Pengendalian Lengan Robot Berbasis Mikrokontroler AT89C51 Menggunakan Transduser Ultrasonik Muh Nurdinsidiq1, Bambang Sutopo2

Perkembangan teknologi robotika telah membuat kualitas kehidupan manusia
semakin tinggi. Saat ini perkembangan teknologi robotika telah mampu
meningkatkan kualitas maupun kuantitas produksi berbagai pabrik. Teknologi
robotika juga telah menjangkau sisi hiburan dan pendidikan bagi manusia.
Salah satu cara menambah tingkat kecerdasan sebuah robot adalah dengan
menambah sensor pada robot tersebut. Makalah ini memaparkan salah satu sudut
teknologi robotika yaitu teknologi robot yang memiliki kemampuan menghindari
halangan (obstacle avoidance robot). Kemampuan menghindari halangan dapat
diberikan pada sebuah robot dengan berbagai cara seperti menggunakan kamera atau
menggunakan detektor halangan.
Penggunaan kamera sebagai sensor akan meningkatkan kemampuan robot
untuk menentukan posisi sebuah obyek. Namun penggunaan
kamera dengan sistem pengolahan citra secara digital akan menambah beban
komputasi bagi mikrokontroler sehingga kemampuan robot mengalami penurunan
pada sisi yang lain seperti pada kecepatan proses.
Makalah ini memaparkan penggunaan tranduser ultrasonik sebagai detektor
halangan dalam pengendalian sebuah lengan robot.
.
Perancangan Sistem
Sistem yang dirancang menggunakan lengan robot ROB3 sebagai basisnya.
Lengan robot ROB3 digerakkan oleh enam buah motor DC. Posisi sudut setiap poros
diketahui melalui potensiometer. Sebagai penggerak motor dirancang rangkaian
driver yang tersusun atas IC L293D serta driver yang tersusun atas transistor
darlington TIP 120 dan TIP 125. Untuk membangkitkan frekuensi ultrasonik
digunakan rangkaian multivibrator dari IC 555. Gelombang pantulan yang diterima
oleh transduser penerima mengalami proses penyesuaian isyarat melalui untai
penguat, penyearah serta filter. Keluaran untai penyesuai isyarat serta keluaran
potensiometer diubah menjadi digital oleh IC ADC0809. Mikrokontroler
menggunakan data-data tersebut untuk menentukan bentuk gerakan serta kecepatan
gerakan yang dilakukan oleh robot. Setiap motor digerakkan oleh isyarat Pulse Width
Modulation yang dihasilkan Mikrokontroler. Gambar 1 menunjukkan skema lengan
robot ROB3.

Pemancar Gelombang Ultrasonik
Pemancar gelombang ultrasonik disusun oleh sebuah transduser ultrasonik
yang diberi gelombang kotak dengan frekuensi sekitar 40 KHz. Gelombang kotak
dihasilkan oleh untai multivibrator yang disusun oleh IC 555 yang bekerja secara
astable.

Penerima Gelombang Ultrasonik
Metode pengukuran jarak halangan yang digunakan adalah dengan mengukur
kekuatan sinyal pantulan. Gelombang pantulan ditangkap dengan sebuah transduser
penerima. Transduser penerima mengeluarkan isyarat sinus yang amplitudonya
tergantung dari jarak halangan dengan transduser. Untai penerima Gelombang
ultrasonik berfungsi memperkuat, menyearahkan serta menapis keluaran transduser
penerima sebelum dikirim ke ADC

Daftar Pustaka
Firmansyah, Eka, 2001, Pengukuran Jarak dengan Gelombang Ultrasonik
memanfaatkan mikrokontroler 68HC11AIFN, Tugas Akhir, Universitas
Gadjah Mada, Yogyakarta (tidak diterbitkan).
Nurbiyanto, Jupri, 2001.