Membuat Robot Beroda Berbasis Arduino - Bagian 1

Setelah banyak belajar tentang dasar-dasar pemrograman arduino dan mengenal beberapa fitur dasarnya, maka kita akan meningkatkan level pembelajaran kita. Sebagai awal dari pembelajaran tingkat lanjut, saya sangat merekomendasikan teman-teman untuk membuat satu jenis robot yang cukup mudah namun sangat berguna dan mempunyai kesempatan pengembangan yang sangat luas. Saya merekomendasikan teman-teman untuk membuat robot beroda. Beberapa kelebihan robot beroda untuk awal belajar robotika :

• desain mekanik mudah
• komponen dasar cukup mudah untuk ditemukan
• pemrograman yang mudah
• pengembangan luas

Saya sendiri mempunyai pengalaman mendalami salah satu jenis robot ini cukup lama. Bahkan bisa saya katakan belajar robot beroda benar-benar membantu saya dalam belajar robotika. Saya juga sering melihat teman-teman saya memulai belajar robotika dari robot beroda. Setelah itu baru belajar robot berkaki, robot terbang (drone), robot tari, dll.

Apa sih robot beroda?

Adalah suatu robot yang menggunakan roda sebagai alat gerak utamanya (berpindah tempat). Keunggulan dari robot ini adalah mampu berpindah/bergerak dengan cepat pada medan yang datar. Kekurangannya adalah robot ini tidak mampu bergerak lincah pada medan yang tidak rata seperti bebatuan, banyak benda-benda, bergelombang, dll. Jumlah rodanya sangat bervariasi tergantung kebutuhan pembuat robot. Namun, 3 roda sudah cukup untuk membuat robot ini mampu bekerja dengan keseimbangan yang baik.

Disini saya tidak akan banyak menjelaskan definisi teknis dari robot beroda karena di luar sana sudah cukup banyak rujukan yang dapat dibaca. Salah satunya wikibooks.

Membuat Robot Beroda

1. Menentukan goal dari robot yang akan kita buat.

Langkah pertama dalam pembuatan robot adalah menentukan ability dan goal dari robot yang akan kita buat. Robot beroda yang akan kita buat ini sederhana dengan penggerak minimal (2 roda), mampu bernavigasi dengan metode telusur dinding atau mengikuti garis, mempunyai, terdapat slot motor servo, menggunakan baterai >7v, menggunakan arduino sebagai otaknya.

So, dari goal dan ability di atas maka bisa kita jabarkan secara lebih rinci komponen apa saja yang dibutuhkan untuk membangun robot ini :

• arduino
• mekanik robot ( 2 layer ) akrilik. Layer pertama akan terpasang motor dan roda, baterai holder, driver motor, dan sensor garis. Layer ke dua akan terpasang arduino, LCD, sensor ultrasonic.
• 2 geared Motor DC
• 1 roda bebas
• baterai 3.7v 2 buah
• driver motor L298N
• sensor ultrasonic 3 buah beserta bracketnya
• sensor garis
• kabel jumper secukupnya
• spacer secukupnya

2. Membangun sistem mekanik robot

Langkah kedua ini dapat kita kerucutkan dari langkah pertama terutama tinjauan pada medan/misi yang akan diselesaikan oleh robot. Jika ruang gerak robot luas, maka ada baiknya membuat robot dengan dasar geometri persegi/persegi panjang karena akan mempermudah kita menempatkan komponen-komponen robot. Namun jika ruang gerak robot sempit atau robot butuh kemudahan dalam bergerak (berputar arah, maju, mundur) maka robot dengan geometri lingkaran akan lebih baik. Alasannya adalah karena robot dengan basis geometri lingkaran pada prinsipnya tidak mempunyai sisi yang runcing sehingga memudahkan robot untuk berputar/balik arah jika robot berada pada kondisi terjepit. 

Nah, pada proyek kali ini saya putuskan untuk membuat robot dengan basis geometri lingkaran. 

Kemudian bagaimana peletakan rodanya? 

Peletakan roda dipengaruhi oleh perkiraan berat robot. Berat robot akan sangat menentukan titik beratnya dan berat ini perlu didistribusikan secara tepat agar tidak mengganggu gerak robot. Robot dengan tiga roda dapat menggunakan prinsip segitiga untuk menentukan letak masing-masing rodanya dan memfokuskan berat robot pada titik tengahnya.

menggunakan prinsip segitiga samasisi untuk mendesain tata letak roda robot

Keunggulan lain dari desain di atas adalah jika robot melakukan putaran, maka akan berputar pada satu titik saja, sehingga tidak banyak memakan ruang gerak.

Membuat desain menggunakan software grafis / CAD

Untuk memudahkan dalam mendesain mekanik robot, kamu perlu software bantuan seperti Coreldraw atau software 3D desain. Untuk pemula, coreldraw sudah sangat cukup. Saya sendiri membuat desain robot ini menggunakan coreldraw.

Gambaran peletakan komponen robot

Merealisasikan desain 
Setelah saya cukup puas dan mantab dengan desain saya di coreldraw, maka desain saya siap untuk direalisasikan. Saya menggunakan lasercut untuk memotong akrilik sesuai dengan desain saya. Alasannya adalah kepresisian dan kerapihan hasilnya.

desain top layer

desain dasar robot

3. Merakit Body Robot

Setelah selesai dipotong dengan laser, maka saya dapatkan desainnya seperti foto di bawah ini. Kedua layer tersebut dirangkai menggunakan spacer 5cm (2cm + 3cm). Untuk pemasangan motornya dapat digunakan lem CA atau cukup menggunakan cable ties.

layer dasar tampak bawah

layer dasar tampak atas

spacer penghubung layer dasar dengan layer atas

roda bebas / caster untuk bagian depan robot

layer atas tampak atas

Cukup mudah bukan? 

Artikel selanjutnya akan membahas cara merakit bagian elektronika dari robot beroda.