Aktuator pada Robot

Aktuator adalah elemen yang mengkonversikan besaran listrik analog menjadi besaran lainnya misalnya kecepatan putaran dan merupakan perangkat elektromagnetik yang menghasilkan daya gerakan sehingga dapat menghasilkan gerakan pada robot. Untuk meningkatkan tenaga mekanik aktuator ini dapat dipasang sistem gearbox.

Aktuator dapat melakukan hal tertentu setelah mendapat perintah dari kontroller. Misalnya pada suatu robot pencari cahaya,  jika terdapat cahaya, maka sensor akan memberikan informasi pada kontroller yang kemudian akan memerintah pada aktuator untuk bergerak mendekati arah sumber cahaya.

Aktuator dalam perspektif kontrol dapat dikatakan sebagai : Aktuator : Pintu kendali ke sistem Aktuator : Pengubah sinyal listrik menjadi besaran mekanik Batasan aktuator riil : Sinyal kemudi terkesil, saturasi.

Fungsi aktuator Penghasil gerakan Gerakan rotasi dan translasi Aktuator dalam simulasi cenderung dibuat linier Aktuator riil cenderung non-linier

Jenis tenaga penggerak pada aktuator Aktuator tenaga elektris, biasanya digunakan solenoid, motor arus searah (Mesin DC). Sifat mudah diatur dengan torsi kecil sampai sedang Aktuator tenaga hidrolik, torsi yang besar konstruksinya sukar. Aktuator tenaga pneumatik, sukar dikendalikan. Aktuator lainnya: piezoelectric, magnetic, ultra sonic

Tipe aktuator elektrik :1) Solenoid.2) Motor stepper.3) Motor DC.4) Brushless DC-motors.5) Motor Induksi.6) Motor Sinkron.

Keunggulan aktuator elektrik :

1. Mudah dalam pengontrolan2. Mulai dari mW sampai MW.3. Berkecepatan tinggi, 1000 – 10.000 rpm.4. Banyak macamnya.5. Akurasi tinggi6. Torsi ideal untuk pergerakan.7. Efisiensi tinggi

Kendali Motor DC Kontrol + H-bridge Kontrol PWM Pengaturan motor dengan mengatur variasi tegangan/arus akan mengatur torsi motor/kecepatan Efisien Kontrol PID

Motor DC lebih cocok digunakan pada aplikasi yang menggunakan kecepatan tinggi dan torsi yang cukup besar. Oleh karena itu, motor ini biasanya digunakan pada bagian roda atau kaki sebagai penggerak dari sebuah robot. MTR-DSR01 yang tampak pada gambar dibawah adalah sebuah motor yang dilengkapi dengan rotary encoder sehingga sistem dapat mengetahui kecepatan putar dari motor tersebut. Kecepatan putar motor dihitung berdasarkan jumlah putaran yang terjadi dalam satu menit atau RPM (Rotation Per Minute)

GearUntuk memperkuat torsi sebuah motor yang biasanya dinyatakan dalam kg-cm digunakan gear reduksi. Torsi diukur berdasarkan kemampuan sebuah tuas sepanjang 1 cm untuk menggerakkan benda sebesar x kg. Semakin lambat putaran motor akibat penambahan gear maka semakin kuat torsi yang dihasilkan. Perubahan putaran ini berbanding terbalik dengan perbedaan diameter gear. Kecepatan motor akan turun dua kali lipat untuk gear yang dua kali lebih besar. Perlu diperhatikan bahwa gear yang digunakan harus memiliki ukuran gigi yang sama persis.

Delta Robo Motor & Wheel SetDelta Robo Motor & Wheel Set yang dilengkapi dengan gearbox perbandingan 1 : 32 yang akan meningkatkan torsi motor 32 kali lebih besar daripada yang dihasilkan oleh motor itu sendiri. Untuk mengatur kecepatan gerak dari motor DC digunakan teknik PWM yaitu pengaturan lebar pulsa dalam setiap detiknya. Semakin besar pulsa fase ON dari sebuah motor akan semakin besar pula kecepatan motor tersebut.

DC servo motorDC servo motor merupakan actuator pada lengan robot. DC servo motor mudah dalam pengontrolan dengan menggunakan pengaturan tegangan DC. Medan stator motor jenis ini dihasilkan oleh magnet permanen bukan elektromagnet. Penggunaan magnet permanen tidak membutuhkan daya listrik untuk menghasilkan medan stator, sehingga daya dan pendinginan yang diperlukan lebih rendah dibandingkan motor yang menggunakan elektromagnet. Perubahan kecepatan motor dapat dengan mudah diatur dengan cara mengubah-ubah besarnya tegangan DC yang diberikan pada motor.Pengaturan motor servo adalah “ electromechanical servomecanism” dengan kualitas tinggi. Meskipun sistem manual ini ditunjukan dengan demonstrasi sederhana, sejumlah petunjuk secara tepat dapat juga dibentuk menggunakan peralatan.