rancang bangun robot perakit puzzle berkapasitas …repository.upnvj.ac.id/6094/1/awal.pdf · 2019....

13
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

Upload: others

Post on 20-Nov-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk

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

Page 2: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk
Page 3: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk
Page 4: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk
Page 5: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk

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.

Page 6: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk

ix

Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca

dan semua pihak yang membutuhkan.

Jakarta, 28 Juni 2019

(Penulis)

Page 7: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk

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

Page 8: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk

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

Page 9: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk

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

Page 10: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk

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

Page 11: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk

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

Page 12: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk

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

Page 13: RANCANG BANGUN ROBOT PERAKIT PUZZLE BERKAPASITAS …repository.upnvj.ac.id/6094/1/AWAL.pdf · 2019. 11. 1. · Bangun Robot Perakit Puzzle Berkapasitas 500gr”. Dalam usaha untuk

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