara tali sawat:

(i) jangan mencungkil atur takal dengan pemutar skru atau peralatan yang seumpamanya yang boleh menjejaskan alur takal ketika menggantikan tali sawat.

(ii) ubah kedudukan takal untuk menambah ketegangan tali sawat.

(iii) pastikan kedudukan antara aci setari.

(iv) lindungi tali sawat daripada habuk untuk memelihara hayatnya.

6.3.5 Rantai

Rantai digunakan untuk memindahkan kuasa antara dua aci menggunakan gegancu. Gegancu dipasang pada aci dengan menggunakan galas. Rantai lebih sesuai digunakan pada kelajuan yang rendah. Memandangkan rantai dibuat daripada besi, is tidak terjejas oleh kesan panas dan minyak. Rantai mudah dipasang, tahan lama, lebih murah daripada sistem gear dan boleh digunakan untuk penghantaran kuasa yang lebih tinggi. Minyak pelincir perlu digunakan untuk melancarkan pergerakan rantai. Rajah 6.28 menunjukkan contoh rantai. Terdapat dua jenis rantai yang digunakan oleh mesin iaitu rantai guling dan rantai manik.

(a) Rantai Guling

Rantai guling memberikan daya kilas, penghantaran kuasa dan keseragaman kelajuan putaran yang tinggi. Rantai ini terdiri daripada gabungan beberapa rangkai. Setiap rangkai mempunyai dua plat dalam, dua sesendal, dua penggelek, dua pin dan dua plat luar seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.29.

(b) Rantai Manik

Rantai manik adalah untuk kegunaan robot yang mempunyai daya kilas yang rendah. Rantai ini terdiri daripada beberapa manik yang dirangkai bersama bagi membentuk rantai seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.30. Manik diperbuat sama ada

daripada plastik atau besi. Rantai manik digunakan bersama gegancu.

Motor PelangkahPosted on March 15, 2011 by admin6.3.2 Motor PelangkahMotor pelangkah ialah motor elektrik yang menggunakan bekalan kuasa elektrik dan berputar mengikut darjah putaran per langkah. Gambar foto 6.10 menunjukkan contoh motor pelangkah. Motor ini terdiri daripada pemegun dan pemutar bermagnet kekal. Darjah putaran per langkah merupakan faktor penting dalam memilih motor pelangkah. Satu langkah putaran sudut tertentu yang dikawal oleh isyarat berdigit.

Rajah 6.19 menunjukkan binaan asas motor pelangkah. Setiap belitan dalam motor pelangkah perlu dibekalkan kuasa secara bergilir (talian A, B, C dan D) untuk mendapatkan putaran lawan jam.

Contoh penggunaan motor ini adalah di dalam mesin CNC, pemplot X-Y, mesin taip elektrik dan pencetak. Terdapat pelbagai jenis motor pelangkah antaranya termasuklah motor pelangkah dua kutub magnet kekal dan motor pelangkah dua kutub bifilar.

(a) Motor Pelangkah Dua Kutub Magnet Kekal

Motor pelangkah dua kutub magnet kekal ialah motor pelangkah yang mempunyai dua kutub magnet kekal di pemutar. Binaan motor ini adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.19. Motor ini menggerakkan robot dengan memberikan daya kilas yang tinggi pada kelajuan yang rendah. Pemutar terdiri daripada bahan yang mudah diaruh oleh medan magnet. Pemegun pula terdiri daripada `a’, `b’, `c’ dan V. Apabila talian A dibekalkan kuasa, pemegun `b’ menjadi kutub utara dan menyebabkan kedudukan pemutar adalah seperti dalam Rajah 6.19. Pemutar akan bergerak pada arah lawan jam sebanyak 90° jika talian ‘B ‘ kuasa yang boleh menyebabkan pemegun `a’ menjadi kutub utara. Pemutar akan terus bergerak pada arah lawan jam jika talian C dan kemudian talian D dibekalkan kuasa.

(b) Motor Pelangkah Dua Kutub Bifilar

Motor pelangkah dua kutub bifilar ialah motor pelangkah yang mempunyai dua kutub magnet kekal di pemutar manakala belitan di pemegun disusun secara bifilar. Bifilar ialah cara belitan yang menggunakan dua set dawai belitan yang mengalirkan arus pada arah yang berlawanan. Cara ini adalah untuk memudahkan pertukaran arah pengaliran arus yang bertujuan untuk menukarkan arah pergerakan motor. Rajah 6.20 menunjukkan binaan motor pelangkah dua kutub bifilar. Kebanyakan motor jenis ini digunakan pada robot bertatarajah kartesan kerana ia memberi pergerakan yang perlahan tetapi tepat.

6.3.3 Gear

Gear merupakan satu bulatan yang bergigi di sekelilingnya dan sentiasa bekerja berpasangan. Gigi gear sentiasa berselisih dengan gigi gear pasangannya. Setiap gear mempunyai aci pada bahagian tengahnya. Gear yang biasa terdapat dalam pasaran diperbuat daripada pelbagai bahan seperti besi, plastik, nilon dan tembaga. Rajah 6.21 menunjukkan contoh sistem gear.

Umumnya, gear digunakan untuk memindahkan kuasa dan putaran antara aci. Robot menggunakan gear untuk menukarkan arah pergerakannya sama ada ke kiri atau ke kanan dan ke atas atau ke bawah. Gear juga digunakan untuk meningkatkan atau mengurangkan kelajuan putaran. Keadaan ini membolehkan semua bahagian mesin bekerja dengan kelajuan yang berbeza-beza. Dalam gabungan gear terdapat satu gear kecil yang disebut pinan yang mempunyai jumlah gigi yang kurang berbanding dengan gear yang lebih besar. Perkadaran jumlah gigi antara kedua-dua gear ini menentukan kadar kelajuan antara gear. Sebagai contoh, jika pinan mempunyai 20 gigi untuk memutar gear besar yang mempunyai 100 gigi, perkadaran gear adalah 1:5. Hasilnya gear besar berputar pada kadar 1/5 kelajuan pinan tetapi daya

kilasnya bertambah 5 kali ganda. Proses ini disebut gear penurun. Sebaliknya, jika gear besar memutar pinan bermakna sistem gear ini disebut gear pekali tetapi daya kilasnya berkurangan.

(a) Rangkaian Gear

Rangkaian gear robot terdiri daripada beberapa gear yang disambung bersama untuk membolehkan pemindahan kuasa dan menukarkan arah putaran. Terdapat dua jenis rangkaian gear iaitu rangkaian biasa dan rangkaian planet.

1. Rangkaian BiasaRangkaian biasa terdiri daripada beberapa gear yang disambung secara sesiri seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.22. Rangkaiannya

dikelaskan sebagai rangkaian gear mudah dan majmuk. Rangkaian gear mudah mempunyai satu aci pada setiap gear, manakala rangkaian gear majmuk mempunyai beberapa gear yan disambung kepada satu aci. Bahagian gear yang digunakan untuk membina rangkaian ini dikenali sebagai gear pemacu, gear pemelahu dan gear terpicu. Kuasa dipindahkan melalui sentuhan antara gigi gear. Gear pemacu disambungkan kepada motor pelangkah sebagai alat penggerak rangkaian ini.

1. Rangkaian PlanetRangkaian planet terdiri daripada gear pegun dan gear berputar. Gear pegun dikenali sebagai gear matahari dan gear berputar dikenali sebagai gear planet. Rajah 6.23 menunjukkan rangkaian gear planet. Putaran gear planet adalah mengelilingi gear matahari dan kuasa dipindahkan dari gear planet ke gear lain melalui putaran in.

b. Jenis Gear

Terdapat beberapa jenis gear yang digunakan pada robot seperti gear taji, gear heliks, gear serang dan gear ulir.

1. Gear taji

Gear taji ini mempunyai gigi yang lurus. Aci setiap gear adalah selari antara satu sam lain seperti yang ditunju kan dalam rajah 6.24

2. Gear heliks

Gear ini mempunyai satu barisan alur gigi yang bersudut (0) dengan aci. Gearjenis ini lebih senyap pada kelajuan yang tinggi kerana hentakan ketika berlaku sentuhan antara gigi gear adalah perlahan tetapi ia mudah tergelincir ke sisi. Oleh itu, gear heliks herringbone digunakan untuk mengatasi masalah tersebut. Rajah 6.25 menunjukkan gear heliks herringbone.

3. Gear serong

Gear ini digunakan untuk penghantaran kuasa dan putaran antara aci yang menyilang. Gear dan pinan bertemu pada sudut 90′. Rajah 6.26 menunjukkan gear serong.

4. Gear ulir

Gear ini dipacu oleh pemacu ulir yang menyerupai skru mengelilingi aci. Gear ulir dan pemacunya bercantum untuk memindahkan kuasa mekanik antara aci yang tidak selari dan tidak bersilang. Rajah 6.27 menunjukkan gear ulir.

Alat Hujung LenganPosted on March 15, 2011 by admin

Alat Hujung Lengan

Alat hujung lengan terletak di pergelangan tangan robot. Alat ini berfungsi seperti jari tangan

manusia iaitu untuk menggenggam bahan kerja. Adakalanya ia dipasang dengan peralatan

industri seperti set penyembur cat. Terdapat tiga jenis penggenggam yang boleh dikendalikan

oleh alat hujung lengan iaitu penggenggam mekanik, penggenggam vakum dan penggenggam

magnet.

Pada robot, alat ini berada di DOF terakhir dan mempunyai pelbagai kegunaan mengikut reka

bentuknya. Gambar foto 6.9 menunjukkan alat hujung lengan pada robot.

(a) Penggengam Mekanik

Penggenggam mekanik ialah alat hujung lengan yang menggenggam bahan kerja menggunakan

daya mekanik. Bentuk penggenggam terdiri daripada penggenggam dalam dan penggenggam

luar seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.10 dan Rajah 6.11. Daya tekanan daripada

penggenggam hendaklah sesuai dengan beban yang digenggam supaya beban berada tetap pada

kedudukannya sepanjang pergerakan robot.

Buka dan tutup penggenggam mekanik dipandu oleh sistem pneumatik dan system pergerakan

gear.

(b) Penggenggam Vakum

Penggenggam vakum ialah sejenis alat hujung lengan yang dapat menggenggam bahan kerja

dalam keadaan bahan tersebut terlekat pada kit vakum. Penggenggam ini adalah sesuai untuk

bahan kerja yang mempunyai permukaan yang lebar seperti cermin.

Komponen utama penggenggam vakum ialah kit vakum dan salur vakum. Kit vakum terdiri

daripada getah boleh lentur dan getah kuat, manakala salur vakum pula terdiri daripada salur

getah yang menghubungkan kit vakum dengan kuasa vakum dari pam. Contoh kit vakum adalah

seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.12.

Penggenggam vakum berkendali apabila kuasa vakum wujud antara kit vakum dengan bahan

kerja. Bahan kerja boleh diangkat jika tekanan udara dalam kit vakum lebih rendah daripada

tekanan udara luar. Bilangan dan saiz diameter kit vakum mempengaruhi daya angkat bahan

kerja. Semakin banyak bilangan kit vakum, semakin tinggi keupayaan angkat bahan kerja dan

begitu juga saiz, iaitu lebih besar diameter kit vakum, lebih tinggi keupayaan angkat bebannya.

Penggunaan penggenggam vakum mengambil kira pusat graviti beban, bentuk permukaan dan

berat beban supaya boleh diangkat dengan mudah. Rajah 6.13 menunjukkan penggenggam

vakum yang menggunakan dua kit vakum, manakala Rajah 6.14 pula adalah penggenggam

vakum menggunakan satu kit vakum.

(c) Penggenggam Magnet

Penggenggam magnet ialah sejenis alat hujung lengan yang dapat menggenggam bahan logam

menggunakan bahan magnet. Bahan magnet ini adalah magnet buatan iaitu bahan keluli

dimagnetkan melalui proses elektromagnet. Apabila medan magnet menghampiri bahan logam

(bahan kerja) wujud medan magnet lain yang berlawanan kekutubannya. Fenomena ini

menyebabkan logam itu tertarik ke alat hujung lengan . Bahan kerja sentiasa ditarik oleh alat

hujung lengan dan hanya dilepaskan setelah tiada lagi kesan elektromagnet padanya apabila

bekalan AT diputuskan. Rajah 6.15 menunjukkan penggenggam magnet pada robot.

MEKANISME ROBOTIK

Mekanisme robotik dilengkapi dengan penderia, motor pelangkah, gear, tali sawat dan rantai untuk membolehkannya melaksanakan tugas yang lebih kompleks.

6.3.1 1 Penderia

Penderia ialah peranti yang digunakan untuk mengesan kedudukan sendi dan bahan kerja,

kelajuan putaran, daya dan tekanan, daya kilas, cahaya dan kehadiran bahan kerja. Peranti ini

akan menghasilkan isyarat elektrik pada keluarannya. Dalam teknologi robotik, penderia yang

digunakan memberi tindak balas dalam bentuk berdigit kerana biasanya robot dikawal oleh litar

berdigit atau mikropengawal.

Terdapat pelbagai jenis penderia yang digunakan oleh robot seperti penderia penglihatan, bau,

sentuh, pendengaran dan pertuturan. Penderia ini mempunyai fungsi yang sama dengan

pancaindera manusia seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.16. Penderia boleh dibahagikan

kepada dua mod kendalian iaitu penderia sentuh dan penderia tak sentuh.

(a) Penderia Sentuh

Penderia sentuh ialah kategori penderia yang akan berfungsi apabila bersentuh dengan objek

yang dikesan. Contoh penderia yang biasa digunakan ialah penderia suhu dan penderia daya.

Mikropengawal bertindak sama Lazimnya, penderia suhu digunakan untuk mengukur suhu

sesuatu bahan kerja. Penderia suhu akan memberi maklumat mengenai suhu pada bahan kerja

dan robot akan bertindak mengikut arahan. Contoh penderia suhu ialah pengesan suhu

berintangan (RTD) dan pengesan suhu litar bersepadu (ICTD) yang diletakkan pada alat hujung

lengan robot. RTD menggunakan bahan yang akan berubah nilai rintangannya dengan perubahan

suhu kendalian. Perubahan rintangan akan mengubah nila voltan keluaran secara berkadar terus

dengan suhu.

Penderia daya ialah peranti yang mengesan dan mengukur daya. Peranti ini dikenali sebagai

tolok terikan yang menghasilkan keluaran rintangan berubah. Perubahan rintangan adalah

berkadar terus dengan daya. Kegunaan penderia daya ini adalah untuk mengukur daya

penggenggam mekanik robot apabila sedang menggenggam telur seperti ditunjukkan dalam

Rajah 6.17. Pengawal robot menghantar isyarat kepada penggenggam supaya menggenggam

telur dengan sempurna.

(b) Penderia Tak Sentuh

Penderia tak sentuh ialah kategori penderia yang akan berfungsi apabila objek yang hendak

dikesan berada dalam kawasan pengesan. Tindakan diperoleh melalui gangguan medan magnet

atau perubahan cahaya. Penderia jenis ini dinamai penderia hampir.

Contoh penggunaannya adalah untuk mengesan kehadiran beban di penggenggam robot seperti

yang ditunjukkan dalam Rajah 6.18. Apabila objek telah berada di penggenggam, maka

pengawal robot menghantar isyarat untuk menggenggam objek tersebut. Penderia hamper yang

kerap digunakan ialah penderia hampir optic dan penderia halangan cahaya searah atau balikan.

Sumber PenggerakPosted on March 15, 2011 by admin6.2.3 Sumber Penggerak Sumber penggerak ialah kuasa yang digunakan untuk menggerakkan robot. Tiga jenis sumber penggerak utama iaitu kuasa elektrik, kuasa hidraulik dan kuasa pneumatik.

(a) Kuasa Elektrik

Kuasa elektrik diperoleh daripada bekalan utama voltan AU sama ada fasa tunggal atau tiga fasa. Kebanyakan penggerak robot ialah motor elektrik yang terdiri daripada motor AU, motor AT dan motor pelangkah. Voltan AU digunakan untuk menggerakkan robot bersaiz besar manakala voltan AT digunakan untuk robot bersaiz kecil.

Umumnya, motor elektrik tidak mempunyai kuasa angkat beban yang tinggi sepertimana, penggerak yang menggunakan kuasa hidraulik. Walau bagaimanapun, kelajuan motor elektrik mudah

dikawal dan ia tidak memerlukan kawasan lantai yang besar untuk menempatkannya. Motor elektrik memberi kejituan yang tinggi terhadap tugas yang dilaksanakan dalam operasi pemasangan. Gambar foto 6.6 menunjukkan contoh robot yang menggunakan motor elektrik.

(b) Kuasa Hidraulik

Kuasa hidraulik dihasilkan oleh bendalir bertekanan tinggi untuk menggerakkan motor atau silinder hidraulik pada robot.

Sumber kuasa hidraulik terdiri daripada tangki simpanan bendalir, plat sesekat, penapis dan pam.

Tekanan bendalir yang digunakan oleh robot adalah di antara 150 hingga 180 bar. Rajah 6.6 menunjukkan binaan sumber kuasa hidraulik.

Bendalir daripada tangki simpanan akan dipam ke motor hidraulik. Bendalir ini bertekanan tinggi dan akan menggerakkan motor tersebut. Kemudian, bendalir ini kembali ke tangki dalam keadaan panas dan mengandungi kotoran. Oleh itu ia perlu dibersihkan dan disejukkan dengan menggunakan plat sesekat. Bendalir yang bersih akan dipam untuk menghasilkan bendalir bertekanan tinggi dan dibekalkan kepada motor hidraulik semula.

Robot yang bersaiz besar seperti Unimate 2000 menggunakan motor hidraulik. Robot ini bergerak dengan kelajuan yang tinggi dan mempunyai kuasa angkat beban yang tinggi. Walau bagaimanapun robot hidraulik memerlukan kawasan lantai yang besar dan sentiasa terdedah kepada kebocoran bendalir. Rajah 6.7 menunjukkan robot yang menggunakan motor hidraulik.

(c) Kuasa Pneumatik

Kuasa pneumatik dihasilkan oleh udara bertekanan tinggi untuk menggerakkan motor atau silinder pneumatic pada robot. Sumber kuasa pneumatik terdiri daripada pemampat udara, tangki

simpanan udara bertekanan tinggi dan motor elektrik. Pemampat udara berfungsi untuk meningkatkan tekanan udara dalam tangki simpanan dan menggunakan motor hidraulik motor elektrik digunakan untuk menjalankan pemampat tersebut. Tekanan u d a r a yang la z i m digunakan ialah 6 bar.

Binaan sumber kuasa pneumatic bertekanan pneumatik ditunjukkan dalam Rajah 6.8.

Robot kecil yang mempunyai dua hingga empat DOF menggunakan motor dan silinder pneumatik terhad kepada operasi ambil dan letak sahaja. Silinder pneumatik sering digunakan pada penggenggam robot untuk operasi buka dan tutup. Rajah 6.9 menunjukkan robot menggunakan motor

dan silinder pneumatik. Terdapat juga robot yang menggunakan duajenis sumber penggerak. Gambar foto 6.7 menunjukkan contoh silinder hidraulik atau pneumatik satu rod.

Terdapat dua tamatan dan satu sebelah kanan menerima tekanan bendalir, rod bergerak ke kiri manakala tamatan sebelah kiri mengeluarkan sebahagian bendalir atau udara tadi ke tangki simpanan. Proses sebaliknya berlaku untuk menggerakkan rod ke kedudukan asal.

Motor hidraulik atau pneumatik terdiri daripada, beberapa ram dalam kebuk, satu tamatan masukai satu tamatan keluaran tekanan bendalir atau ud seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 6.8 Apabila tekanan bendalir atau udara dikenakan pada tamatan masukan, ram tertolak untuk menghasilkan pusingan aci. Tekanan bendalir atau udara kemudiannya dilepaskan melalui tamatan keluaran.

Ketiga-tiga sumber penggerak yang digunakan dalam robot mempunyai kebaikan dan keburukan seperti yang diringkaskan dalam Jadual 6.3.

PengawalPosted on March 15, 2011 by admin

6.2.2 PengawalPengawal ialah satu sistem litar elektronik berdigit yang menyimpan maklumat atur cara untuk

menggerakkan robot. Aturcara tersebut mengandungi status setiap sendi yang dimasukkan ke pengawal melalui penggunaan pendan mengajar. Pergerakan robot dan keadaan persekitarannya adalah dalam pengetahuan pengawal, maka operasi tugas robot akan dilakukan dengan sempurna seperti yang diaturcarakan.

Gambar foto 6.5 menunjukkan pendan mengajar pada pengawal. Pengawal menggunakan bekalan AU manakala pendan mengajar pula menggunakan bekalan AT. Terdapat beberapa jenis pengawal robot seperti pengawal paksi servo dan bukan servo, mikropemproses dan pengawal logic boleh atur cara (PLC). Pengawal berhubung dengan peralatan atau peranti melalui penggunaan antara muka.

(a) Pengawal Paksi Servo dan Bukan Servo

Servo ialah litar kawalan motor yang digunakan dalam robot. Litar ini mengawal kedudukan pergerakan dan kelajuan motor dengan membandingkan status semasa. Jenis motor

tersebut ialah motor AT. Fungsi pengawal paksi servo ialah mengawal pergerakan robot melalui maklum balas daripada penderia dengan menggunakan motor servo. Kawalan ini menghasilkan pergerakan laluan yang berterusan manakala fungsi pengawal paksi bukan servo pula ialah mengawal pergerakan robot dengan menggunakan suis had untuk pergerakan mula dan henti. Semasa robot bergerak, tidak ada maklum balas daripada motor. Pergerakan yang boleh dilakukan oleh pengawal bukan servo ialah pergerakan titik ke titik sahaja.

(b) Mikropemproses

Mikropemproses ialah satu peranti yang melaksanakan atur cara untuk menggerakkan robot. Saiz mikropemproses yang digunakan adalah 8 bit, 16 bit atau 32 bit. Keupayaan mikropemproses ini membenarkan pengawal mengarahkan robot untuk melakukan pelbagai tugas.

Terdapat tiga kelas pengawal robot iaitu pengawal aras teknologi rendah, pengawal aras teknologi sederhana dan pengawal aras teknologi tinggi.

Pengawal aras teknologi rendah adalah pengawal elektronik atau pengawal logik angin. Pengawal jenis ini digunakan dalam robot aras teknologi rendah.

Pengawal aras teknologi sederhana pula mempunyai keupayaan mikropemproses 8 bit atau 16 bit. Pengawal ini digunakan dalam robot aras teknologi sederhana. Tugas yang sukar dilakukan dapat diatasi dengan menggunakan pengawal aras teknologi tinggi yang mempunyai keupayaan mikropemproses 16 bit ke atas seperti yang digunakan dalam robot aras teknologi tinggi. Rajah 6.4 menunjukkan komponen pengawal aras teknologi tinggi.

(c) Pengawal Logik Boleh Atur Cara (PLC)

Pengawal logik boleh atur cara adalah contoh pengawal aras teknologi tinggi. Robot kegunaan umum dan komersial boleh menggunakan pengawal ini. PLC juga berkeupayaan untuk mengendalikan robot dalam satu jujukan proses produk dengan bantuan penggerak dan suis. Dalam proses ini PLC merupakan pengawal utama setiap penggerak seperti fungsi otak pada manusia. Rajah 6.5 menunjukkan contoh jujukan proses produk papan litar bercetak. Proses ini melibatkan mesin penebuk lubang (C) untuk kaki komponen elektronik dan peralatan pemasangan (D) untuk meletakkan komponen tersebut di atas papan litar bercetak.

(d) Antara Muka

Pengawal robot mempunyai beberapa pangkalan antara muka untuk berhubung dengan komputer, ingatan luaran dan penderia. Pangkalan antara muka yang digunakan ialah antara muka sesiri jenis RS-232 atau RS-422. Antara muka ini membenarkan data masuk dan keluar pada talian yang sama.

ROBOTIKPosted on March 15, 2011 by admin

ROBOTIKPengenalan

Pada tahun 1962, syarikat Unimation daripada Amerika Syarikat telah memperkenalkan robot kepada syarikat pengeluar kereta General Motors. Robot ialah sejenis mesin yang direka cipta untuk membantu manusia meningkatkan kualiti produk dan memenuhi keperluan harian. Mesin ini

melakukan tugas atau kerja mengikut arahan yang diaturcarakan. Dalam bab ini hanya difokuskan kepada robot yang digunakan dalam industri. Gambar foto 6.1 menunjukkan contoh penggunaan robot di kilang pemasangan kereta nasional, PROTON.

6.1.1 TakrifRobotik bermaksud pengetahuan tentang robot, manakala robot pula ditakrifkan secara umum sebagai peralatan mekatronik yang boleh berkendali secara automatik.

6.1.2 Kepentingan dan Keperluan RobotikTerdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kepentingan dan keperluan robotik dalam industri seperti:

(i) dapat melakukan tugas untuk menghasilkan pengeluaran yang berkualiti dengan kuantiti yang besar.

(ii) dapat bekerja dalam suasana bahaya tanpa perlu mempertimbangkan keselamatan dan keselesaan seperti penghawa dingin, lampu, pakaian keselamatan dan penyedut udara panas.

(iii) dapat bekerja secara berterusan tanpa letih, cuti, mengambil alih tugas dan tidak perlukan insuran perubatan, sebaliknya manusia perlu kepada semua perkara ini.

(iv) dapat mel-aksanakan tugas berulang-kali dengan memberi kejituan yang tinggi ketika dalam kawalan.

(v) dapat melaksanakan tugas dengan lebih cepat dan tepat

Selain kegunaan dalam industri, robot juga digunakan untuk melakukan pelbagai tugas dalam kehidupan harian kita, contohnya:

(i) operasi pengawasan seperti menggunakan kamera untuk mengesan pesalah jalan raya.

(ii) operasi perubatan seperti melakukan pembedahan pemindahan tulang dan sendi manusia.

(iii) operasi membantu orang yang tidak upaya seperti mengambil makanan dan sebagainya.

(iv) operasi di kawasan berbahaya seperti bekerja di kawasan radioaktif untuk membersihkan dan menyelenggarakan sistem.

(v) operasi pembersihan bawah laut seperti membersih tumpahan minyak.

6.1.3 Aras Teknologi RobotAras teknologi robot terbahagi kepada aras teknologi rendah, sederhana dan tinggi.

(a) Aras Teknologi Rendah

Robot aras teknologi rendah melakukan jujukan tugas yang lama untuk satu masa tertentu. Tugas untuk robot aras .teknologi rendah tidak boleh ditukar ketika sedang berkendati kerana ia mempunyai kawalan pergerakan yang tetap. Walau

bagaimanapun, ia boleh melakukan tugas yang lain apabila diubah jujukannya. Setiap tugas yang dilakukan hendaklah sesuai dengan ciri yang ada pada aras teknologi ini seperti yang dinyatakan dalam Jadual 6.1. Robot ini boleh melakukan tugas yang mudah kerana mempunyai sehingga empat sendi dan dikawal oleh pengawal elektronik. Walau bagaimanapun, ia mempunyai ketepatan sistem yang lebih tinggi berbanding robot aras teknologi sederhana dan tinggi. Masalah kawalan pergerakan yang tetap untuk robot aras teknologi rendah dapat diatasi dengan menggunakan robot

(b) Aras teknologi sederhana.

Robot aras teknologi sederhana boleh membuat lebih pergerakan berbanding dengan robot aras teknologi rendah. Pengendali robot membentuk laluan pergerakan secara insani dengan memandu robot setelah bekalan kuasa robot diputuskan. Pergerakan yang dibentuk akan dirakam oleh pengawal dan kemudian dimainkan semula apabila bekalan kuasa dibekalkan. Pergerakan robot adalah sama sebagaimana laluan yang dibentuk oleh pengendali. Walau bagaimanapun tugas yang

dijalankan terbatas kepada ciri yang ada pada robot aras teknologi sederhana seperti yang dinyatakan dalam Jadual 6.1. Robot ini boleh melakukan tugas yang kompleks kerana mempunyai sehingga enam sendi dan dikawal oleh mikropemproses 8 bit atau 16 bit. Sekiranya saiz robot terlalu besar dan sukar untuk dikendalikan secara insani, maka robot aras teknologi tinggi perlu digunakan.

(c) Aras Teknologi Tinggi

Robot aras teknologi tinggi mampu melakukan tugas walaupun persekitarannya berubah seperti wujudnya objek yang menghalang pergerakannya. Robot memahami persekitarannya melalui penggunaan penderia. Tugas yang dilaksanakan hendaklah sesuai dengan ciri robot aras teknologi tinggi seperti yang dinyatakan dalam Jadual 6.1. Tugas yang dilakukan oleh robot ini adalah lebih kompleks berbanding tugas robot aras teknologi sederhana kerana mempunyai lebih enam sendi dan dikawal oleh mikropemproses 16 bit ke atas.

This entry was posted in Robotik. Bookmark the permalink.