Sekilas - Pneumatic

Sistem pneumatic memiliki prinsip kerja yang tergantung oleh komponen udara. Piranti yang digunakan pada sistem ini berdasarkan hukum fisika dasar. Pengaturan pada sistem pneumatik dilakukan  dengan pengaturan tekanan udara dan arah aliran udara, yang diatur dengan valve. Sebagai contoh bahwa pneumatik normalnya dioperasikan pada tekanan kurang drai 220 psi.

            Bagian-bagian pneumatik:

1.      Silinder penggerak tunggal

Silinder penggerak tunggal mempunyai seal piston tunggal yang dipasang adasisi suplai udara bertekanan. Pembuangan udara pada sisi batang pistonsilinder dikeluarkan ke atmosfir melalui saluran pembuangan. Jika lubangpembuangan tidak diproteksi dengan sebuah penyaring akan memungkinkanmasuknya partikel halus dari debu ke dalam silinder yang bisa merusak seal. Apabila lubang pembuangan ini tertutup akan membatasi atau menghentikanudara yang akan dibuang pada saat silinder gerakan keluar dan gerakan akanmenjadi tersentak-sentak atau terhenti. Seal terbuat dari bahan yang fleksibelyang ditanamkan di dalam piston dari logam atau plastik. Selama bergerakpermukaan seal bergeser dengan permukaan silinder.

Adapun prinsip kerjanya, Dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston, sisi yang lain terbuka ke atmosfir. Silinder hanya bisa memberikan gaya kerja ke satu arah . Gerakan piston kembali masuk diberikan oleh gaya pegas yang ada didalam silinder direncanakan hanya untuk engembalikan silinder pada posisi awal dengan alasan agar kecepatan kembali tinggi pada kondisi tanpa beban.Pada silinder kerja tunggal dengan pegas, langkah silinder dibatasi oleh panjangnya pegas . Oleh karena itu silinder kerja tunggal dibuat maksimum langkahnya sampai sekitar 80 mm.

2.            Silinder penggerak ganda

Konstruksi silinder kerja ganda adalah sama dengan silinder kerja tunggal,tetapi tidak mempunyai pegas pengembali. Silinder kerja ganda mempunyaidua saluran (saluran masukan dan saluran pembuangan). Silinder terdiri daritabung silinder dan penutupnya, piston dengan seal, batang piston, bantalan,ring pengikis dan bagian penyambungan. Konstruksinya dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Keterangan :

1. Batang / rumah silinder

2. Saluran masuk

3. Saluran keluar

4. Batang piston

5. Seal

6. Bearing

7. Piston

Adapun prinsip kerjanya yaitu dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi ermukaan piston (arah maju) , sedangkan sisi yang lain (arah mundur) terbuka ke atmosfir, makagaya diberikan pada sisi permukaan piston tersebut sehingga batang pistonakan terdorong keluar sampai mencapai posisi maksimum dan berhenti.Gerakan silinder kembali masuk, diberikan oleh gaya pada sisi permukaanbatang piston (arah mundur) dan sisi permukaan piston (arah maju) udaranyaterbuka ke atmosfir.

Keuntungan silinder kerja ganda dapat dibebani pada kedua arah gerakanbatang pistonnya. Ini memungkinkan pemasangannya lebih fleksibel. Gayayang diberikan pada batang piston gerakan keluar lebih besar daripada gerakan

            Komponen pneumatik dapat dibedakan menjadi 3 kelompok katup kontrol aliran:

1.      Katup kontrol  arah aliran dan posisi

Katup kontrol arah adalah bagian yang mempengaruhi jalannya aliranudara . Aliran udara akan lewat, terblokir atau membuang ke atmosfirtergantung dari lubang dan jalan aliran KKA tersebut. KKA digambarkandengan jumlah lubang dan jumlah kotak. Lubang-lubang menunjukkan saluran -saluran udara dan jumlah kotak menunjukkan jumlah posisi.

Dibedakan menjadi katup 3/n way valve, 4/n way valve dan 5/n way valve. Katup 3/2 adalah katup yang membangkitkan sinyal dengan sifat bahwa sebuah sinyal keluaran dapat dibangkitkan juga dapat dibatalkan / diputuskan. Katup 3/2 mempunyai 3 lubang dan 2 posisi. Ada 2 konstruksi sambungan keluaran :

· posisi normal tertutup (N/C) artinya katup belum diaktifkan, pada lubang

  keluaran tidak ada aliran udara bertekanan yang keluar.

· posisi normal terbuka (N/O) artinya katup belum diaktifkan, pada lubang

  keluaran sudah ada aliran udara bertekanan yang keluar.

Sedangkan Katup 5/2 mempunyai 5 lubang dan 2 posisi kontak. Katup ini dipakaisebagai elemen kontrol akhir untuk menggerakkan silinder.Katup gesermemanjang adalah contoh katup 5/2. Sebagai elemen kontrol, katup ini memilikisebuah piston kontrol yang dengan gerakan horisontalnya menghubungkanatau memisahkan saluran yang sesuai. Tenaga pengoperasiannya adalah kecil sebab tidak ada tekanan udara atau tekanan pegas yang harus diaasi ( prinsipdudukan bola atau dudukan piring ).Pada katup geser memanjang semua cara pengaktifan manual, mekanis, elektris atau pneumatis adalah mungkin. Juga untuk pengembalian katup keposisi awal, dapat digunakan cara-cara pengaktifan ini.Jalan pengaktifan jauhlebih panjang dari pada katup duduk. Dalam memasang katup geser, perapatan menjadi masalah . Perapatan yang sudah dikenal dalam hidrolik : “Logam pada logam“ memerlukan pengepasan piston geser secara tepat ke dalam rumahnya.

Pada katup pneumatik, jarak antara dudukan dan rumahnya tidak bolehlebih dari 0,002 - 0,004 mm, kalau tidak kerugian kebocoran akan menjadi lebihbesar. Untuk menghemat biaya pemasangan yang mahal, dudukan seringmemakai seal jenis O. Untuk menjaga kerusakan seal, lubang sambungan bisaditempatkan di sekitar keliling rumah dudukan.

2.      Katup geser

Pada katup geser masing-masing sambungan dihubungkan bersama atau ditutup oleh kumparan geser, kumparan geser yang rata dan katup dengan  piringan geser.

3.      Katup kontrol aliran

         Dengan katup kontrol aliran mempunyai kelangsungan hidup yang lama. Katup ini sangat peka sekali dan tidak tahan terhadap kotoran. Bagaimanapun juga gaya aktuasinya relatif lebih besar seperti untuk menahan gaya pegas pengembali yang ada di dalam dan tekanan udara.

****************************************************

                               (Dari catatan kuliah 2007)

Logika Fuzzy

Pada pertengahan 1960, Prof. Lotfi Zadeh dari universitas California di Barkeley menemukan bahwa hukum benar atau salah dari logika boolean tidak memperhitungkan beragam kondisi yang nyata. Untuk menghitung gradasi yang tak terbatas jumlahnya antara benar dan salah, Zadeh mengembangkan ide penggolongan set yang ia namakan set fuzzy. Tidak seperti logika boolean, logika fuzzy memiliki banyak nilai. Tidak seperti elemen yang dikategorikan 100% ini atau itu, atau sebuah dalil yang menyatakan semuanya benar atau seluruhnya salah, fuzzy membaginya dalam derajat keanggotaan dan derajat kebenaran, yaitu : sesuatu yang dapat menjadi sebagian benar dan sebagian salah pada waktu yang sama. Hal ini telah dibuktikan oleh Bart Kosko bahwa logika boolean adalah kasus khusus dari logika fuzzy.

Sebagi contoh, apakah 80 cm/sekon tergolong sedang atau cepat? Dalam logika fuzzy, dan dalam dunia nyata, “kedua-duanya benar” mungkin merupakan jawabannya. Seperti yang anda lihat pada grafik fuzzy dibawah ini, 80 cm/sekon adalah sebagian sedang dan sebagian cepat dalam gambaran set fuzzy. Sementara hal ini dapat dibenarkan bahwa tumpang tindih antara set dapat terjadi dalam logika boolean, transisi dari set ke set terjadi seketika itu juga ( yaitu elemen yang dapat menjadi anggota set atau tidak ). Dengan logika fuzzy, sementara itu, transisi dapat bertingkat – tingkat ( yaitu elemen dapat memiliki sebagian keanggotaan dalam sejumlah set )

Gambar 2.37 Set konvensional dan set fuzzy[1]

Dalam logika klasik menggunakan set konvensional yang ditunjukkan dibawah, 79,9 mm dapat diklasifikasikan sebagai sedang, dan 80,1 mm dapat diklasifikasikan sebagai jauh. Perubahan kecil dalam sistem dapat menyebabkan perbedaan reaksi yang berarti. Dalam sistem fuzzy, perubahan kecil temperatur akan memberikan hasil perubahan yang tidak jelas pada kinerja sistem. Informasi tambahan pada set Fuzzy. Dalam teori klasik atau konvensional, set “S” didefinisikan sebagai fungsi (fs), dinamakan “fungsi karakteristik S“. Fs memetakkan elemen S ke satu (benar) atau nol (salah), seperti ditunjukkan dalam rumus dibawah. Karena itu, untuk setiap elemen x dari S, fs(x)=1, jika x adalah elemen S, dan fs(x)=0 jika x bukan elemen S { } 1, 0 : ® S fs untuk sebuah elemen x dari S,

fs(x) = 1, jika x Îs

fs(x) = 0, jika x Ïs

Secara tasekon, dalam teori set fuzzy, set S didefinisikan sebagai s m , dinamakan “fungsi keanggotaan S” s m, memetakkan elemen S pada nilai antara nol dan satu, seperti ditunjukkan dalam rumus. Untuk x sebagai elemen S, s m (x) sama dengan derajat dimana x adalah elemen S, seperti ditunjukkan dalam persamaan rumus berikut ini :

[ ] 1 , 0 : ® S S m

( ) 1 = x S m , berarti x total dalam S

( ) 0 = x S m , berarti x bukan dalam S

[ ] 1 . . . . 0 á á x S m , berarti x sebagian dalam S

Logika Fuzzy mengenali tidak hanya clear cut, alternatif hitam dan putih, tapi juga tingkatan tak terbatas antara keduanya. Hal ini mungkin kelihatan tidak jelas, namun logika fuzzy menghilangkan banyak keraguan dengan menentukan nilai tertentu pada tingkatan tersebut. Sebagai contoh jarak 80 mm dapat diklasifikasikan antara daerah nol sampai satu sebagai kecepatan pada tingkat 0,6. Nilai ini kemudian digunakan untuk menurunkan kepastian atau penyelesaian crisp terhadap masalah perancangan. Walaupun kelihatan kontradiksi dari namanya , logika fuzzy memberikan metoda ketepatan yang dapat diandalkan dari persoalan pengambilan keputusan crisp.

Gambar 2.38  Keterangan pengelompokan fuzzy [2]

DERAJAT KEANGGOTAAN adalah derajat dimana nilai crisp compatible dengan fungsi keanggotaan (dari 0 sampai 1), juga mengacu sebagai tingkat keanggotaan, nilai kebenaran, atau masukan fuzzy.

LABEL adalah nama deskriptif yang digunakan untuk mengidentifikasikan sebuah fungsi keanggotaan.

FUNGSI KEANGGOTAAN adalah mendefinisikan fuzzy set dengan memetakkan masukan crisp dari domainnya ke derajat keanggotaan.

MASUKAN CRISP adalah masukan yang tegas dan tertentu

LINGKUP / DOMAIN adalah lebar fungsi keanggotaan. Jangkauan konsep, biasanya bilangan, tempat dimana fungsi keanggotaan dipetakkan. Disini domain dari fuzzy set ( fungsi keanggotaan ) adalah dari 0 sampai 20 derajat dan lingkupnya adalah 20 derajat.

DAERAH BATASAN CRISP adalah jangkauan seluruh nilai yang mungkin dapat diaplikasikan pada variabel sistem. Menggunakan logika fuzzy untuk mencapai penyelesaian crisp pada masalah khusus biasanya melibatkan tiga langkah : fuzzyfikasi, evaluasi rule, dan defuzzyfikasi. Jika anda tidak / belum mengetahui bagaimana logika fuzzy itu bekerja kami sarankan agar anda benar-benar memahami betul tiap langkah dalam bagian berikutnya.

(Cuplikan Materi Kuliah 2007)

---

[1] Fuzzy Logic TEAM, Laboratorium Mikroelektronika ITN Malang hal 4

[2] ibid hal 6

Brownis Kukus ala Amanda

Bahan Brownies Kukus Ala Amanda:

6 buah butir telur
225 gram gula putih
1 boks Vanili
1/2 sendok teh  Garam
1/2 sendok teh  ovalet
125 gram terigu yang sudah diayak
50 gram coklat bubuk yang sudah diayak ayak dans udah aduk rata dg terigu
75 ml minyak goreng
100 gram dark cooking coklat (DCC) yang sudah dlelehkan, campur dg minyak
75 ml Susu Kental Manis coklat

Cara membuat Brownies Kukus Ala Amanda:

Siapkan cetakan kemudian alasi dengan kertas roti yang diolesi dengan mentega dan taburi terigu.
Setelah cetakan siap panaskan kukusan lalu bungkus tutupnya dengan kain.
Persiapkan bahan, Kocok telur dan gula sampai mengembang lalu campurkan ovalet, kocok sampai putih dan mengembang.
Berikutnya masukkan kedalam adonan campuran terigu dan coklat bubuk pelan pelan, sedikit demi sedikit sampai habis lantas aduk rata.
Step berikutnya campuran DCC dimasukan beserta minyak gunakan spatula untuk  megaduk sampai rata.
Buatlah adonan menjadi 3 bagian sebut saja bagian A, B, C
Susu kental manis campurkan ke adonan B dan aduk rata.
Adonan A tuangkan ke dalam cetakan lantas kukus 10 menit.
Next Tuang adoanan B kemudian kukus lagi 10 menit.
Terakhir tuangkan adonan C  dikukus lagi kurang lebih 20 menit dan angkat

Sumber: RESEP BROWNIES KUKUS ALA AMANDA TERBARU - Peluang Usaha

Sekilas tentang EMG untuk robot lengan

Perkembanagn ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini  berdampak pada perkembangan teknologi bidang elektronika, utamanya pada bidang  biomedical engineering. Penelitian tentang EMG (Electromyograph) yang merupakan bagian dari biomedical engineering telah berkembang pesat pula,  yaitu penelitian aplikasi biosignal pada manusia untuk kontrol buatan pada manusia maupun untuk mendeteksi adanya kelainan aktifitas pada otot. Hal ini berdasarkan  adanya potensial dan motor  unit yang dapat dibangkitkan  oleh kontraksi otot. Beberapa penelitian  mengenai electromyograph (EMG) dalam hubungannya dengan aplikasi pada robot lengan maupun pada lengan buatan telah dikembangkan oleh para ahli, diataranya adalah beberapa paper berikut:

1.    Biosignal Based Human-Machine Interface for Robotic Arm.

2.    An EMG-controlled Exoskleton for Hand Rehabilitation.

3.    Perancangan Protese Lengan Dengan Input Sinyal Ektromyograp.

  Penelitian tentang EMG  memanfaatkan sinyal elektrik yang ada dalam tubuh manusia agar dapat digunakan sebagai input  kendali  suatu sistem yang dalam hal ini mengambil sinyal-sinyal EMG yang dibangkitkan oleh aktifitas neuromuscular dengan level sinyal dari 100 µV sampai dengan 90 mV dalam band frekuensi DC sampai 10 KHz.

 Pemanfaatan pergerakan otot lengan pada manusia yang menghasilkan sinyal elektrik akibat kontraksi dapat digunakan sebagai input pada  robot lengan  yang memanfaatkan perubahan tegangan pada otot dengan melakukan pergerakan yang sederhana pada lengan seperti gerak ekstensi dan flexi.

Dalam  pengukuran sinyal untuk aplikasi offline dapat dilakukan dengan menggunakan BIOPAC karena Biopac merupakan alat standard pengukuran biosignal yang memiliki nilai keakuratan yang baik sehingga dapat merekam sinyal elektromyograph dengan baik. Hasil perekaman sinyal dengan menggunakan BIOPAC  dapat diolah menggunakan beberapa metode pengolahan sinyal  sehingga dapat diidetifikasi jenis dari tiap sinyal yang kemudian diharapkan dapat digunakan sebagai input untuk menggerakkan robot lengan. Pada pemanfaatan sinyal EMG secara online diperlukan penggunaan metode yang akurat serta pemilihan posisi peletakan elektroda yang tepat. sedangkan untuk pembuatan instrumentasi EMG yang presisi diperlukan pemilihan komponen-komponen yang tepat dengan akurasi tinggi utamanya yang mampu meredam noise. (dari berbagai sumber referensi)