Sensor Dan Aktuator Pada UAV

 

SENSOR DAN AKTUATOR AKTUATOR PADA UNMANNED AERIAL VEHICLE 

(UAV) QUADROTOR Ultamas Eka Rahmawan 2513100015 Industrial Engineering Department, Sepuluh Nopemer Institute o! "e#hnolog$ "e#hnolog$ uekarahmawan%gmail&#om

I& '("(R )E'(*(N+ Di era $ang modern ini, manusia selalu erusaha untuk memuat segala hal menadi  praktis& Salah satu #ontohn$a $aitu ketika melewati lokasi-lokasi sempit $ang ke#il seperti #elah antara teing, #elah antara mea kera di kantor atau saat ingin mengamil arang di tempat $ang tinggi& )ila dilakukan se#ara manual akan memuat rasa lelah pada manusia& .leh karena itu terpikirkan oleh eerapa orang-orang enius untuk meman!aatkan teknologi kendaraan udara&   /eman!aatan /eman!aatan sensor dan aktuator aktuator di aman sekarang sekarang ini amatlah amatlah diutuhka diutuhkan n untuk  memantu pekeraan manusia& "eknologi sensor dan aktuator diman!aatkan dalam entuk  otomasi& Diutuhkan teknologi otomasi $ang mampu erguna disaat $ang diperlukan dan mampu mamp u men$elesaika men$elesaikan n permasalahan permasalahan $ang iasan$a iasan$a tidak isa diselesaikan diselesaikan oleh manusia manusia se#ara manual& Unmanned Aerial Vehicle (UAV)  (UAV)   mungkin terdengar asing oleh eerapa golongan mas$ ma s$ara araka katt di In Indo done nesi sia& a& Namu Namun n tida tidak k un untu tuk k pa para ra pe pela laar ar te teru rutam tamaa maha mahasis siswa wa $ang mempelaari mekatronika seperti urusan "eknik "eknik Elektro dan sema#amn$a& U( ini uga perlu diketahui oleh mahasiswa "eknik esin dan Industri karena meman!aatkan teknologi otomasi  erupa penggunaan sensor dan aktuator serta tidak memerlukan manusia dalam menalankan  proses keran$a&   /ada paper ini akan dielaskan mengenai analisis komponen-komponen komponen-komponen dan !ungsin$a  pada alat enis U( $ang dinamakan Quadrotor & /ertama akan dielaskan mengenai deskripsi, #ara kera dan keunggulan serta kelemahan alat terseut& *emudian akan dilakukan analisis terhadap terhad ap penerapan alat saat ini di Indonesia dan relasi antar komponen komponen $ang terkait terkait dengan dengan !ungsi alat&   II& DES*RI/SI ('(" D(N *./.NENN( 1& Deskri Deskripsi psi *ompo *omponen nen-*om -*ompon ponen en (lat (lat  +amar 1&1 Quadrotor Sederhana 4 A.)  A.) protection ring, B.) B.) brushless motor, C.) contra-rotating propellers, D.) L!" batter#, $.) high-speed motor controller, %.)  &light computer, computer, '.) in&rared in&rared sensors  sensors 

1

 

 

+amar 1&2 Quadrotor odi!ikasi

Quadrotor atau isa uga diseut Quadcopter  adalah  adalah kopter dengan multi-rotor dengan empat emp at lengan lengan,, masing masing-ma -masin sing g lengan lengan memilik memilikii seuah seuah motor motor dan propel propeler er di uungn uungn$a $a&& Quadrotor  memiliki  memiliki kemiripan dengan helikopter pada eerapa hal, $ang memedakan $aitu  pergerakan uadrotor  $ang  $ang erdasarkan dari empat propeler ketimang helikopter $ang han$a meman!aatkan meman !aatkan satu propeler propeler 6uad#opter 6uad#opterh7&#o h7&#om8& m8& /eman!aatan /eman!aatan penggunaan penggunaan uadrotor   ini sudah an$ak dilakukan di Indonesia seperti untuk mempermudah pengamilan !oto dari lokasi lok asi $ang $ang tinggi tinggi serta serta mengam mengamil il enda enda dan memind memindahk ahkann ann$a $a se#ara se#ara otomat otomatis is tanpa tanpa  

 antuan tangan manusia se#ara langsung& "eknologi "eknologi $ang digunakan adalah teknolog teknologii otomasi dengan peman!aatan sensor dan aktuator dalam #ara keran$a& Sensor $ang digunakan pada kasu kasuss ua uadr drot otor or sed sederh erhana ana adalah adalah in&rared sensor   da dan ultrasonic sensor &  n&rared sensor   er!ungsi seagai pendeteksi adan$a seuah oek dan seagai input untuk menghindari adan$aa tarakan adan$ tarakan antara uadrotor  dengan   dengan oek di sekitarn$a& Sensor ini mendeteksi dengan  arak maksimal 9,5 m& Sedangkan !ungsi ultrasonic sensor   adalah mendeteksi mendeteksi ketinggian ketinggian  enda ke awah dengan arak maksimal : m& /ada eerapa enis  enis   uadrotor  $ang   $ang lain, ada $ang meman!aat meman!aatkan kan altitude altitude   sensor   namun namun pada kasus kasus ini, ini, alt altitu itude de sensor digantikan oleh ultrasonic ultras onic sensor & Sedang Sedangkan kan untuk untuk aktuat aktuator or $a $ang ng diguna digunakan kan seaga seagaii kompon komponen en pada pada uadrotor   sederhana sederhana $aitu brushless motor   dan contra-rotating propellers& propellers&  Brushless motor  digu diguna naka kan n un untu tuk k mene menerim rimaa da data ta da dari ri ke kedu duaa se sens nsor or di atas atas un untu tuk k mem memua uatt ke kesta stai ila lan n uadrotor saat erada di udara dengan menggerakan propeler agian elakang& Dan aktuator  kedua ked ua $aitu $aitu contra-rotating propellers adalah propellers adalah aktuator untuk mengatur pergerakan propeler   pada setiap sisi motor&

+amar 1&3 n&rared 1&3 n&rared ensor 

 

  +amar 1&9 Ultrasonic ensor 

2& ;ara ;ara *era *era dan /enerap /enerapan an (lat (lat   Quadrotor meman!aatkan teknologi sensor $ang mampu mendeteksi arak dan ketinggian se#ara otomatis untuk memuat kestailan dan penerangan $ang agus tanpa tan pa #ampur #ampur tangan tangan manusia manusia se#ara se#ara manual manual&& Untuk Untuk menala menalanka nkan n alat alat ini perlu perlu dilakukan dilak ukan pen$alaan alat& (la (latt ini menggunak menggunakan an tenaga aterai& Setelah men$ala, men$ala, maka aling-aling aling-aling akan ergerak ergerak dan mengangkat mengangkat alat terseut terseut ke atas& Ultrasonic  sensor mel melaku akukan kan pekera pekeraann ann$a $a untuk untuk menguk mengukur ur keting ketinggia gian& n& anusi anusiaa mengat mengatur  ur  ketinggian $ang diinginkan, kemudian akan diproses alat terseut untuk men#apain$a& Selan Sel anutn utn$a $a adalah adalah melaku melakukan kan perger pergeraka akan& n& Untuk Untuk ini, ini, peran peran in&ra in&rared red sensor   $ang  ergerak $aitu mendeteksi adan$a penghalang& )ila terdeteksi maka alat ini akan mem me meri erika kan n da data ta ke ak aktu tuato atorr un untu tuk k meng mengge gerak rakan an pr prop opele elern rn$a $a se sehi hing ngga ga arah arah terangn$a akan eruah& (lat ini er!ungsi untuk pengamilan !oto dari lokasi $ang tinggi serta mengamil enda dan memindahkann$a se#ara otomatis 2

 

3& *eungg *eunggula ulan n dan *elem *elemaha ahan n (lat< (latarak dan dan tinggi tinggi $ang $ang terdeteksi terdeteksi masih teratas teratas sehingg sehinggaa pergerakan pergerakan elum elum isa isa #epat& 9& engan engangka gkatt ean $ang $ang eratn eratn$a $a masih masih terata teratas& s& III& (N('ISIS /ENER(/(N ('(" D('( *E=IDU/(N SE=(RI-=(RI 1& (nalisis (nalisis terhadap terhadap ?ungsi ?ungsi (lat (lat dengan dengan (lat (lat $ang $ang Seenis Seenis   )ila diandingkan antara penggunaan helikopter manual dengan peman!aatan uadrotor  ini,   ini, maka sangatlah an$ak peredaann$a terutama dalam hal segi otomasi da dan n uk ukur uran an&& =eli =eliko kopt pter er manu manual al iasa iasan$ n$aa e eru ruku kura ran n e esar sar da dan n masi masih h manu manual al dike di kend ndali kan n an oleh oleh manu manusi siaa aktuator sedan sedangk an u uad adro roto torr memerlukan sudah meman!aatkan meman !aatkan teknologi tekno logi otomasi otom asialika dengan deng sensor dan aktua torgkan sehingga sehing ga tidak memerluk an keterliatan keterl iatan manual manusia& manu sia& )ila ditinau ditinau dalam segia kepraktisan, kepraktisan, maka uadrotor  leih   leih praktis dalam menalankan !ungsin$a karena ukuran leih ke#il serta ringan dianding helikopter  dengan ukuran esar& 2& Relasi antara antara *omponen *omponen-*ompo -*omponen nen $ang $ang "erkait "erkait dengan dengan ?ungsi ?ungsi (lat (lat   *omponen-k *omponen-komp omponen onen pada uadrotor  memiliki   memiliki keterkaitan antara satu sama lain& lain& /er /eran an sensor sensor,, aktuat aktuator or dan kompon komponen en lai lainn$ nn$aa erkai erkaitan tan erat& erat& Sensor Sensor untuk  untuk  mendet men deteks eksii keadaa keadaan n lingku lingkunga ngan n sekita sekitar, r, akt aktuat uator or $ang $ang melaku melakukan kan pengge penggerak rakan an  erdasarkan perintah dari mikrokontroler pada alat dan aterai seagai pemasok energi saling erhuungan antar satu sama lain untuk memuat uadrotor  ini  ini ergerak sesuai dengan ekspektasi dan mulus&

I& *ESI/U'(N   adalah salah satu enis Unmanned Aerial Vehicle ehicle U(8  U(8 terotomasi $aitu   Quadrotor  adalah meman! mem an!aatk aatkan an teknol teknologi ogi otomas otomasii untuk untuk melaku melakukan kan !ungsi !ungsin$ n$aa erupa erupa pener penerang angan an dan  pergerakan alat terang tanpa keterliatan manusia se#ara langsung& (lat ini menggunakan in&rared sensor dan ultrasonic sensor  serta  serta aktuator $ang erupa brushless-motor dan contrarotating rot ating propeller propellerss& Da Dan n un untu tuk k pe pema maso sok k en ener ergi gi ut utam amaa de deng ngan an meng menggu guna naka kan n a ate terai rai&& *omponen-k *omp onen-kompo omponen nen terseut terseut saling erkaitan antara satu sama lain untuk menalankan menalankan  proses kera dari uadrotor &

RE?ERENSI

3

 

1& Roert Roerts, s, >ame >amess ?, ?, dkk 200@, 200@, *Quadroto *Quadrotorr Using +inimal ensing %or Autonomous  ndoor %light, $cole !ol#techniue !ol#techniue %ederale de Lausanne ($!%L), Lau Lausanne, sanne, iterland & 2& 6uad#opter 6uad#opter =6, 2019, 2019, diakses diakses 2 NoAemer NoAemer 2019, Bhttp4