Apa Itu Arm Robot atau Open Manipulator? Serta Apa Beda DoF Pada Arm Robot?
Arm Robot / Open Manipulator merupakan sebuah model robot yang didesain menyerupai cara kerja lengan manusia. Seperti yang kita ketahui, bagian tubuh manusia dengan gerakan paling produktif adalah tangan, meskipun yang paling produktif tetapi secara alami tangan kita pasti memiliki rasa lelah apabila digunakan secara terus menerus. Maka dari itu arm robot diciptakan sebagai solusi untuk mengatasi keterbatasan yang dimiliki oleh tangan manusia dalam efisiensi kegiatan produksi pabrik.
Arm robot umumnya terdiri dari rangka mekanik, aktuator, serta rangkaian kontroler. Adanya kontroler ini memungkinkan kita untuk mengontrol gerakan robot sesuai keperluan. Arm robot sendiri memiliki "sendi" layaknya pada tangan manusia. Sendi pada arm robot biasanya digerakkan oleh motor atau servo yang mana sudut geraknya mengikuti instruksi yang dikirimkan oleh perangkat kontroler. Jumlah sendi pada arm robot secara teknis bisa kita sebut sebagai Degree of Freedom (DoF). Untuk jumlah DoF pada setiap arm robot berbeda-beda, bisa terdiri dari 3 DoF, 4 DoF, 5 DoF, 6 DoF, bahkan robot industrial bisa memiliki lebih dari 20 DoF sehingga memungkinkannya untuk melakukan berbagai gerakan kompleks seperti mencapit, memutar, mengayun, dan sebagainya dalam waktu yang bersamaan.
Tak hanya dari segi pergerakan saja yang lebih fleksibel dari tangan manusia, arm robot juga memiliki beberapa kelebihan lain yang tidak mungkin dilakukan oleh tangan manusia seperti bekerja non-stop selama 24 jam, melakukan pekerjaan di lingkungan dengan suhu panas atau dingin yang ekstrim, melakukan pekerjaan dengan tingkat presisi tinggi, mengangkat beban dengan bobot ratusan kilogram, dan masih banyak lagi kemampuan lainnya. Dengan beberapa kelebihan yang disebutkan di atas maka robot arm ini bisa menjadi solusi sempurna untuk menggantikan peran manusia dalam meningkatkan volume produksi barang di pabrik.
Jika kita lihat dari sudut pandang yang lebih luas lagi, sebenarnya arm robot tidak hanya berfokus di lingkungan industri saja. Dalam kehidupan nyata penggunaan robot ini sebenarnya bisa diterapkan pada berbagai bidang mulai dari industri, dunia perfilman, sarana edukasi dan, perkebunan, atau bahkan yang belakangan ini viral yaitu penerapan arm robot pada restoran cepat saji. Penasaran dengan apa saja aplikasi arm robot serta seberapa berpengaruhnya peran arm robot dalam kehidupan sehari hari? Mari kita bahas ulasan lengkapnya.
Aplikasi Arm Robot di Dunia Nyata
- Industri Manufaktur
Peran arm robot sudah sangat melekat dalam perkembangan industri modern. Sebut saja BMW, Tesla, Audi, Foxconn, dan Intel adalah sebagian kecil dari ribuan perusahaan yang menggunakan teknologi arm robot di dalam pabrik mereka. Dengan adanya arm robot, pekerjaan di pabrik menjadi full otomatis, mungkin hanya ada beberapa operator manusia saja yang bertugas untuk mengontrol dan mengecek fungsi robot-robot yang sedang berjalan. Di dalam industri umumnya arm robot digunakan untuk aktifitas - aktifitas seperti pengelasan, penyolderan, pengecatan, pemotongan material, perakitan, pick-and-place, pengemasan dan lain sebagainya, semua dikerjakan secara otomatis. Hasilnya proses produksi bisa jadi semakin cepat, volume produksi meningkat, serta kesalahan produksi akibat human error dapat diminimalisir.
- Perfilman
Apakah kita pernah menonton sebuah video yang memiliki transisi gerak cepat ketika berpindah - pindah posisi pengambilan gambar seperti pada video klip lagu "Kendrick Lamar - Humble". Pasti kita akan bertanya - tanya bagaimana video ini diambil dan seperti apa teknik pengambilan gambar yang digunakan. Ternyata teknik yang digunakan adalah Camera Motion Control, yang mana rahasia dibalik teknik ini adalah sebuah arm robot yang telah dipasangi kamera. Arm robot difungsikan untuk menciptakan efek perpindahan pergerakan kamera dari sudut ke sudut frame yang cepat namun tetap smooth dan natural sesuai instruksi dari si pembuat video. Video yang menggunakan teknik ini cukup beragam, mulai dari video klip sebuah lagu, iklan komersial, film hollywood, dan sebagainya.
- Medis
Pada dunia medis robot mulai populer digunakan untuk berbagai keperluan medis. Hal ini karena robot memiliki gerakan yang sangat presisi sehingga dapat membantu dokter untuk melakukan penanganan medis yang membutuhkan tingkat presisi tinggi. Beberapa contoh robot canggih yang dipakai oleh rumah sakit modern antara lain robot untuk pembedahan / operasi, robot untuk kemoterapi tumor dan kanker, serta robot untuk terapi stroke.
- Perkebunan dan Pertanian
Pada pertanian modern, robot sudah menjadi salah satu alat penunjang yang umum digunakan. Sebagian besar pengaplikasian arm robot digunakan untuk membantu petani pada saat proses panen hasil kebun karena arm robot memiliki fungsi tangan layaknya manusia. Beberapa robot pertanian yang cukup populer antara lain Harvest Automation HV-100, Agrobot E-Series, FFRobotics, Dogtooth, dan masih banyak lagi.
- Restoran Cepat Saji
Apa yang kamu rasakan ketika membeli minuman di suatu tempat tetapi barista yang meracikan minumanmu ternyata adalah sebuah robot. Ya momen unik ini sempat viral beberapa waktu lalu, Family Mart salah satu perusahaan franchise minuman berhasil mengaplikasikan teknologi arm robot untuk meracik minuman sesuai keinginan konsumen. Kamu hanya perlu memilih memilih menu minuman pada layar kiosk yang tersedia maka dalam sekejap robot akan membuatkan minuman dengan racikan yang sesuai dengan pesananmu, tertarik untuk mencobanya?
Apa itu Degree of Freedom (DoF)?
DoF atau Degree of Freedom adalah suatu istilah untuk mendeskripsikan jumlah ruang gerak tiga dimensi yang dapat dilakukan oleh robot. Umumnya robot dapat bergerak ke atas, bawah, maju, mundur, dan berputar. Jumlah kemungkinan gerakan yang dapat dilakukan oleh "sendi" robot itulah yang dinamakan dengan DoF. Makin banyak jumlah DoF pada robot berarti semakin banyak dan kompleks pula gerakan yang dapat dilakukan oleh robot tersebut.
Sebagai perbandingan robot 4 DoF hanya bisa melakukan gerakan berputar, mencapit dan naik turun dengan empat sendi sedangkan pada robot 6 DoF ia bisa melakukan gerakan memutar, mencapit, dan naik turun dengan enam sendi sehingga gerakan yang dihasilkan menjadi lebih halus. Untuk jumlah DoF sendiri biasanya tergantung pada konfigurasi hardware yang dimiliki oleh robot, namun setidaknya sebuah robot membutuhkan 6 DoF untuk dapat bergerak secara versatile.
Jenis Arm Robot Untuk Edukasi
Di luar sana banyak sekali modul praktek yang teman-teman bisa pilih untuk menunjang kegiatan belajar. Teman-teman bisa memilih modul praktek Arm Robot berdasarkan jumlah DoF, jenis kontroler, jenis aktuator yang digunakan, bahasa pemrograman yang digunakan, dan lain sebagainya. Namun jika teman-teman baru ingin memulai belajar Arm Robot dan masih bingung memilih modul pembelajaran yang tepat maka berikut kami rangkum beberapa modul pembelajaran robot arm terbaik yang dapat teman-teman jadikan sebagai referensi.
- MyCobot 280 Series (MyCobot 280 Pi, M5STACK, Jetson Nano, & Arduino)
MyCobot 280 Series merupakan kit arm robot 6 DoF yang menggunakan perpaduan beberapa jenis kontroler seperti Raspberry Pi 4B, Jetson Nano, ESP32 (M5Stack), atau Arduino sebagai mikroprosesornya dan Linux Ubuntu sebagai software-nya untuk menjalankan Robot Operating System (ROS). Robot ini juga bisa dikombinasikan dengan berbagai aksesoris seperti berbagai macam gripper, sensor, kamera, holder, dan stand yang tersedia sehingga anda bisa membuat aplikasi robot arm dengan kemungkinan yang tak terbatas.
Pilihan cara untuk memprogram atau "mengajari" gerakan robot ini pun sangat beragam, anda dapat menggunakan bahasa pemrograman python, anda juga bisa mensimulasikan gerakan robot melalui Robot Operating System, jika kurang familiar dengan bahasa pemrograman anda juga bisa menggunakan metode pemrograman blok diagram melalui software myBlocky, atau jika masih kurang familiar lagi anda bahkan bisa mengajari robot ini bergerak dengan cara menggerakkan lengan robot ini kemudian merekam setiap gerakannya, sangat mudah dipelajari bukan!
Fitur yang Ditawarkan:
- Kompatibel penuh dengan Robot Operating System (ROS)
- Mendukung berbagai bahasa dan metode pemrograman
- Ditenagai oleh mini PC Raspberry Pi 4B yang dikenal powerful dan kaya akan GPIO atau NVIDIA Jetson Nano yang terkenal akan performanya untuk AI dan Image Processing
- Mendukung koneksi WiFi, USB, dan bluetooth
- Dilengkapi GPIO untuk berbagai keperluan
Spesifikasi MyCobot 280 Pi
- Kontroler : Raspberry Pi 4B Quad-core 1.5 GHz
- Catu daya : 8V 5A
- USB : 4x USB
- DoF : 6-DoF
- Beban Maksimal : 250 gr
- Area Kerja : 280 mm
- Pengulangan : +- 0.5 mm
- Suhu Operasi : -5°C ~ 45°C
Link Pendukung : Giftbox, Download Software, Panduan Penggunaan, Dapatkan Mycobot Pi 280 di Sini, Aksesoris dan Lainnya
Spesifikasi MyCobot 280 Jetson Nano
- Kontroler : NVIDIA Jetson Nano
- Jumlah I/O : 40 pin
- USB : 1x USB 3.0, 2x USB 2.0
- DoF : 6-DoF
- Beban Maksimal : 250 gr
- Area Kerja : 280 mm
- Konektivitas : WiFi, Bluetooth, USB, dan RJ45
Link Pendukung : Download Software, Dapatkan Mycobot Jetson Nano di Sini, Aksesoris dan Lainnya
Spesifikasi MyCobot 280 M5STACK
- Kontroler : ESP32
- Beban Maksimum : 250 gr
- Area Kerja : 280 mm
- DoF : 6 DoF
- Bahasa Pemmrograman : Javascript, C#, C++, Python
- Platform Pengembangan : ROS, myStudio, & myBlocky
- Konektifitas : USB, Bluetooth, Wifi
- Layar : Dual display
Link Pendukung : Download Software
Spesifikasi MyCobot 280 Arduino
- Kontroler : Arduino (MKRWIFI1010, MEGA2560, UNO, DSB)
- Beban Maksimum : 250 gr
- Area Kerja : 280 mm
- DoF : 6 DoF
- Platform Pengembangan : ROS, myStudio, & myBlocky
- Konektifitas : USB, Bluetooth, Wifi
- Mycobot Pro 320 Pi
Merupakan versi upgrade dari Mycobot Pi 280 yaitu robot arm 6-DoF yang ditenagai oleh Raspberry Pi 4B. Secara garis besar produk ini memiliki banyak kesamaan dengan versi pendahulunya, hanya saja pada versi ini terdapat beberapa peningkatan di segi hardware seperti rangka yang lebih kuat, beban maksimal yang bisa diangkat lebih besar, dan penambahan port antarmuka yang lebih banyak.
Spesifikasi:
- Catu Daya : 24V 5A
- Kontroler : Raspberry Pi 4B 64-bit 1.5GHz Quad-core
- Konektivitas : Bluetooth dan Wireless
- USB : 2x USB 3.0 dan 2x USB 2.0
- HDMI Port : 2x microHDMI
- IO Port : 8
- Tombol Berhenti Darurat : Yes
- Komunikasi : USB Type-C
- ModelBUS RTU : Ethernet
- Platform Pemrograman : Debian/Ubuntu
- ROS/Python : Built-in
- Blockly Visual Programming : Built-in
- Beban Maksimal : 1kg
- Area Kerja : 320 mm
- Pengulangan: +- 0.5mm
- DoF : 6-DoF
- Rentang Sambungan : J1 +/- 170°, J2 +/- 160°, J3 +/- 160°, J4 +/- 160°, J5 +/- 170°, J6 +/- 175°
- Suhu Operasi : 0 ~ 50°C
Link Pendukung : Download Software, Giftbook, Halaman Github, Dapatkan Mycobot Pro Pi 320 di Sini, Aksesoris dan Lainnya
- Open Manipulator X
Open Manipulator X adalah sebuah kit pembelajaran arm robot 5 DoF yang menggunakan servo Dynamixel XM Series sebagai aktuatornya. Robot ini bersifat open-software dan open-hardware sehingga kita bebas menggunakan dan modifikasi software maupun hardware yang ada untuk keperluan belajar atau riset. Seperti arm robot open-source pada umumnya, Open Manipulator X juga mendukung platform Robot Operating System (ROS) yang didalamnya berisi berbagai tools, firmware, dan software untuk pengembangan robotika. Untuk hardware kontrolnya kita bisa menggunakan OpenCR 1.0 atau komputer serta dapat dikombinasikan juga TurtleBot untuk membuat mobile robot yang dilengkapi dengan arm robot ber-hand grip.
Spesifikasi
- Aktuator : DYNAMIXEL XM430-W350-T
- Catu Daya : 12V 5A
- DoF : 5 DoF (4 DoF + 1 DoF Gripper)
- Beban Maksimal : 500 gr
- RPM : 46 RPM
- Bobot : 700 gr
- Panjang : 380 mm
- Stroke Gripper : 20 - 75 mm
- Antarmuka : TTL Multidrop BUS
- Software : ROS, Arduino IDE, Processing, DYNAMIXEL SDK
- Kontroler : OpenCR dan PC
Link Pendukung : eManual, Drawing, Source Code, ROS Wiki, Panduan Perakitan, Dapatkan Open Manipulator X di Sini
- Open Manipulator P
Merupakan robot arm 6 DoF berbasis servo Dynamixel Pro P-Series. Robot ini mengusung konsep desain modular sehingga lebih mudah perawatan dan perbaikan nya. Robot ini juga mendukung Robot Operating System (ROS) sebagai platform pengembangannya.
Fitur yang Ditawarkan
- Ditenagai oleh servo Dynamixel Pro P-Series yang performanya sangat powerful
- Kompatibel penuh dengan ROS dan disediakan contoh program dalam format C++, C#, LABVIEW, eclipse, JAVA, dsb
- Mengusung konsep modular untuk mempermudah perawatan dan perbaikan
- Ringan namun kokoh
- Dapat dioperasikan secara kontinyu dan dengan tingkat presisi tinggi
- Dilengkapi antarmuka USB dan RS485
Spesifikasi
- DOF: 6
- Kapasitas Beban: 3 Kg
- Pengulangan: ±0.05 mm
- Kecepatan: 180 deg/sec
- Bobot : 5.5 kg
- Jangkauan: 645 mm
- Tegangan: 24V
- Komunikasi: RS-485 (Multi Drop Bus)
- Software: ROS (Linux Ubuntu)
- Kontroler: PC (Tidak termasuk)
- Daya Motor: 20W, 100W, dan 200W
Link Pendukung : e-Manual, Drawing, DYNAMIXEL SDK
- UltraArm P340A
UltraArm P340A merupakan robot ARM dengan 4 derajat kebebasan (DOF) yang sudah built-in dengan teknologi-teknologi open source seperti OpenCV dan Robot Operating System (ROS) sehingga sangat cocok digunakan untuk kegiatan pembelajaran dan riset untuk kalangan akademisi maupun penghobi.
Robot ini menggunakan sistem operasi Ubuntu 20.04 yang didalamnya sudah terintegrasi dengan Robot Operating System (ROS) dan juga library OpenCV sehingga sangat tepat digunakan untuk pengenalan dan pembelajaran AI menggunakan robot ARM.
UltraArm dapat diprogam secara visual menggunakan myBlockly maupun secara teks yang sudah support Python, C++, dan juga Arduino. Robot ini dapat digunakan untuk menggambar, memindahkan barang, dan juga untuk laser engraving.
Fitur yang Ditawarkan
- Built-in Robot Operating System (ROS)
- Mendukung Banyak Bahasa Pemrograman dan Dapat Diprogram secara Visual
- Memiliki Desain yang Kompak Berbahan Metal
- Mendukung Algoritma AI
Spesifikasi
- Model : UltraArm P340A
- Catu Daya: 12V 5A
- Derajat Kebebasan (DOF) : 3-4
- Beban Maksimal : 650 gr
- Pengulangan : 340 mm
- Akurasi Posisi : +- 0.1mm
- Masa Pakai : 5000 jam
- Waktu Kerja : 7 x 24 jam
- Rentang Rotasi Sambungan : J1 (-150° ~ +170°), J2 (-20° ~ 90°), dan J3 (-5° ~ 75°)
- Noise : 60dB
- Kecepatan Terminal Maksimal: 100 mm/s
- Kecepatan Sambungan: J1 (100°/S), J2 (100°/S), dan J3 (100°/S)
- Suhu Operasi : 0°C ~ 45°C
- Kelembapan : 5% ~ 80%
Link Pendukung : Giftbook, Download myStudio
Semoga Bermanfaat !!!
All trademarks, company names, product names and trade names are the property of their respective owners. All softwares are copyright by their respective creators and/or software publishers.