Tahap-tahap pembuatan robot

Secara garis besar, tahapan pembuatan robot dapat dilihat pada gambar berikut:

Ada tiga tahapan pembuatan robot, yaitu:

1. Perencanaan, meliputi: pemilihan hardware dan design.
2. Pembuatan, meliputi pembuatan mekanik, elektonik, dan program.
3. Uji coba.
4. 
   

1. Tahap perencanan

Dalam tahap ini, kita merencanakan apa yang akan kita buat, sederhananya, kita mau membuat robot yang seperti apa? berguna untuk apa? Hal yang perlu ditentukan dalam tahap ini:

• Dimensi, yaitu panjang, lebar, tinggi, dan perkiraan berat dari robot. Robot KRI berukuran tinggi sektar 1m, sedangkan tinggi robot KRCI sekitar 25 cm.
• Struktur material, apakah dari alumunium, besi, kayu, plastik, dan sebagainya.
• Cara kerja robot, berisi bagian-bagian robot dan fungsi dari bagian-bagian itu. Misalnya lengan, konveyor, lift, power supply.
• Sensor-sensor apa yang akan dipakai robot.
• Mekanisme, bagaimana sistem mekanik agar robot dapat menyelesaikan tugas.
• Metode pengontrolan, yaitu bagaimana robot dapat dikontrol dan digerakkan, mikroprosesor yanga digunakan, dan blok diagram sistem.
• Strategi untuk memenangkan pertandingan, jika memang robot itu akan diikutkan lomba/kontes robot Indonesia/Internasional.

2. Tahap pembuatan

Ada tiga perkerjaan yang harus dilakukan dalam tahap ini, yaitu pembuatan mekanik, elektronik, dan programming. Masing-masing membutuhkan orang dengan spesialisasi yang berbeda-beda, yaitu:

• Spesialis Mekanik, bidang ilmu yang cocok adalah teknik mesin dan teknik industri.
• Spesialis Elektronika, bidang ilmu yang cocok adalah teknik elektro.
• Spesialis Programming, bidang ilmu yang cocok adalah teknik informatika.

Jadi dalam sebuah tim robot, harus ada personil-personil yang memiliki kemampuan tertentu yang saling mengisi. Hal ini diperlukan dalam membentuk Tim Kontes Robot Indonesia (KRI) atau Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI). Bidang ilmu yang saya sebutkan tadi, tidak harus diisi mahasiswa/alumni jurusan atau program studi tersebut, misalnya boleh saja mahasiswa jurusan teknik mesin belajar pemrograman.

Untuk mengikuti lomba KRI/KRCI dibutuhkan sebuah tim yang solid. Tetapi buat Anda yang tertarik membuat robot karena hobby atau ingin belajar, semua bisa dilakukan sendiri, karena Anda tidak terikat dengan waktu atau deadline. Jadi Anda bisa melakukannya dengan lebih santai.

Pembuatan mekanik

Setelah gambaran garis besar bentuk robot dirancang, maka rangka dapat mulai dibuat. Umumnya rangka robot KRI terbuat dari alumunium kotak atau alumunium siku. Satu ruas rangka terhubung satu sama lain dengan keling alumunium. Keling adalah semacam paku alumunium yang berguna untuk menempelkan lembaran logam dengan erat. Rangka robot KRCI lebih variatif, bisa terbuat dari plastik atau besi panjang seperti jeruji.

Pembuatan sistem elektronika

Bagian sistem elektronika dirancang sesuai dengan fungsi yang diinginkan. Misalnya untuk menggerakkan motor DC diperlukan h-brigde, sedangkan untuk menggerakkan relay diperlukan saklar transistor. Sensor-sensor yang akan digunakan dipelajari dan dipahami cara kerjanya, misalnya:

1. Sensor jarak, bisa menggunakan SRF04, GP2D12, atau merakit sendiri modul sensor ultrasonik atau inframerah.
2. Sensor arah, bisa menggunakan sensor kompas CMPS03 atau Dinsmore.
3. Sensor suhu, bisa menggunakan LM35 atau sensor yang lain.
4. Sensor nyala api/panas, bisa menggunakan UVTron atau Thermopile.
5. Sensor line follower / line detector, bisa menggunakan led & photo transistor.

Berikut ini gambar sensor ultrasonik, inframerah, UVTron, dan kompas:

Pembuatan sistem elektronika ini meliputi tiga tahap:

• Design PCB, misalnya dengan program Altium DXP.
• Pencetakan PCB, bisa dengan Proboard.
• Perakitan dan pengujian rangkaian elektronika.

Pembuatan Software/Program

Pembuatan software dilakukan setelah alat siap untuk diuji. Software ini ditanamkan (didownload) pada mikrokontroler sehingga robot dapat berfungsi sesuai dengan yang diharapkan.

Tahap pembuatan program ini meliputi:

1. Perancangan Algoritma atau alur program
   Untuk fungsi yang sederhana, algoritma dapat dibuat langsung pada saat menulis program. Untuk fungsi yang kompleks, algoritma dibuat dengan menggunakan flow chart.
2. Penulisan Program
   Penulisan program dalam Bahasa C, Assembly, Basic, atau Bahasa yang paling dikuasai.
3. Compile dan download, yaitu mentransfer program yang kita tulis kepada robot.

3. Uji coba

Setelah kita mendownload program ke mikrokontroler (otak robot) berarti kita siap melakukan tahapan terakhir dalam membuat robot, yaitu uji coba.

BIDANG KEDOKTERAN

Ara Drazi mengembuskan angin segar bagi dunia kedokteran setelah berhasil mengembangkan teknik operasi dengan robot canggih,I-Snake. Penggunaan robot fleksibel ini akan menjadi revolusi besar dalam dunia kedokteran karena membuat operasi yang sulit dan kompleks menjadi sederhana dan berdampak minimal.

I-Snake mampu menembus bagian tubuh yang tak bisa dijangkau. Dunia kedokteran memang tidak bisa dilepaskan dari teknologi canggih.Dunia kedokteran selalu menuntut kesempurnaan dalam setiap langkah. Darzi mengakui, robot khusus untuk dunia kedokteran tidaklah murah. Operasi kedokteran yang membutuhkan biaya mahal harus ditambah biaya robot.

Dua kali lipat mahalnya. Namun harga kesehatan memang mahal, dan itu yang menjadi jaminan: sehat. Ke depan diperkirakan semakin banyak operasi yang menggunakan robot. Darzi yang juga profesor di rumah sakit bergengsi London, Imperial College,sukses membuat robot canggih ISnake dengan biaya sekitar 2,1 juta poundsterling.

Dengan I-Snake, para dokter bedah nantinya dapat melakukan operasi yang sangat kompleks, yang sebelumnya hanya bisa dilakukan dengan teknik yang lebih invasif. I-Snake merupakan robot fleksibel berbentuk selang panjang yang di dalamnya terdapat sejumlah alat canggih seperti motor, sensor, dan alat-alat pencitraan.”Alat ini akan berfungsi layaknya tangan dan mata seorang dokter ketika mencapai bagianbagian yang sulit dijangkau dalam tubuh,”katanya.

Alat ini mampu melakukan operasi kompleks seperti bypass jantung. Ke depan, ISnakedapat digunakan untuk kepentingan diagnosis penyakit dalam usus kecil dan usus besar. Ara Darzi telah berhasil melakukan uji coba I-Snake di laboratorium. Dengan hadirnya alat ini risiko pada operasi kompleks tentu bisa ditekan. Artinya, luka bekas operasi akan semakin kecil, masa penyembuhan menjadi lebih pendek, dan pasien tak perlu berlama-lama tinggal di rumah sakit.

”Para ahli bedah pun tentu diuntungkan dengan hadirnya I-Snakekarena mereka dapat meminimalkan goresan pada kulit,” paparnya kepada BBC. Dia mengatakan, kemampuan pencitraan dan penginderaan I-Snake tidak tertandingi. Ditambah dengan kemudahan serta sensitivitas, alat ini memiliki kemampuan diagnostik yang kompleks dibanding alat-alat yang beredar sekarang.

”I-Snake merupakan alat termutakhir, termurah, dan merupakan pengobatan yang tidak invasif. Pemulihannya pun lebih cepat serta memberi keuntungan yang dapat meningkatkan perlindungan serta kualitas hidup pasien,” ungkap Darzi. Salah satu kelebihan penggunaan robot adalah mengurangi tingkat trauma pascaoperasi.

Operasi menggunakan robot lebih cepat, sehingga pasien lebih cepat meninggalkan rumah sakit. Kelebihan lain, operasi menggunakan robot tidak banyak menimbulkan rasa sakit,sehingga pasien merasa lebih nyaman. Apa kesulitan operasi dengan robot? Menurut Darzi yang juga direktur Hamlyn Centre for Robotic Surgery itu, tidak mudah menjelaskan kepada pasien cara kerja robot.

Sebagian besar orang masih menganggap operasi itu dilakukan dokter bedah dengan peralatan lengkap seperti gunting, pisau, dan berbagai lampu sorot. ”Pasien harus diberi tahu bahwa robot ini tidak murni 100% komputer, tetapi ada juga dokter ahli yang menjalankan operasi itu.

Kendati begitu, dokter hanya tinggal mengamati dan menggerakkan I-Snake melalui layar monitor. Robot itu memiliki tangan-tangan dan kaki yang mampu mengangkat, dan membelah bagian-bagian yang dikehendaki sang dokter. ”Operasi kanker pun akan semakin lancar,”ujarnya. I-Snake merupakan karya besar dalam dunia kedokteran. Dia juga mengatakan bahwa dokter bedah tidak perlu khawatir lagi dengan ketidakakuratan dalam standar dan prosedur operasi.

Gebrakan lain yang dilakukan Darzi adalah mengimplementasikan penggunaan robot suster dan dokter di rumah sakit di London. Rumah sakit itu mempekerjakan robot,dengan nama ”Suster Mary” dan ”Dokter Robbie”. Kedua robot itu memungkinkan para dokter bisa melihat dan berkomunikasi dengan pasien, baik mereka sedang berada di rumah sakit maupun di tempat lain.

Ini adalah sebuah konsep revolusioner yang membuka jalan baru dalam riset telemedis dan memadukan teknologi dengan perawatan kesehatan, robot setinggi 1,5 meter itu dikendalikan secara jarak jauh oleh seorang dokter melalui joystick. Dokter bisa melihat pasien berkat sebuah kamera yang dipasang di bagian atas robot itu. Adapun pasien bisa melihat dokter mereka melalui layar di wajah robot tersebut.

BIDAMG SOSIAL

Robot Pintar di Bawah Laut (ROV)

Setahun setelah badai tsunami berlalu, para peneliti dari Jepang dan Indonesia melakukan pelayaran ke perairan Aceh dengan kapal R/V Natsushima, milik Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC). Mereka mendeteksi penyebab terjadinya bencana tsunami 26 Desember 2004 tersebut melalui rekahan lempengan dan biota laut dengan menggunakan sebuah robot ROV. Hasil dari penelitian ini akan menjadi acuan bagi para peneliti untuk memprediksi gempa-gempa atau tsunami berikutnya.(www.metronews.com, 10/06/2006).

Sebelumnya, pada bulan Mei 2005, juga telah dilakukan sebuah proyek dengan nama Sumatra Earthquake and Tsunami Offshore Survey (SEATOS 2005). Proyek ini melibatkan ilmuwan mancanegara dari berbagai bidang ilmu seperti seismologi, geofisika, biologi, dan tsunami, yang tujuannya melakukan investigasi tentang perubahan yang terjadi di dasar lautan India, pasca tsunami. Survei tersebut dilakukan di atas kapal survei M/V Performer milik Oceaneering International, Houston, Texas, yang antara lain menggunakan ROV Magellan 825, ROV yang bisa beroperasi sampai dengan kedalaman 7500 m.

Di bidang perminyakan dan gas lepas pantai, baik di dalam maupun luar negeri, penggunaan ROV sudah tidak asing lagi. Mulai dari perencanaan, pemasangan atau konstruksi sampai dengan perawatan fasilitas bawah laut tidak lepas dari peran ROV.

Demikian juga untuk keperluan pertambangan, jasa ROV pernah digunakan oleh salah satu perusahaan tambang emas di Sumbawa pada tahun 1999-2000 dalam rangka pemasangan dan monitoring tailing line (pembuangan limbah) di palung laut selat Alas, Nusa Tenggara Barat.

Apa itu ROV?

Menurut Marine Technology Society ROV Committee’s “Operational Guidelines for ROVs” (1984) dan the National Research Council Committee’s “Undersea Vehicles and National Needs” (1996), didefinisikan bahwa ROV (Remotely Operated Vehicle) pada dasarnya sebuah robot bawah laut yang dikendalikan oleh operator ROV, untuk tetap dalam kondisi yang aman, pada saat ROV bekerja di lingkungan yang berbahaya. Sistem ROV terdiri atas vehicle (atau sering disebut ROV itu sendiri), yang terhubung oleh kabel umbilical ke ruangan kontrol dan operator di atas permukaan air (bisa di kapal, rig atau barge). Juga sistem kendali, sistem peluncuran dan sistem suplai tenaga listrik maupun hidrolik. Melalui kabel umbilical, tenaga listrik dan hidrolik, juga perintah-perintah, atau sinyal-sinyal kontrol, disampaikan dari ruang kontrol ke ROV, secara dua arah.

ROV dilengkapi dengan peralatan atau sensor tertentu seperti kamera video, transponder, kompas, odometer, bathy (data kedalaman) dan lain-lain tergantung dari keperluan dan tujuan surveinya.

Sejarah ROV

Secara pasti siapa yang pertama kali membuat ROV tidak diketahui secara jelas. Tapi setidaknya ada dua peristiwa penting, ketika diluncurkannya PUV (Programmed Underwater Vehicle) yang dibuat oleh Luppis-Whitehead Automobile di Austria pada tahun 1864. Sebutan ROV sendiri pertama kali dibuat oleh Dimitri Rebikoff tahun 1953, yang membuat ROV dengan nama POODLE. (Marine Technology Society)
Angkatan Laut Amerika Serikat, dengan teknologi tinggi mengembangkan ROV untuk mengangkat ranjau-ranjau di dasar laut dan peristiwa hilangnya bom atom di Spanyol pada kecelakaan pesawat di tahun 1966.
Generasi berikutnya dengan semakin berkembangnya teknologi, ROV banyak digunakan untuk mendukung pekerjaan di pengeboran minyak lepas pantai. ROV pertama kali yang dilibatkan dalam hal tersebut adalah RCV-225 dan RCV-150 yang dibuat oleh HydroProducts, Amerika Serikat.
Dewasa ini, pada saat kecenderungan eksplorasi minyak dan gas semakin dilakukan pada laut dalam, ROV telah menjadi suatu bagian yang penting dari operasional tersebut.

Apa yang dapat ROV lakukan

Pemakaian ROV digunakan baik untuk kalangan militer, bisnis atau komersial, maupun akademis dan riset.Sebagai contoh untuk tujuan komersil di dunia pengeboran minyak dan gas lepas pantai adalah sebagai berikut:

• Menyertai para penyelam, untuk meyakinkan bahwa para penyelam dalam keadaan aman dan siap memberi bantuan

• Inspeksi atau pemeriksaan anjungan atau kilang minyak, dari mulai pemeriksaan visual sampai menggunakan alat tertentu untuk memonitor efek dari korosi, kesalahan konstruksi, mencari lokasi keretakan, estimasi biologi untuk pencemaran

• Inspeksi Jalur pipa, mengikuti jalur pipa bawah laut untuk mengecek adanya kebocoran, menentukan perkiraan umur pipa dan meyakinkan bila instalasi pipa dalam kondisi baik.

• Survei, baik visual maupun survei menggunakan gelombang suara, diperlukan sebelum pemasangan pipa, kabel, dan fasilitas bawah laut lainnya.

• Pendukung pengeboran dan konstruksi, dari inspeksi visual, memonitor pelaksanaan pengeboran dan konstruksi, sampai melakukan perbaikan-perbaikan jika diperlukan.

• Memindahkan benda-benda berbahaya di dasar laut, terutama di sekitar fasilitas bangunan seperti kilang minyak. ROV terbukti lebih bisa menekan biaya untuk menjaga daerah tersebut tetap aman dan bersih.

• Di bidang telekomunikasi, yaitu mendukung pekerjaan pemasangan kabel telekomunikasi bawah laut, selain memonitor, juga menjaga agar pemasangan kabel sesuai dengan prosedur sehingga terlindung dari gangguan nelayan (kapal trawler) dan kemungkinan kapal membuang jangkar.

Bidang riset, antara lain yang telah disebutkan diatas, salah satunya menginvestigasi perubahan-perubahan yang terjadi di dasar laut pasca gempa dan tsunami.

Tipe-tipe ROV berdasarkan kelasnya
ROV terbagi atas berbagai tipe, tergantung dari kemampuan dan fungsi kerjanya. Ada Small Electric Vehicle, ROV kecil, berdimensi mini untuk kedalaman kurang dari 300m, biasanya untuk keperluan inspeksi dan pengamatan, digunakan untuk inspeksi perairan pantai, juga untuk ilmiah, SAR, waduk, saluran air dan inspeksi nuklir.

Ada juga berdasarkan kemampuan kerjanya seperti tipe Work Class Vehicle, yang menggunakan listrik dan hidrolik sebagai sumber tenaganya. Sebagian besar tipe ini untuk mendukung pekerjaan pengeboran lepas pantai, seperti ROV seri Magnum, milik Oceaneering.

Bagaimana sistem penentuan posisi ROV di bawah laut?

Sistem ROV pada umumnya bekerja diatas wahana apung seperti kapal, barge, atau rig. Bila sistem ROV dipasang diatas kapal, maka posisi ROV di bawah laut akan mengacu pada titik referensi di kapal. Untuk keperluan survei, kapal biasanya menggunakan DGPS (Differential Global Positioning System) sebagai penentuan posisi utamanya. Sedangkan untuk posisi di bawah laut, sistem ROV dilengkapi dengan alat penentuan posisi bawah laut menggunakan gelombang suara (Acoustic Underwater Positioning). Salah satu metode ini adalah Ultra Short BaseLine (USBL), yang akan mengukur jarak, kedalaman, dan azimut ROV terhadap transduser USBL yang dipasang di kapal.
Posisi ROV dan data navigasi lainnya, dalam sistem koordinat tertentu akan didapat dan melalui perangkat lunak navigasi tertentu, akan dikirimkan secara real time ke ruang kontrol ROV.

Sistem ROV disamping menggunakan teknologi mutakhir, juga didukung oleh sumber daya manusia yang profesional di bidangnya. Dukungan peralatan suku cadang dan training bagi para operatornya selalu dilakukan secara periodik.