1. BAB 2 – 3
ACTUATOR

2. OBJEKTIF Boleh mengenalpasti fungsi sistem pemacu (actuator)
Boleh menyatakan setiap jenis sistem actuator dan ciri-ciri setiap satunya
Boleh menyenaraikan kelebihan dan kekurangan setiap satu jenis sistem pemacu
Boleh membuat perbezaan antara sistem pemacu

3. KANDUNGAN Pengenalan Sifat sistem pemacu Jenis sistem pemacu Perbezaan
hidraulik
pneumatik
elektrik
Perbezaan
Kesimpulan

4. PENGENALAN Merupakan OTOT kepada robot
Bagi menggerakkan links utk menukarkan konfigurasi robot
Merupakan peranti penukaran tenaga
Menukar tenaga elektrik, hidraulik atau pneumatik kepada tenaga mekanikal
Mesti mempunyai kuasa yg mencukupi utk:
Memecut dan memperlahankan links
Mengangkat loads

5. PENGENALAN Ciri yg harus ada Ringan Ekonomikal Tepat Bertindakbalas
Bolehpercaya
Mudah diselenggara dan digunakan

6. Sifat Sistem Pemacu
Sifat-sifat yang digunakan utk membandingkan sistem pemacu
Weight,Power-to-weight ratio,Operating Pressure
Stiffness vs Compliance
Use of Reduction Gears

7. Weight,Power-to-weight ratio,Operating Pressure
Penting utk mengambil kira berat dan nisbah power-to-weight
Berat : Melibatkan berat komponen peralatan bagi setiap sistem
Nisbah power-to-weight : Melibatkan nisbah berat unit kuasa terhadap berat sistem
Operating pressure
Melibatkan tekanan yg menghasilkan kuasa bagi pergerakan link
Lebih tinggi tekanan, lebih tinggi kuasa

8. Stiffness vs Compliance
Ketahanan sesuatu bahan terhadap perubahan strukturnya
Contoh:
Ketahanan log besi membengkok di bawah sesuatu beban
Ketahanan gas terhadap tekanan di dalam silinder di bawah sesuatu beban
Ketahanan wine terhadap tekanan di dalam botol semasa operasi membukanya
Lebih stiff sesuatu sistem, lebih besar beban yg diperlukan untuk sistem itu berubah (deform)
Sistem yg stiff merupakan sistem yg lebih tepat

9. Stiffness vs Compliance
Sifat yg berlawanan dgn stiffness
Sistem yg lebih compliant akan lebih mudah mengalami perubahan (deform) terhadap sesuatu beban

10. Use of Reduction Gears Reduction gears digunakan utk membuat kawalan:
Meningkatkan torque yg dihasilkan
Memperlahankan kelajuan ke tahap yg sepatutnya
Penggunaan reduction gears meningkatkan
Kos
Bilangan komponen
Resolusi sistem, sistem membenarkan link berputar pada sudut yg sgt kecil

11. Jenis-jenis sistem pemacu
TIGA sistem pemacu yg biasa digunakan pada robot
Hydraulic Actuators
Pneumatic Actuators
Electric Motors
Lain-lain sistem pemacu
Shape Memory Metal Actuators
Magnetostrictive Actuators

12. Hydraulic Actuators
Penggunaan minyak dan cecair lain sebagai medium dlm penjanaan kuasa dan tenaga
Ciri-ciri
Nisbah power-to-weight yg tinggi
Bertekanan tinggi pada kelajuan yg perlahan
Ketahanan utk bekerja pada persekitaran yg sgt berbahaya dan berisiko (extreme hazardous)
Stiff system, low compliance,high accuracy, better response
Tidak memerlukan reduction gear
High torque, high pressure, large inertia

13. Hydraulic Actuators Gerakan yg terhasil:
Gerakan putaran dihasilkan oleh penggerak ram putaran (rotary vane actuator)
Gerakan lelurus dihasilkan oleh sistem silinder dan omboh
Byk digunakan pada masa dahulu (terutama dlm industri automobil)
Memerlukan pump, reservoir, motor, hoses
Sesuai bagi robot yg bersaiz BESAR, melibatkan kelajuan dan kuasa tinggi
Cincinnati Milacron TM T3 Hydraulic Robots
Unimate siri 2000

14. Hydraulic Actuators Kelebihan Kekurangan
Sesuai utk robot besar dan payload yg berat
Boleh bekerja pada julat kelajuan yg besar
Boleh dibiarkan pada satu posisi pada jangka masa yg lama
Kekurangan
Boleh mengalami kebocoran – mengotorkan persekitaran
Mahal dan bising
Makan ruang
Sgt sensitif terhadap sebarang perubahan pd cecair

15. Hydraulic Actuators
By: Parker hydraulics

16. Pneumatic Actuators
Penggunaan udara bertekanan sebagai medium dlm penjanaan kuasa dan tenaga
Ciri-ciri
Nisbah power-to-weight yg sangat rendah
Bertekanan rendah berbanding dgn hidraulik dgn kelajuan yg tinggi
Aplikasi utk kerja-kerja yg ringan
Very low stiffness, inaccurate response, a compliant system
Mempunyai prinsip operasi yg hampir sama dgn sistem hidraulik

17. Pneumatic Actuators
Bersaiz kecil dan digunakan utk aplikasi kerja-kerja yg ringan
Terhad kepada kerja-kerja pick n place dgn kitar yg laju
Memerlukan air pressure, filter
Gerakan yg terhasil:
Gerakan putaran dihasilkan oleh penggerak ram putaran (rotary vane actuator)
Gerakan lelurus dihasilkan oleh sistem silinder dan omboh
Mempunyai bilangan DOF yg terhad (2-4)

18. Pneumatic Actuators Kelebihan Kekurangan
Komponen-komponen yg mudah dicari
Tiada kebocoran atau sparks
Simple dan murah
Sesuai utk aplikasi on-off dan pick n place
Kekurangan
Sistem yg bising
Sukar utk dikawal terutama bagi posisi linear

19. Pneumatic Actuators
By: Metal work pneumatic

20. Electric Motors
Penggunaan tenaga elektrik sebagai medium dlm penjanaan kuasa dan tenaga
Ciri-ciri
Higher compliance than hydraulics
Low stiffness
Memerlukan reduction gear
Sesuai utk semua jenis robot
Mempunyai kelajuan dan kuasa yg kurang dari sistem hidraulik

21. Electric Motors Sesuai digunakan utk: Jenis motor elektrik: Contoh
Payload rendah ke sederhana
Kerja yg memerlukan ketepatan (kerja pemasangan)
Jenis motor elektrik:
DC motors
AC motors
Brushless DC motors
Stepper motors
Contoh
MAKER 110

22. Electric Motors Kelebihan Kekurangan Sesuai utk semua jenis saiz robot
Kawalan yg lebih baik, khas utk high precision robot
Tiada kebocoran
Bolehpercaya dan penyelenggaraan yg rendah
Spark-free, sesuai utk explosive environments
Motor yg kecil dan menjimatkan ruang
Kekurangan
Low stiffness
Memerlukan peranti braking , jika tidak lengan akan jatuh

23. Electric Motors
Electric DC motor

24. Perbezaan Hidraulik Pneumatik Elektrik Robot besar, heavy payload
Aplikasi ringan
Semua jenis robot
Low compliance, Stiff system,
Very Low Stiffness, A
Compliant system
Low stiffness, higher compliance than hydraulics
Tidak perlu reduction gear
Perlu reduction gears
Highest power-to-weight ratio
Lowest power-to-weight ratio
Average power-to-weight ratio

25. KESIMPULAN
Sistem Pemacu merupakan otot bagi links, menggerakkan link kepada koordinat yg telah ditentukan
Terdapat 3 sistem pemacu yg biasa digunakan (hidraulik, pneumatik dan elektrik)
Setiap satu sistem pemacu mempunyai ciri dan kegunaan yang tersendiri.