APA ITU MEKATRONIKA ?
A. DEFINISI MEKATRONIKA
Mekatronika adalah ilmu yang mempelajari ilmu mekanik, ilmu elektronika, dan ilmu informatika
Mekatronika ini pertama kali dikenal pada tahun 1970-an di Negara Jepang. Saat ini di sekitar kita banyak alat yang menggunakan mekatronika antara lain mesin CNC,mesin bubut, kamera digital, lengan robot, printer, robot dan lain-lain. Barang-barang ini dapat melakukan pekerjan-pekerjaan yang berbeda-beda dengan cara merubah program mereka sesui kondisi yang diminta, karena telah ditambahkan kemampuan kendali aktif yang canggih terhadap mekanisme yang telah ada.
Mekatronika sinergis dengan IPTEK teknik mesin, teknik elektronika dan teknik informatika untuk merancang, membuat atau memproduksi, mengoperasikan dan memelihara sebuah system untuk mencapai tujuan yang ingin dicapai. Mekatronika terdiri atas dua lapisan yaitu fisika dan logika, dan tiga dasar ilmu utama mekanika, elektronika dan informatika.
Dari berbagai pengertian tentang mekatronika maka dicoba disusun pengertian dari mekatronika yaitu integrasi dari sistem mekanik dan elektronik yang dikendalikan dengan komputer dan dimanfaatkan pada produk maupun proses produksi. Saat ini mekatronika sudah dianggap sebagai suatu bidang tersendiri, meskipun tidak terlepas hubungannya dari berbagai lainnya.
Faktor yang menyebabkan lahirnya bidang mekatronika. Faktor-faktor tersebut antara lain adalah :
Kemajuan pada bidang semikonduktor dan fabrikasi IC, yang mengarahkan perkembangan pada produk baru dengan cara mengintegrasikan sistem mekanik dan elektronik
Perkembangan teknologi komputer (microcomputer, embedded computer), teknologi informasi dan perancangan perangkat lunak sehingga menjadikan mekatronika sebagai leading technology.
B. STRUKTUR DAN KOMPONEN MEKATRONIKA
Struktur mekatronik dapat diekspresikan seperti pada gambar di bawah ini
Struktur mekatronik dapat dipilah menjadi 2 buah dunia yaitu dunia mekanika dan dunia elektronika, yang pada gambar ini dipisahkan oleh sebuah garis batas yang terputus-putus.
Di dunia mekanika terdapat mekanisme mesin sebagai objek yang dikendalikan. Di dunia elektronika terdapat beberapa elemen mekatronika yaitu: sensor, kontroler, rangkaian penggerak, aktuator dan sumber energi. Panah blok ke arah kanan menunjukkan fungsi pengendalian sedangkan panah blok ke arah kiri menunjukkan fungsi monitoring. Tanda panah tipis menunjukkan alur informasi dan tanda panah tebal menunjukkan alur energi. Elemen-elemen mekatronik pada gambar ini dapat dijelaskan sebagai berikut.
Mekanisme mesin. Ini adalah objek kendali yang bisa berupa lengan robot, mekanisme penggerak otomotif, generator pembangkit listrik dan lain sebagainya.
Sensor : D Sharon, dkk (1982), mengatakan sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya.
Contoh; Camera sebagai sensor penglihatan, telinga sebagai sensor pendengaran, kulit sebagai sensor peraba, LDR (light dependent resistance) sebagai sensor cahaya, dan lainnya.
Kontroler : Ini adalah elemen yang mengambil keputusan apakah keadaan objek kendali telah sesuai dengan nilai referensi yang diinginkan, dan kemudian memproses informasi untuk menetapkan nilai komando guna merefisi keadaan objek kendali.
Rangkaian penggerak : Ini adalah elemen yang berfungsi menerima sinyal komando dari kontroler dan mengkonversinya menjadi energi yang mampu menggerakkan aktuator untuk melaksanakan komando dari kontroler. Elemen ini selain menerima informasi dari kontroler juga menerima catu daya berenergi tinggi.
Sumber energi : Ini adalah elemen yang mencatu energi listrik ke semua elemen yang membutuhkannya. Salah satu bentuk konkrit sumber energi adalah batere untuk sistem yang berpindah tempat, atau adaptor AC-DC untuk sistem yang stasionari (tetap di tempat)
C. MANFAAT PENERAPAN MEKATRONIKA
Beberapa manfaat penerapan mekatronik adalah sebagai berikut:
1. Meningkatkan fleksibilitas.
Manfaat terbesar yang dapat diperoleh dari penerapan mekatronik adalah meningkatkan fleksibilitas mesin dengan menambahkan fungsi-fungsi baru yang mayoritas merupakan kontribusi mikro-prosesor. Sebagai contoh, lengan robot industri dapat melakukan berbagai jenis pekerjaan dengan merubah program peranti lunak di mikro-prosesornya seperti halnya lengan manusia. Ini yang menjadi faktor utama dimungkinkannya proses produksi produk yang beraneka ragam tipenya dengan jumlah yang sedikit-sedikit.
2. Meningkatkan kehandalan.
Pada mesin-mesin konvensional (manual) muncul berbagai masalah yang diakibatkan oleh berbagai jenis gesekan pada mekanisme yang digunakan seperti: keusangan, masalah sentuhan, getaran dan kebisingan. Pada penggunaan mesin-mesin tersebut diperlukan sarana dan operator yang jumlahnya banyak untuk mencegah timbulnya masalah-masalah tersebut. Dengan menerapkan switch semikonduktor misalnya, maka masalah-masalah akibat sentuhan tersebut dapat diminimalkan sehingga meningkatkan kehandalan. Selain itu, dengan menggunakan komponen-komponen elektronika untuk mengendalikan gerakan, maka komponen-komponen mesin pengendali gerak bisa dikurangi sehingga meningkatkan kehandalan.
3. Meningkatkan presisi dan kecepatan.
Pada mesin-mesin konvensional (manual) yang sebagian besar menggunakan komponen-komponen mesin sebagai pengendali gerak, tingkat presisi dan kecepatan telah mencapai garis saturasi yang sulit untuk diangkat lagi. Dengan menerapkan kendali digital dan teknologi elektronika, maka tingkat presisi mesin dan kecepatan gerak mesin dapat diangkat lebih tinggi lagi sampai batas tertentu. Batas ini misalnya adalah rigiditas mesin yang menghalangi kecepatan lebih tinggi karena munculnyagetaran. Hal ini melahirkan tantangan baru yaitu menciptakan sistem mesin yang memiliki rigiditas lebih tinggi.
Struktur mekatronik dapat dipilah menjadi 2 buah dunia yaitu dunia mekanika dan dunia elektronika. Di dunia mekanika terdapat mekanisme mesin sebagai objek yang dikendalikan. Di dunia elektronika terdapat beberapa elemen mekatronika yaitu: sensor, kontroler, rangkaian penggerak, actuator dan sumber energi.
D.CONTOH ALAT - ALAT MEKATRONIK
Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah contoh barang mekatronik yaitu sebuah mobil robot berlengan (mobile robot equipped with articulator). Konstruksi mekanikanya berupa lengan robot yang dipasang di sebuah mobil robot. Konstruksi mekanika ini ibarat fisik manusia yang mati yang tidak dapat melakukan kegiatan.
Konstruksi ini akan hidup dan dapat melakukan kegiatan fisik jika kepadanya ditambahkan roh. Konstruksi mekanik dengan roh yang hidup inilah yang menjadi sebuah sistem mekatronika yang mampu berfungsi setelah ditambahkan kepadanya sebuah unit kontrol elektronika (electronic control unit / ECU) yang nampak di sebelah kanan. Unit kontrol elektronika inilah yang merupakan realisasi dari teknik elektronika, teknik informatika dan teknik kontrol. Di sebelah kiri nampak sebuah perangkat telekomunikasi yang bisa ditambahkan ke sistem mekatronik sehingga sistem ini dapat dikendalikan dari jarak jauh secara nirkabel. Contoh mobil robot berlengan ini dapat dilihat di pusat penelitian TELIMEK LIPI di Dago-Bandung.
alat-alat elektronika yang biasa kita gunakan sehari-hari aplikasi mekatronika akan sangat sering kita jumpai.
sumber :
www.google.com
Baca juga ilmu electric dan informatic di ILMU TEKNIK MEKATRONIK
x
Komentar
Posting Komentar