basic robotic
TRANSCRIPT
VIS MECHATRONIC SDN BHD
VIS MECHATRONIC SDN BHD
PENGENALAN KEPADA ROBOTIC
OBJEKTIF :
Mengetahui definisi robotik dan robot
Mengetahui kepentingan dan keperluan robot
Mengetahui komponen-komponen asas pada robot
Mengetahui komponen manipulator
Menerangkan kendalian penderia (sensor)
Menyatakan penggunaan setiap
mekanisme(komponen) robot
Mengetahui definisi motor pelangkah dan jenis
motor.
VIS MECHATRONIC SDN BHD
PENGENALAN Pada tahun 1962 , syarikat Unimation daripada Amerika Syarikat telah memperkenalkan robot kepada syarikat pengeluar kereta General Motors.
Syarikat Unimation ini telah ditubuhkan oleh Joseph F.Engerberger pada tahun 1956.
Di Malaysia Syarikat PROTON adalah syarikat yang pertama telah mengunakan robot pada tahun 1985.
Terdapat 20 robot yang telah digunakan dalam kerja-kerja kimpalan badan kereta proton.
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Penggunaan robot di kilang pemasangan kereta
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Penggunaan robot di kilang pemasangan kereta
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Definisi Robotic dan robot Robotic bermaksud pengetahuan tentang robot
Definisi robot pula adalah peralatan mekatronik yang boleh berkendali secara automatik.
MEKATRONIK
Meka TRONIK - Mekanikal - Elektronik
Perkataan MEKATRONIK terbahagi kepada dua iaitu meka dan tronik.
VIS MECHATRONIC SDN BHD
RIA (Robotic Institut Of America) mendefinisikan robot manipulator.
Mempunyai atur cara (program) boleh ubah dan direka untuk mengambil dan meletak bahan kerja tertentu. Robot ialah sejenis mesin yang direka cipta untuk membantu manusia meningkatkan kualiti produk dan memenuhi keperluan harian.
Robot ini melakukan tugas atau kerja mengikut arahan yang diaturcarakan (diprogramkan).
Robot merupakan sebuah kelengkapan yang boleh di program .
Direka untuk memindahkan bahan,Peralatan dan Perkakasan bagi pelbagai pergerakkan dan pelbagai task.
VIS MECHATRONIC SDN BHD
KEPENTINGAN DAN KEPERLUAN ROBOTIK
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kepentingan dan keperluan robotik dalam industri:
Dapat melakukan tugas untuk menghasilkan pengeluaran yang berkualiti dengan kuantiti yang besar
Dapat bekerja secara berterusan tanpa letih ,cuti,mengambil alih tugas dan tidak perlukan insuran perubatan.
Dapat melaksanakan tugas berulang-kali dengan memberi kejituan yang tinggi ketika dalam kawalan
Dapat melaksanakan tugas dengan lebih cepat dan tepat.
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Selain kegunaan dalam industri,robot juga digunakan untuk melakukan pelbagai tugas dalam kehidupan harian kita, contohnya:
Operasi pengawasan seperti menggunakan kamera untuk mengesan pesalah jalan.
Operasi perubatan seperti melakukan pembedahan pemindahan tulang dan sendi manusia
Operasi membantu orang yang tidak upaya seperti mengambil makanan dan sebagainya
Operasi di kawasan berbahaya seperti bekerja di kawasan radioaktif untuk membersihkan dan menyelenggarakan sistem.
Operasi pembersihan bawah laut seperti membersih tumpahan minyak.
VIS MECHATRONIC SDN BHD
KEGUNAAN ROBOT DALAM INDUSTRI
Robot sedang mengangkat bahan binaan
Robot sedang membuat kimpalan (welding)
Articulated industrial robot operating in a foundry
VIS MECHATRONIC SDN BHD
KOMPONEN ASAS ROBOT
Robot direka bentuk daripada kombinasi beberapa komponen,komponen ini terdiri daripada :
1. Manipulator
2. Pengawal (controller)
3. Sumber penggerak
4. Alat hujung lengan (end effector)
5. Penderia (sensor) Lima komponen ini mempunyai peranan masing-
masing untuk menjayakan tugas yang diarahkan kepada robot.
VIS MECHATRONIC SDN BHD
MANIPULATOR
Manipulator ialah mesin yang bergerak melakukan tugas atau kerja.Mesin ini terdiri daripada :
1. Tatarajah manipulator
2. Pergelangan tangan manipulator 3. Bingkai tapak manipulator.
• Tugas yang dilakukan adalah bergantung kepada kegunaan robot.
Manipulator dikenali sebagai manipulator enam DOF iaitu Degree Of Freedom yang bermaksud paksi pergerakan sendi manipulator .
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Tatarajah Manipulator
1. Tatarajah manipulator terdiri daripada lengan dan sendi yang direka cipta bergantung kepada keperluan penggunaan industri.
Pergelangan Tangan Manipulator
2. Pergelangan tangan manipulator berfungsi seperti pergelangan tangan manusia.Bahagian ini terletak di hujung tatarajah manipulator.
Bingkai Tapak manipulator
3. Bingkai tapak manipulator boleh diletakkan sama ada di lantai, dinding atau siling.Terdapat juga tapak manipulator yang boleh bergerak.Tujuan bingkai tapak diletakkan sedemikian adalah untuk membuat capaian yang mudah terhadap bahan kerja.
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Kedudukan bingkai tapak,tatarajah dan pergelangan tangan manipulator
VIS MECHATRONIC SDN BHDVIS MECHATRONIC SDN BHD
WaistWa
Shoulder
Elbow
WristW
Hand
Finger
VIS MECHATRONIC SDN BHD
PENGAWAL (CONTROLLER)
Pengawal ialah satu sistem litar elektronik berdigit yang menyimpan maklumat atur cara untuk menggerakkan robot.
Pergerakkan robot dan keadaan persekitarannya adalah dalam pengetahuan pengawal Operasi tugas robot akan dilakukan dengan sempurna seperti yang diaturcarakan
• Pendan mengajar ialah papan kekunci antara muka yang digunakan untuk memasukkan atur cara robot dan mengawal pergerakannya
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Pendan mengajar
PENGAWAL
VIS MECHATRONIC SDN BHD
SUMBER PENGGERAK
Sumber penggerak ialah kuasa yang digunakan untuk menggerakkan robot. Terdapat tiga jenis sumber penggerak utama iaitu :
a. Kuasa elektrik
b. Kuasa hidraulik
c. Kuasa pneumatic
VIS MECHATRONIC SDN BHD
a)Kuasa Elektrik Kuasa elektrik diperolehi daripada bekalan utama voltan AU
sama ada fasa tunggal atau tiga fasa.
Kebanyakkan 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.
Motor AT dan motor AU masing-masing berkendali menggunakan voltan arus terus dan voltan arus ulang-alik.
VIS MECHATRONIC SDN BHD
b) Kuasa hidraulik
Kuasa Hidraulik dihasilkan oleh bendalir bertekanan tinggi untuk menggerakkan motor atau silinder hidraulik pada robot.
Sumber kuasa hidraulik terdiri daripada:
a. Tangkir simpanan bendalir, (benda yang mengalir dan tidak tetap duduknya)
b. Plat sesekatc. Penapis d. Pam
Tekanan bendalir yang digunakan oleh robot adalah di antara 150 hingga 180 bar.
VIS MECHATRONIC SDN BHD
c)Kuasa Pneumatic
Kuasa pneumatic dihasilkan oleh udara bertekanan tinggi untuk menggerakkan motor atau silinder pneumatic pada robot.
Sumber kuasa Pneumatic terdiri daripada :
a. Udarab. Tangki simpanan udara bertekanan tinggi c. Motor elektrik.
Pemampat udara berfungsi untuk meningkatkan tekanan udara dalam tangki simpinan.
Motor elektrik digunakan untuk menjalankan pemampat
tersebut.Tekanan udara yang lazim digunakan adalah 6 bar.
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Sumber Pengger
akKebaikan Keburukan
Contoh Kegunaa
n
Elektrik
1. Penggerak yang laju dan tepat
2. Kos rendah3. Boleh digunakan bersama
dengan teknik pergerakan yang terkini
4. Mudah untuk meningkatkan prestasi
1. Mengalami daya kilas yang rendah ketika berkelajuan yang tinggi
2. Mudah berlaku percikan api3. Mengalami masalah lebihan
haba
Robot yang menggunakan motor elektrik
Hidraulik
1. Keupayaan beban yang tinggi
2. Kelajuan yang tinggi3. Operasi lancar ketika
kelajuan rendah4. Kawalan servo yang baik
1. Kos tinggi2. Masalah kebocoran minyak3. Memerlukan saluran
kembali4. Sukar melakukan
penyenggaran
Robot yang menggunak
an motor hidraulik
Pneumatik
1. Kos rendah 2. Kelajuan yang tinggi3. Tidak mengalami
pencemaran minyak4. Sesuai untuk digunakan
dalam makmal
1. Kawalan tekanan udara yang kurang tepat
2. Mengeluarkan bunyi yang bising
3. Masalah kebocoran angin4. Sukar mengawal kelajuan
Robot yang menggunak
an motor pneumatik
Kebaikan dan keburukan sumber penggerak robot
VIS MECHATRONIC SDN BHD
ALAT HUJUNG LENGAN(END EFFECTOR)
Alat hujung lengan terletak di pergelangan tangan robot . Berfungsi seperti jari tangan manusia iaitu untuk menggenggam bahan kerja .
Terdapat tiga jenis penggengam yang boleh dikendalikan oleh alat hujung lengan iaitu:
1. Penggengam mekanik
2. Penggengam vakum
3. Penggengam magnet
VIS MECHATRONIC SDN BHD
PENDERIA (SENSOR) Penderia ialah peranti yang digunakan untuk mengesan kedudukan sendi dan bahan kerja.
Penderia juga mempunyai istilah yang sama dengan ‘sensor’. Dalam teknologi robotik, penderia yang digunakan memberi tindak balas dalam bentuk berdigit kerana biasanya robot dikawal oleh litar berdigit atau mikropengawal.
Mikropengawal bertindak sama seperti otak pada manusia.Ia mengawal dan menjalankan segala pergerakkan robot.
Terdapat pelbagai jenis penderia yang digunakan oleh robot seperti a. Penderia penglihatanb. Bauc. Sentuhd. Pendengaran e. Pertuturan Penderia
Dibahagikan kepada dua mod kendalian iaitu penderia sentuh dan penderia tak sentuh.
VIS MECHATRONIC SDN BHD
MOTOR PELANGKAH(STEPPER MOTOR)
VIS MECHATRONIC SDN BHD
MOTOR PELANGKAH(STEPPER MOTOR)
Stepper motor ialah motor elektrik yang menggunakan bekalan kuasa elektrik dan berputar mengikut darjah putaran per langkah.
Stepper motor lazim digunakan dalam robot kerana ia memberi kelajuan yang mudah dikawal dan ketepatan pergerakan.
Darjah putaran per langkah merupakan faktor penting dalam memilih motor pelangkah.Satu langkah putaran mempunyai sudut tertentu yang dikawal .
VIS MECHATRONIC SDN BHD
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Motor pelangkah(stepper motor) mempunyai 2 jenis iaitu :
1. Stepper Motor 2 phasa
2. Stepper Motor 5 phasa
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Movement Of Stepping Motor
Motor rotates at fixed step angles
• Step angle : o.72
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Stepper Motor 5 phasa
Motor rotates at fixed step angles
• Step angle : 1.8
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Stepper Motor 2 phasa
125 pulse 90
10 pulse 7.2
Positioning controlled by number of pulses
1 pulse 0.72
VIS MECHATRONIC SDN BHD
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Kawalan Motor Pelangkah(Stepper Motor Controller)
VIS MECHATRONIC SDN BHD
N
SNS N
SN
S
N S
N
S
S NN
SNS N
SN
S
N S
N
S
S NN S
S
N
FULL STEP HALF STEP
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Stepper MotorFull Step and Half Step
NS
NS
N
SNS
NS
N
S
Half Step
Full Step ( N to S )
VIS MECHATRONIC SDN BHD
VIS MECHATRONIC SDN BHD
Setiap belitan dalam motor pelangkah perlu dibekalkan kuasa secara bergilir untuk mendapatkan putaran lawan jam.
Penggunaan motor ini terdapat di :
a. Mesin CNC
b. Pemplot X-Y
c. Mesin taip elektrik d. Pencetak.
System Configuration
1) Controller 2) Driver 3) Stepping Motor
Pulse signals
Power supply
The operating system requires 3 components:
1. Controller2. Driver3. Stepping motor
A stepping motor is controlled easily by pulses
VIS MECHATRONIC SDN BHD
VIS MECHATRONIC SDN BHD
SEKIAN DAN
TERIMA KASIH
THE END