<%@LANGUAGE="VBSCRIPT" CODEPAGE="1252"%> :: JENIS-JENIS ROBOT ::
Make your own free website on Tripod.com
POLITEKNIK KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA
JABATAN PENDIDIKAN TEKNIKAL
KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA
JABATAN PENDIDIKAN TEKNIKAL
SELAMAT DATANG KE HALAMAN WEB ROBOTIK POLITEKNIK MALAYSIA
KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA
POLITEKNIK KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
COPYRIGHT ROBOTIK POLITEKNIK 2003 ©
DEFINISI ROBOT YANG DIBERIKAN OLEH PERSATUAN ROBOT BRITISH

Robot perindustrian adalah sebuah peranti atau alat pelbagai fungsi yang boleh diprogramkan berulang-ulangkali. Ia direkabentuk untuk menggerakkan serta mengolah bahagian-bahagian, alat-alat atau alat khusus dalam kerja-kerja pembuatan melalui pergerakan yang boleh diubah-ubah untuk melakukan tugas-tugas di dalam proses pembuatan.

TERMINOLOGI ASAS YANG DIGUNAKAN DI DALAM SATU SISTEM PENGAUTOMATAN

ISTILAH
PENERANGAN
1. Ketepatan
Darjah kemampuan yang boleh dibuat oleh lengan robot untuk digerakkan ke satu titik tertentu dalam sel kerja apabila kita memasukkan koordinat-koordinat daripada stesen pemprograman di luar talian (off-line programming
2. Pengelolaan
Pergerakan yang dilakukan oleh tangan robot untuk membawa objek melalui satu ruang (jarak) dari satu tempat ke tempat yang lain.
3. Gerakan antaramuka
Penggunaan komponen-komponen perkakasan untuk menyambung dua alat atau sebahagian dari storan atau pendaftar supaya boleh digunakan oleh dua atau lebih aturcara (program
4. Liputan kerja
Isipadu/luas kawasan di mana lengan robot boleh melakukan tugasnya/kerjanya.
5. Darjah - kebebasan
Bilangan pergerakan hakiki dan tahap kompleksnya tugas yang boleh dilakukan oleh sebuah robot ditentukan oleh darjah kebebasan yang ada pada sesuatu robot. Pada amnya robot mempunyai tiga darjah kebebasan utama iaitu paksi x,y dan z. Robot-robot yang lebih canggih mempunyai paksi gerakan yang lebih banyak.
6. Peralihan
Pergerakan robot melalui satu garislurus yang melibatkan pengawalan lebih dari satu paksi.
7. Persendian
Sendi atau paksi yang terdapat pada pengolah (lengan robot). Terdiri dari dua jenis axis iaitu ‘major axis’ yang terdiri dari ‘base’, ‘shoulder’ dan ‘elbow’ serta ‘minor axis’ yang terdiri dari ‘ wrist pitch’, ‘wrist roll’ dan ‘wrist yaw’.
8. Penghalaan
Pergerakan ‘end effector’ robot ataupun ‘minor axis’ untuk pergi ke tempat yang di arahkan.
9. Tatarajah
Rekabentuk robot mengikut pandangan geometrinya contohnya kartesian, selinder, polar dan lengan bersambung (jointed arm).
10. Keboleh- ulangan
Darjah kemampuan lengan robot untuk mengesan sasaran yang telah disetkan dengan tepat dan kemudian kembali semula ke titik asalnya dalam sel kerja itu. Robot yang mempunyai kebolehulangan yang tinggi akan mampu mengulangi semula tugas itu dengan tepat berulang-ulang kali tanpa ralat
11. Titik tengah matalat
Ia adalah titik tindakan untuk matalat yang dipasang pada pelit matalat robot. Titik tengah matalat ialah titik rujukan pada matalat yang dikawal oleh robot.
12. Koordinat-koordinat sel kerja
Titik-titik yang diprogramkan dalam sel kerja dikenalpasti kedudukannya dengan menggunakan nilai-nilai koordinat-koordinat x, y dan z bagi titik tengah matalat serta sudut-
sudut penyambungan paksi pada pergelangan lengan robot
iaitu ‘pitch’,’roll’ dan ‘yaw’.
13. Kelajuan
Kadar pergerakan titik-tengah matalat yang dilakukan oleh robot di bawah kawalan program. Ia adalah ukuran kelajuan alat tersebut
14. Beban
maksimum
Beban maksima yang boleh digerakkan/dipindahkan oleh robot semasa di bawah kawalan program. Ia meliputi berat pencengkam dan produk/komponen yang diangkat. Semasa menggangkat beban ini lengan robot masih lagi dapat mengekalkan spesifikasi kebolehulangan dan keboleharapannya.
15. Pengolah
Bahagian mekanikal sistem robot yang boleh digerakkan ke pelbagai arah, hasil dari gabungan pergerakaan paksi-paksi. Ia terdiri dari komponen-komponen seperi lengan manusia iaitu lengan atas dan lengan bawah yang disambung dengan ‘base’, ‘shoulder’, ‘elbow’ dan ‘wrist’. Ia dapat membawa alat pengesan hujung (end effector) ke destinasi-destinasi yang diperlukan. Selain dari komponen-komponen di atas, ia juga terdiri dari bahagian-bahagian seperti alas, pemacu penggerak, peranti suapbalik dan struktur penyokong untuk memegang serta menggabungkan semula alat-alat tersebut.
16. Penggerak
Mekanisma yang digunakan untuk memacu pengolah bagi membolehkannya bergerak ke titik yang telah ditentukan. Ia terdiri daripada komponen-komponen seperti selinder pneumatik atau hidraulik, motor-motor berputar pneumatik atau hidraulik dan motor-motor elektrik. Kedudukan robot juga ditentukan dengan gabungan komponen-komponen ini. Robot-robot yang mempunyai sistem penggerak yang mudah digerakkan secara mekanikal dengan menggunakan sesondol (cam).
17. Pengesan hujung ( end- effector)
Perkakasan yang dipasang pada plet hujung lengan pengolah yang berfungsi mengikut tugas yang akan dilakukan. Ia terdiri dari dua bentuk utama iaitu pencengkam ataupun perkakasan
( tools).

JENIS ROBOT

Robot Pungut Letak (Robot Pengelolaan Komponen)

ROBOT PUNGUT LETAK

Sumber : Fundamental of Industrial Robots and Robotics.

Rajah 1.1 : Robot Pungut Letak (Pick and Place Robot)


Merujuk kepada rajah 1.1 Robot pungut-letak adalah merupakan robot jenis pengelolaan komponen. Ia digunakan dengan meluas di dalam industri pembuatan di mana ia memainkan peranan yang amat penting dalam kerja-kerja mengangkat dan meletakkan komponen atau produk dalam kerja-kerja sepeti pemasangan, pemunggahan dan penyusunan (palletising). Merujuk kepada rajah di atas, dapat di lihat bahawa pengesan hujung (end effector) bagi robot jenis ini adalah merupakan dari jenis pencengkam. Pencengkam yang digunakan perlulah disesuaikan dengan tugas yang akan di jalankan. Teknik kawalan bagi robot jenis ini adalah bergantung kepada tahap kesukaran kerja yang boleh dilakukan. Ia mungkin menggunakan teknik kawalan Gelung Tertutup ataupun kawalan Gelung Terbuka.

Robot Pengelolaan Perkakasan


Sumber : Fundamental of Industrial Robots and Robotics.

Rajah 1.2(a) : Robot Pengelolaan Pekakasan ( semburan cat )

Sumber : Fundamental of Industrial Robots and Robotics.

Rajah 1.2(b) : Robot Pengelolaan Pekakasan ( kimpalan )

Robot pengelolaan perkakasan adalah dari jenis robot yang menjalankan kerja-kerja pembuatan seperti kerja-kerja kimpalan, kerja penyemburan cat/penyalut dan kerja penggerudian.
Merujuk kepada rajah 1.2(a) dan rajah 1.2(b) di atas, anda boleh lihat bahawa pengesan hujungnya (end effector) terdiri dari perkakasan pembuatan seperti alat-alat kimpalan, alat penyembur, gerudi, dan sebagainya. Sistem kawalan robot ini juga bergantung kepada tahap kesukaran kerja yang dilakukan. Oleh kerana ia selalunya melakukan kerja yang agak kompleks, sistem kawalan gelung tertutup lebih sesuai digunakan untuk robot jenis ini.

SISTEM KAWALAN ROBOT

Sistem Kawalan Gelung Terbuka

Robot yang menggunakan sistem kawalan gelung terbuka juga dikenali sebagai Robot Non-Servo. Robot jenis ini tidak mempunyai penderia kedudukan dan penderia kadar perubahan yang dipasang pada paksi-paksi lengannya. Kedudukan lengan robot hanya boleh ditentukan oleh alat-alat pemberhenti seperti suis had (limit switch) yang dipasang pada penghujung laluannya. Contohnya, sekiranya ia melakukan kerja kimpalan, pada kedudukan hujung kimpalan yang dibuat, perlulah dipasang dengan suis yang akan memberhentikan pergerakan lengan robot (pengolah). Kelajuan bagi pengolah pula ditentukan oleh jenis penggerak yang digunakan.

Biasanya kelajuan penggerak adalah pada tahap maksima. Sesetengah sistem pula menggunakan penderia had untuk menentukan bahawa sesuatu paksi pengolah telah mencapai kedudukan akhirnya. Akibat dari pergerakan pengolah bergantung kepada kelajuan penggerak, robot jenis ini selalunya diberhentikan secara tiba-tiba menyebabkan berlaku perlanggaran kecil antara penggerak dengan suis had. Ini menyebabkan ia juga dikenali sebagai robot bang-bang.

Antara kebaikan robot jenis ini adalah ia lebih mudah dan murah disenggarakan. Ini disebabkan ia tidak memerlukan penderia-penderia yang mahal.

Namun begitu, kelemahan robot jenis ini ialah kebolehannya terhad dari segi kedudukan dan aturcara. Maksudnya ialah, kedudukan kerja pengolah tidak dapat diubahsuai kecuali dengan mengubah kedudukan suis penghad. Ia juga mempunyai kebolehulangan yang rendah iaitu + 0.01 inci. Aturcaranya adalah terhad dan ia tidak dapat menjalankan tugas-tugas yang agak rumit. Selain dari itu, ia juga memerlukan masa yang lama untuk menyudahkan setiap tugas. Apabila masa kendalian yang sebenar lebih cepat dari masa yang dijangkakan, sistem akan mengalami keadaan melahu.

Rajah 1.3 : Sistem Kawalan Gelung Terbuka

Rajah 1.3 di atas adalah merupakan rajah sistem Gelung Terbuka. Apabila pengesan hujung tiba di sesuatu titik tertentu, unit kawalan robot akan membaca data bagi titik yang seterusnya. Ini berlaku pada kedudukan (I). Unit kawalan robot seterusnya akan menentukan ‘joint angle’ (?) yang sesuai untuk paksi pengolah bergerak ke titik yang seterusnya. Langkah seterusnya berlaku di titik (II), di mana unit kawalan robot akan memberi isyarat kepada ‘actuator driver’ supaya menghantarkan data-data mengenai kedudukan seterusnya kepada penggerak (actuator) yang letaknya di sendi setiap pengolah di titik (III). Penggerak akan menggerakkan pengolah ke titik yang diarahkan oleh unit kawalan robot.


Sistem Kawalan Gelung Tertutup

Sistem kawalan gelung tertutup juga dikenali sebagai Robot Servo atau sistem berkadaran terus. Ia merupakan robot yang pergerakannya dikawal dengan kaedah gelung tertutup iaitu, kedudukan dan kelajuan titik tengah matalatnya boleh diawasi secara berterusan dengan menggunakan penderia kedudukan dan penderia kelajuan (tachometer).

Kebaikannya system ini adalah ia dapat memastikan bahawa langkah-langkah terdahulu telah diselesaikan sebelum robot itu memulakan langkah yang seterusnya yang terdapat di dalam turutan operasi. Kaedah gelung tertutup juga lebih cepat berbanding dengan kaedah gelung terbuka kerana ia dapat mengetahui kedudukan terakhir titik tengah matalat. Dengan itu ia dapat meneruskan operasi yang seterusnya tanpa menunggu isyarat dari penderia luaran. Robot jenis ini adalah lebih fleksibel dalam tugasnya dan memberi ketepatan yang tinggi.

Antara kelemahannya pula ialah, ia memerlukan kos yang tinggi kerana menggunakan penderia-penderia dan alatan sokongan yang lebih canggih.

Rajah 1.4.2 : Rajah Sistem Kawalan Gelung Tertutup

Rajah 1.4 di atas adalah menunjukkan sistem gelung tetutup. Maklumat mengenai kedudukan dan kelajuan lengan diawasi secara berterusan oleh unit kawalan robot. Data bagi kedudukan–kedudukan yang perlu dilalui oleh robot telah dimasukkan ke dalam unit kawalan (robot controller) semasa pengaturcaraan dibuat. Ianya tersimpan di dalam ingatan (memory) untuk data bagi kedudukan (I). Apabila sampai di satu-satu kedudukan, penderia dalaman yang terdiri dari penderia kedudukan dan penderia kelajuan yang berada pada sendi pengolah (lI) akan menghantar data mengenai kedudukan tersebut kepada unit kawalan. Di dalam unit kawalan, pembanding kelajuan (velocity comperator) (III) dan pembanding kedudukan (position comparator) (IV) akan membandingkan data bagi kedudukan tersebut dengan kedudukan yang seterusnya. Maklumat ini akan diproses oleh pembanding kelajuan (velocity comperator) dan pembanding kedudukan (position comperator) dan seterusnya disalurkan kepada unit kawalan bagi penggerak (actuator driver) (V). ‘Actuator driver’ seterunya menghantar isyarat kepada penggerak (actuator) (VI) yang terdapat di setiap sendi atau sambungan pada pengolah (manipulator). Pengolah seterusnya akan bergerak ke sasaran dengan tepat dan dengan kelajuan yang ditetapkan oleh aturcara. Arah pergerakan pengolah boleh dikawal setiap masa dan boleh diubah haluan mengikut sasaran. Kelajuan penolah pula boleh dipercepatkan atau diperlahankan mengikut keperluan operasi. Bekalan kuasa kepada penggerak juga boleh dilaraskan secara berterusan supaya pergerakan yang dialami oleh pengolah sesuai dari segi haluan dan kelajuan yang dikehendaki.