rancang bangun robot perakit puzzle berkapasitas …repository.upnvj.ac.id/6094/1/awal.pdf · 2019....
TRANSCRIPT
i
RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS
500gr
SKRIPSI
ACHMAD FAJAR LASTTANTO
1510311006
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAKARTA
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
2019
viii
PRAKATA
Alhamdulillah, segala puji bagi Allah Yang Maha Kuasa, atas segala
rahmatnya, sehingga penulis bisa menyelesaikan Skripsi yang berjudul “Rancang
Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk
menyusun skripsi ini, penulis telah mendapat bantuan dan bimbingan yang tak
ternilai dari berbagai pihak, baik berupa dukungan, kritik maupun saran. Oleh
karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terimakasih kepada:
1. Allah SWT atas berkah dan rahmat-Nya, sehingga penulis selalu dalam
keadaan sehat selama proses penelitian dan penyusunan skripsi.
2. Bapak Trijono dan Ibu Etty Gunawarti sebagai Orangtua tercinta yang tak
pernah letih untuk memberikan kasih sayang yang tulus, doa, dukungan dan
semangat kepada penulis dimanapun dan kapanpun penulis berada.
3. Bapak M. Rusdy Hatuwei S.T. M.T. selaku Kepala Program Studi Teknik
Mesin Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jakarta.s
4. Bapak Nur Cholis, S.T. M.Eng dan Bapak Sigit Pradana, S.T. M.T. selaku
dosen pembimbing yang selalu membantu dalam penyusunan skripsi.
5. Bapak Donny Montreano, M.T IPM selaku kepala Lab. Sistem Produksi yang
telah mengizinkan saya untuk mengikuti penelitian Robot Perakit dan
memberikan saran dan materil dalam perakitan Robot Perakit.
6. Bapak Muhammad Arifudin Lukmana, S.T. M.T. selaku kepala Lab.
Teknik Tenaga Listrik yang telah membantu memberikan saran dan
meminjamkan beberapa alat untuk menyelesaikan penelitian ini.
7. Kepada rekan-rekan seperjuangan Program Studi Teknik Mesin Universitas
Pembangunan Nasional Veteran Jakarta khususnya angkatan tahun 2015.
Penulis menyadari bahwa baik isi maupun bentuk penyajian skripsi ini
masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat
membangun sangat penulis harapkan guna kesempurnaan dari skripsi ini.
ix
Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca
dan semua pihak yang membutuhkan.
Jakarta, 28 Juni 2019
(Penulis)
ix
DAFTAR ISI
Judul Skripsi .......................................................................................................... i
Pengesahan Penguji .............................................................................................. ii
Halaman Orisinalitas ............................................................................................ iii
Halaman Persetujuan Publikasi .......................................................................... iv
Abstrak ................................................................................................................... v
Prakata ................................................................................................................... vii
Daftar Isi ................................................................................................................ ix
Daftar Tabel ........................................................................................................... xii
Daftar Gambar ...................................................................................................... xiii
Daftar Lampiran ................................................................................................... xv
BAB I Pendahuluan .............................................................................................. 1
I.1 Latar Belakang ................................................................................... 1
I.2 Perumusan Masalah ........................................................................... 1
I.3 Batasan Masalah ................................................................................ 2
I.4 Tujuan ................................................................................................ 2
I.5 Sistematika Penulisan ........................................................................ 3
BAB II Tinjauan Pustaka ..................................................................................... 4
II.1 Robotika ............................................................................................. 4
II.1.1 Sejarah Perkembangan Robotika…………………………..4
II.1.2 Jenis-Jenis Robot…………………………………………..5
II.2 Mekanika Statika ............................................................................... 6
II.2.1 Gaya………………………………………………………..6
x
II.2.2 Jenis-Jenis Tumpuan……………………………………….9
II.3 Titik Berat Benda ............................................................................... 10
II.4 Tegangan Regangan Balok Akibat Lentur Murni ............................. 11
II.5 Diagram Tarikan dan Regangan ....................................................... 12
II.6 Faktor Keamanan ............................................................................... 14
II.7 Sistem Robotika ................................................................................. 15
II.8 Arduino .............................................................................................. 15
II.9 Arduino IDE ...................................................................................... 16
II.10 Sensor ……………………………………………………………..17
II.11 Aktuator …………………………………………………………...17
II.11.1 Stepper Motor ……………………………………………..18
II.11.2 Servo Motor ………………………………………………18
BAB III Metode Penelitian ................................................................................... 20
III.1 Alat dan Bahan ............................................................................... 20
III.2 Studi Pendahuluan .......................................................................... 22
III.3 Desain Tata Letak ........................................................................... 23
III.4 Desain Robot Perakit ...................................................................... 24
III.5 Pembuatan Robot ............................................................................ 27
III.6 Uji Coba Gerak ............................................................................... 27
III.7 Perakitan Rangkaian Elektronik ..................................................... 27
III.8 Uji Coba Elektrik ............................................................................ 28
III.9 Pembuatan Program ........................................................................ 28
III.10 Uji Coba Keseluruhan Sistem ........................................................ 29
BAB IV Hasil dan Pembahasan ........................................................................... 30
IV.1 Perancangan Mekanika .................................................................... 30
IV.1.1 Perancangan Part dan Komponen .......................................... 30
IV.1.2 Perancangan Komponen Gripper Nomor
Part Gripper 3............................................................................. 31
xi
IV.1.3 Perancangan Komponen Gripper Part Gripper 6................... 37
IV.1.4 Kemampuan Beban Angkat ServoZ ...................................... 43
IV.1.5 Perancangan Komponen Lengan Ayun ................................. 45
IV.1.6 Perancangan Part Stand 3 Pada Komponen
Standing Beam ........................................................................... 50
IV.2 Proses Pembuatan Part .................................................................... 53
IV.3 Perakitan Elektrik Robot ................................................................. 54
IV.4 Pembuatan Program ......................................................................... 54
IV.5 Hasil ................................................................................................. 54
IV.5.1 Troubleshooting ..................................................................... 55
BAB V Kesimpulan dan Saran ............................................................................ 56
Daftar Pustaka
Lampiran
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Jenis-jenis robot berdasarkan kontruksinya ..................................... 5
Tabel 2.2 Jenis-jenis robot berdasarkan penggunaanya ................................... 6
Tabel 3.1 Daftar alat yang digunakan .............................................................. 20
Tabel 3.2 Daftar komponen yang digunakan ................................................... 21
Tabel 3.3 Spesifikasi motor yang digunakan ................................................... 22
Tabel 3.4 Komponen Robot ............................................................................. 25
Tabel 3.5 Kode-kode motor.............................................................................. 27
Tabel 4.1 Daftar titk berat setiap part yang terhubung pada gripper 3 ............. 31
Tabel 4.2 Daftar massa setiap part yang terhubung pada gripper 3 ................. 32
Tabel 4.3 Daftar titk berat setiap part yang terhubung pada gripper 6 ............. 37
Tabel 4.4 Daftar massa setiap part yang terhubung pada gripper 6 ................. 39
Tabel 4.5 Daftar titk berat setiap part yang terhubung pada lengan ayun ........ 45
Tabel 4.6 Daftar massa setiap part yang terhubung pada lengan ayun ............ 46
Tabel 4.7 Daftar titk berat setiap komponen yang terhubung pada
standing beam ................................................................................... 50
Tabel 4.8 Daftar massa setiap komponen yang terhubung pada
standing beam ................................................................................... 50
Tabel 4.9 Pengaturan dan spesifikasi 3d printing ............................................ 54
Tabel 4.10 Troubleshooting robot prakit. ......................................................... 55
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Vektor ................................................................................................ 7
Gambar 2.2 Vektor gaya pada sumbu x dan y...................................................... 7
Gambar 2.3 Tumpuan engsel ................................................................................. 9
Gambar 2.4 Tumpuan rol ...................................................................................... 9
Gambar 2.5 Tumpuan jepit .................................................................................... 10
Gambar 2.6 Titik berat material ............................................................................ 10
Gambar 2.7 Deformasi material ............................................................................ 11
Gambar 2.8 Diagram regangan dan tegangan ....................................................... 13
Gambar 2.9 Sistem robotic .................................................................................... 15
Gambar 2.10 Arduino UNO skematik ................................................................... 16
Gambar 2.11 Tampilan arduino IDE ..................................................................... 17
Gambar 2.12 Stepper motor .................................................................................. 18
Gambar 2.13 Servo motor ..................................................................................... 19
Gambar 3.1 Metode penelitian yang digunakan .................................................... 20
Gambar 3.2 Balok puzzle ....................................................................................... 23
Gambar 3.3 Desain tata letak................................................................................. 24
Gambar 3.4 Desain robot perakit........................................................................... 25
Gambar 3.5 chart sistem robotik yang digunakan................................................. 28
Gambar 3.6 Gambar diagram sistem ..................................................................... 29
Gambar 4.1 Desain robot perakit........................................................................... 30
Gambar 4.2 Part gripper 3 yang akan dihitung...................................................... 32
Gambar 4.3 Titik berat beban yang terhubung di gripper 3 .................................. 33
Gambar 4.4 Part gripper 3 dan bentuk penampang ............................................... 34
Gambar 4.5 Diagram momen dan gaya pada part gripper 3.................................. 35
Gambar 4.6 Part gripper 6 yang akan dihitung...................................................... 38
Gambar 4.7 Titik berat beban yang terhubung di gripper 6 .................................. 40
Gambar 4.8 Part gripper 6 dan bentuk penampang ............................................... 40
Gambar 4.9 Diagram momen dan gaya pada part gripper 6.................................. 42
xiv
Gambar 4.10 Jarak titik berat dengan servoZ ........................................................ 44
Gambar 4.11 Komponen dan bentuk penampang pada garis A ............................ 47
Gambar 4.12 Komponen gripper, lengan ayun, standing beam dan
bentuk penampang point A ............................................................... 51
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Daftar part dan komponen robot perakit
Lampiran 2 Hasil dari 3D printing setiap part
Lampiran 3 Proses prakitan robot perakit.
Lampiran 4 Gambar rangkaian elektrik robot
Lampiran 5 Program arduino robot perakit
Lampiran 6 Section Modulus