1. kuKOMPONEN ASAS ROBOT
Posted on March 15, 2011 by admin
KOMPONEN ASAS ROBOT
Robot 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 Manipulator
Manipulator ialah mesin yang bergerak melakukan
tugas atau kerja. Mesin ini terdiri daripada tatarajah
2. 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.
3. (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.
5. 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
6. 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.
7. 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.
8. (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.
9. (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.
10. Tali Sawat
Posted on March 15, 2011 by admin
6.3.4 Tali Sawat
Tali 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.
11. (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
12. 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
13. 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.
14. 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.
15. 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
16. 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
18. Motor Pelangkah
Posted on March 15, 2011 by admin
6.3.2 Motor Pelangkah
Motor 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.
19. 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.
20. (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.
21. 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.
22. 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
23. 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 Biasa
Rangkaian biasa terdiri daripada beberapa gear
yang disambung secara sesiri seperti yang
ditunjukkan dalam Rajah 6.22. Rangkaiannya
24. 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 Planet
Rangkaian 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.
25. 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
26. 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.
27. 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.
28. Alat Hujung Lengan
Posted 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
29. 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
30. 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.
31. (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.
32. 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.
33. 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
34. 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.
35. Sumber Penggerak
Posted on March 15, 2011 by admin
6.2.3 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
36. 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.
37. 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.
38. 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
39. 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
40. 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.
41. 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.
42. Ketiga-tiga sumber penggerak yang digunakan
dalam robot mempunyai kebaikan dan keburukan
seperti yang diringkaskan dalam Jadual 6.3.
43. Pengawal
Posted on March 15, 2011 by admin
6.2.2 Pengawal
Pengawal ialah satu sistem litar elektronik berdigit
yang menyimpan maklumat atur cara untuk
44. 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
45. 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.
46. 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)
47. 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
48. 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.
ROBOTIK
Posted on March 15, 2011 by admin
49. ROBOTIK
Pengenalan
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
50. 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 Takrif
Robotik bermaksud pengetahuan tentang robot,
manakala robot pula ditakrifkan secara umum
sebagai peralatan mekatronik yang boleh berkendali
secara automatik.
6.1.2 Kepentingan dan Keperluan Robotik
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi
kepentingan dan keperluan robotik dalam industri
seperti:
51. (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
52. 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.
53. 6.1.3 Aras Teknologi Robot
Aras 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
54. 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
55. 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.
56. This entry was posted in Robotik. Bookmark the permalink.
