Robot adalah mesin yang dioperasikan secara otomatis yang terutama dikembangkan untuk berbagai tujuan. Ilmu robotika termasuk desain, perakitan, pengembangan, pemrograman dan perawatan.
Terdapat berbagai jenis sensor yang digunakan dalam desain robot untuk dapat melakukan tugas tertentu yang dikenal sebagai sensor robot. Berbagai jenis sensor diperlukan dalam membangun robotika supaya membuatnya terlihat dinamis dan terhindar dari melakukan kesalahan karena kondisi lingkungan yang tidak tepat.
Jadi, tanpa bantuan dari sensor, robot akan menjadi buta dan tuli. Karena itu artikel kali ini membahas tentang gambaran umum tentang sensor robot , jenis, dan aplikasi penggunaanya.
Pengertian sensor robot
Sensor robot adalah perangkat sensor yang digunakan untuk menganalisa kondisi dan lingkungan yang ada di sekitar robot. Sensor ini mirip dengan fungsi organ sensorik pada manusia.
Robot membutuhkan berbagai data tentang kondisi lingkungan mereka agar dapat bekerja secara efisien seperti mengatur posisi, jarak, kecepatan, ukuran, orientasi, percepatan, gaya, suhu, momen, berat, pencahayaan, dll.
Sensor yang ada di dalam robot memungkinkan robot untuk merespons perubahan lingkungannya dan melakukan tugas-tugas yang kompleks. Setiap robot membutuhkan sensor yang berbeda untuk mengontrol dirinya dengan cara menganalisa informasi tentang posisi, gerakan tubuh dan bagian-bagiannya.
Bagaimana cara kerjanya ?
Kerja setiap sensor yang terdapat pada robot terutama tergantung pada pengaruh transduksi konversi energi. Sensor robot memungkinkannya untuk merespon terhadap keadaan lingkungannya dengan teknik yang fleksibel.
Dengan menggunakan sensor yang berbeda pada robot, mereka mampu mengamati dan merasakan sehingga melakukan tugas kompleks yang berbeda sesuai dengan rangsangan yang diterimanya.
Sensor robot meerima dan mengukur kondisi lingkungan di sekitar robot kemudian menginformasikannya ke pusat kendali robot dalam bentuk sinyal sinyal elektronik. Dengan kata lain, robot membutuhkan sensor yang berbeda untuk mengendalikan tindakan mereka.
Karakteristik sensor
Ada banyak jenis sensor yang diperlukan pada sebuah robot supaya dapat berfungsi dengan baik terutama berhubungan dengan lingkungan sekitarnya. Setiap sensor tersebut mempunyai karakteristik dan fungsi yang spesifik untuk menunjang aktivitas robot dalam mertespon lingkukngannya.
Beberapa contoh karakteristik sensor yang diperlukan pada robot adalah sebagai berikut :
- Ketepatan
- Kalibrasi
- Pengulangan
- Resolusi
- Linearitas
- Floating
- Suhu
- Kekuatan
- Suhu yang Dapat Digunakan
- Karakterstik output
- Suhu Penyimpanan
- Ukuran Tempat
- Keandalan
Jenis sensor robot
Terdapat beberapa jenis sensor robot, seperti dijelaskan berikut ini :
1. Sensor cahaya
Sensor cahaya digunakan untuk mengukur intensitas cahaya dan menghasilkan perbedaan tegangan. Sensor cahaya yang digunakan pada robot adalah dua jenis, yaitu : sel fotovoltaik dan fotoresistor.
Sel fotovoltaik digunakan untuk mengubah energi radiasi matahari menjadi listrik. Sensor ini digunakan dalam pembuatan panel surya untuk membangkitkan tegangan listrik.
Fotoresistor digunakan untuk mengubah intensitas cahaya menajdi sinyal elektris. Ketika cahaya memunyai intesitas yang besar, maka resistensi akan kurang. Sensor cahaya ini tidak mahal, sehingga mudah digunakan pada robot.
2. sensor suara
Sensor suara digunakan untuk mendeteksi suara kemudian mengubahnya menjadi sinyal listrik. Sensor ini dapat digunakan dalam robot untuk mengendalikan robot melalui suara.
Dengan menggunakan sensor ini, Kita dapat membuat robot yang dapat dikendalikan oleh suara. Kita bisa mengendalikan gerakan robot meski hanya menggunakan tepukan tangan saja, misalnya.
3. Sensor suhu
Sensor suhu digunakan untuk mendeteksi perubahan suhu di sekitar robot. Prinsip kerja sensor ini adalah mendeteksi perubahan suhu yang dapat mengubah nilai tegangan output.
Sensor ini dapat digunakan pada robot untuk bekerja dalam kondisi cuaca ekstrem seperti gletser es atau gurun. Ada berbagai jenis IC sensor suhu yang tersedia untuk mendeteksi suhu seperti, LM34, TMP37, TMP35, TMP36, LM35, dll.
4. Sensor kontak
Sensor kontak juga dikenal sebagai sensor sentuh yang digunakan dalam robotika. Fungsi utama dari sensor kontak adalah untuk mendeteksi perubahan kecepatan, posisi, percepatan, torsi, atau gaya pada sambungan manipulator dan end-effecter.
Sensor-sensor ini membutuhkan kontak fisik agar robot membaca dan mengambil keputusan dengan benar sesuai rangsangan gerak yang diterimanya. Sensor ini terhubung dengan berbagai switch seperti switch batas, sakelar tombol dan sakelar bemper taktis
Sensor ini banyak digunakan dalam robot untuk menghidnari rintangan. Setelah sensor mendeteksi hambatan apa pun di depannya, maka sensor akan mengirimkan sinyal ke pusat kendali robot sehingga robot bisa melakukan tugas yang berbeda seperti membalikkan, memutar, atau berhenti untuk merespon rintangan tersebut.
5. Sensor jarak
Sensor jarak pada robot digunakan untuk mendeteksi objek yang ada di dekat robot dan juga untuk mengukur jarak dari robot ke beberapa objek tanpa kontak fisik. Penginderaan ini dilakukan dengan menggunakan medan magnet untuk merasakan kehadiran objek tersebut.
Sensor ini tersedia dalam dua jenis transceiver IR, fotoresistor, dan sensor ultrasonik.
6. Sensor tekanan
Sensor tekanan digunakan untuk mendeteksi tekanan yang diterima oleh bagian robot tertentu. Sensor ini akan merespons terhadap sentuhan, tekanan dan gaya.
Sensor ini diaplikasikan untuk merancang tangan robot supaya dapat menghitung jumlah cengkeraman dan gaya yang diperlukan untuk menggenggam suatu objek.
7. Sensor navigasi
Sensor ini juga dikenal sebagai sensor posisi yang digunakan pada robot untuk mendeteksi letak posisinya pada suatu area tertentu. Sensor navigasi yang paling sering digunakan adalah GPS, Map dan Kompas.
Sistem GPS atau sistem penentuan posisi global sangat membantu robot dalam menganalisa suatu lingkunagn tertentu.
Sensor Map, membantu robot mengenali elemen secara eksternal seperti kontur daratan alami dan kontur buatan lalu memproses datanya untuk menemukan posisinya yang tepat.
Kompas magnetik digunakan untuk melakukan pengukuran arah melalui medan magnet bumi untuk memandu robot ke arah yang benar untuk mencapai tujuannya. Dibandingkan dengan GPS, sensor ini sangat murah.
8. Sensor akselerasi
Sensor ini dipakai untuk mengetahui percepatan dan kemiringan. Terdapat dua gaya utama yang dapat mempengaruhi kerja akselerometer seperti, gaya statis dan dinamis.
Gesekan antara dua benda padat dikenal sebagai gaya statis yang bisa digunakan untuk mengetahui seberapa akurat kemiringan robot.
Besarnya gaya yang diperlukan untuk menggerakkan suatu benda disebut gaya dinamis dan digunakan untuk memperkirakan percepatan yang diperlukan oleh robot.
9. Sensor giroskop
Sensor giroskop atau Gyro adalah salah satu jenis sensor yang digunakan untuk mengukur dan membantu dalam mempertahankan orientasi posisi tertentu melalui prinsip momentum sudut.
Giroskop digunakan untuk menghitung laju putaran di wilayah sumbu tertentu. Sensor ini sangat membantu ketika Anda ingin robot Anda tidak bergantung pada gravitasi bumi untuk mempertahankan Orientasi.
10. IMU Sensor
Sebuah sensor IMU , IMU singkatan dari “Inersia Measuring Unit” . Jenis sensor ini menggabungkan dua atau lebih properti sensor seperti Gyro, Accelerometer dan Magnetometer untuk menghitung kecepatan, gaya gravitasi dan orientasi.
11. Sensor tegangan
Sensor tegangan digunakan untuk mengubah rentang tegangan dari rendah ke tinggi. Misalnya, penguat operasional menggunakan lebih sedikit tegangan, menguatkan, dan menghasilkan output sebagai tegangan tinggi. LED sederhana juga dapat berfungsi sebagai sensor tegangan untuk merasakan perbedaan tegangan dan menyala.
12, Sensor arus listrik
Sensor arus digunakan untuk memantau aliran arus dalam rangkaian dan memberikan output seperti arus atau tegangan proporsional. Output dari sebagian besar sensor ini adalah tegangan analog yang berkisar antara 0V-5V yang dapat diproses lebih lanjut dengan bantuan mikrokontroler.
13. Sensor gas
Sensor robot ini akan menangkap partikel gas tertentu dan akan mengubahnya menjadi sinyal elektris untuk di proses di dalam pusat kendali robot. Sensor ini kerap digunakan pada robot yang dipakai untuk mendeteksi kebakaran atau kebocoran gas berbahaya.
14. Sensor warna
Dipakai untuk mendeteksi spektrum warna yang ada di sekitar robot. Sensor warna bisa digunakan untuk menavigasi gerakan robot agar bergerak sesuai dengan petunjuk warna tertentu.
