Bumingnya Teknologi Drone Dalam Menyambut Industri Revolusi 4.0

Bagikan Artikel ini di:

Industri revolusi 4.0 tidaklah asing lagi ditelinga kita, banyak yang berlomba-lomba untuk mengetahui apa saja yang dihasilkan oleh produk industri revolusi 4.0. Salah satu nya adalah penggunaan robot untuk memudahkan kehidupan manusia sehari-hari. Salah satu robot yang digunakan adalah Unmanned Aerial Vehicle (UAV) yang merupakan pesawat tak berawak dijalankan secara manual ataupun dengan algoritma pemograman yang di tanamkan. Drone merupakan salah satu jenis dari UAV yaitu robot terbang yang memiliki sejumlah motor penggerak untuk menjalankan misi terbang secara vertical take off landing (VTOL). Drone banyak digunakan untuk aerial photography, penelitian, militer, search and rescue, pengiriman barang dan lain-lain. Selain pemanfaatannya yang beraneka ragam, drone pun dilengkapi dengan komponen elektronik dan sensor tertentu. Salah satunya flight controller sebagai otaknya drone. GPS untuk mengetahui lokasi drone itu berada. Telemetry untuk mengirimkan sinyal dan berkomunikasi ke ground control station yang ada di permukaan. Gimbal untuk mengatur keseimbangan kamera ataupun komponen yang melakatnya. Kamera untuk mengambil gambar dan lain-lain
Berikut ini ditampilkan beberapa pemanfaatan teknologi drone dalam kehidupan sehari-hari:

1. Drone Ambulan

Drone Ambulan Otomatis Untuk Mengantar Korban[1]

Sebuah ide untuk menyelamatkan korban kecelakaan ditengah kemacetan lalu lintas adalah penggunaan drone untuk mengangkut korban. Salah satunya yaitu pengembangan ambulan drone secara otomatis tanpa pilot manusia menuju lokasi kecelakaan dan membawa pasien kerumah sakit terdekat. Sebuah perusahaan yang berbasis di Austen, Texas yang berspesialisasi dalam desain teknologi drone ini menerapkan sebuah konsep drone medis yang dapat menawarkan bantuan untuk menyelamatkan jiwa dalam situasi darurat. Sebagai contoh, Alec Momont – seorang mahasiswa dari Delfty Technical University di Belanda – menggunakan quadcopter dengan defibrillator. Dari gagasan seperti ini maka berkembanglah gagasan yang lebih luas yaitu ambulan drone yang dapat membawa korban[1]

2. Drone Sebagai Sarana Transportasi

Drone Penumpang: Ehang 184 [2]

Selama bertahun-tahun manusia telah terobsesi untuk menciptakan transportasi yang akan membebaskan dari kemacetan lalu lintas di daratan. Salah satu teknologi yang mengatasi kemacetan di daratan adalah teknologi drone.  Drone penumpang merupakan taxi terbang yang membawa penumpang. Drone penumpang  diperkenalkan di Consumer Electronics Show (CES) pada tahun 2016 disebut Ehang. Ehang sebagai mainan drone berukuran raksasa, dibuat untuk satu penumpang dan diangkut secara otomatis ke tujuan yang ditentukan. Dengan bobot 440 pound, dengan harga hingga £ 200.000 dan dibangun dengan sistem delapan rotor.Drone ini dilengkapi dengan wifi, dan AC. Perusahaan mengklaim bahwa penumpang dapat terbang dengan nyaman ke titik mana pun dengan bantuan google maps, dengan kemampuan menghindari benda dan rintangan yang ada didepannya dan mendarat secara aman[2].

3. DroneBrella atau Drone Payung

Self-Flying Umbrella[3]

Sejarah penemuan payung lipat sendiri terjadi pada tahun 1701, sekarang dengan era industri revolusi 4.0 dan banyaknya pemanfaatan teknologi drone, maka perusahaan Moulla & Augmented menciptakan dronebrella yaitu payung yang dapat terbang sendiri. Dronebrella adalah drone payung  yang melindungi penggunanya dari hujan, dan panas dengan fitur follow me, kemanapun pengguna pergi, dronebrella mengikuti penggunanya. Setiap drone payung akan dilengkapi dengan perangkat lunak kecerdasan buatan yang dapat mendeteksi bagian atas kepala pengguna dan mengikuti mereka saat mereka berjalan [3]. Lagi sebuah perusahaan asal Jepang yang dikembangkan oleh Asahi Power Service telah mengembangkan drone payung yang dapat melayang di atas pengguna, melindungi mereka dari matahari. Namun tidak semua orang boleh menggunakan payung drone ini, karena masih ilegal untuk menerbangkan drone di sekitar daerah padat penduduk di Jepang. Sehingga perusahaan menjualnya untuk ruang pribadi tertutup seperti lapangan golf[4].

Referensi:
[1] Matthew Williams, “Evolution of UAVs: The Ambulance Drone “. [Online]. Available:  https://www.herox.com/crowdsourcing-news/189-the-evolution-of-uavs-the-ambulance-drone
[2] Theo Priestley, “Flying Cars, JetPacks, And Passenger Drones – Which One Will Rule The Skies?”. [Online]. Availbale: https://www.forbes.com/sites/theopriestley/2016/01/11/flying-cars-jet-packs-and-passenger-drones-which-one-will-rule-the-skies/#6ff0b0d175c8
[3] ETV, “DroneBrella – Self Flying Umbrella”, 27 January 2019. [Online]. Available : https://www.electrictv.com/?p=36286
[4] ___, “Japan ‘drone-brella’ promises hands-free sun cover”, 6 Juni 2018. [Online]. Availbale : https://phys.org/news/2018-06-japan-drone-brella-hands-free-sun.html

Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di:

Tidak Hanya Ultra-elastis, Material ini Juga Mampu Menyembuhkan Dirinya Sendiri Berulang Kali

Bagikan Artikel ini di:

Terinspirasi dari kemampuan kulit makhluk hidup yang mampu menyembuhkan luka secara mandiri telah memotivasi para peneliti di seluruh dunia untuk mengembangkan material dengan kemampuan regenerasi (self-healing). Selain kemampuan regenerasi, kulit juga memiliki kemampuan untuk merespon terhadap tekanan, getaran, sentuhan, perubahan suhu dan kelembaban. Melalui inovasi di bidang material dan rekayasa proses, konsep self-healing yang dikombinasikan dengan kemampuan respon kulit terhadap faktor eksternal mulai diaplikasikan pada perangkat elektronik, seperti sensor, perangkat elektronik yang dapat dipakai, fleksibel dan elastis (wearable, flexible and stretchable electronic skin), superkapasitor, sel surya berbasis perovskit, baterai, transistor, teknologi robotik dan kecerdasan buatan.

Gambar 1. Aplikasi Material Self-healing pada Berbagai Perangkat Elektronik

Berawal dari konsep tersebut, para peneliti dari University of Alabama di Amerika Serikat dan Kookmin University di Korea Selatan berhasil memanfaatkan kombinasi antara polimer konduktif, polimer elektrolit, dan penambahan asam yang selanjutnya diaplikasikan dalam sensor untuk mendeteksi berbagai gerakan tubuh manusia. Material pada sensor ini mampu merenggang hingga 1935% dari kondisi awalnya. Tidak hanya ultra-elastis dan fleksibel, material pada sensor ini juga mampu menyembuhkan dirinya sendiri dengan cepat setelah tergores hingga berulang kali pada kondisi lingkungan dan suhu ruang. Polimer tersebut terdiri dari tiga komponen yaitu polianilin (PANI), poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid) (PAAMPSA) dan asam fitat (Phytic acid/PA). Material-material ini saling berinteraksi melalui ikatan hidrogen yang dinamis dan gaya elektrostatik sehingga membuat kompleks material ini mampu melakukan regenerasi tanpa kehadiran stimulus, seperti panas, cahaya, agen penyembuh (healing agent) dan tekanan. Karakteristik kompleks material yang lunak, elastis dan fleksibel serta kemampuan menyembuhkan diri pada kondisi lingkungan menjadikan material ini sangat cocok untuk aplikasi stretchable and wearable electronics. Unik bukan?

Gambar 2. a) Mekanisme sintesis material, b) Interaksi kimia pada material, c) Proses self-healing pada material (free-standing film) setelah 3 jam, lingkaran biru menunjukkan goresan yang hilang, d) Diagram proses self-healing pada material

Peneliti juga menunjukkan kemudahan dalam proses pembuatan dan fabrikasi kompleks material yang sederhana dengan dua tahap, yaitu reaksi dan pencetakan free-standing film. Penelitian yang diterbitkan dalam artikel ilmiah di jurnal ACS Applied Materials & Interfaces pada 16 Mei 2019 tidak hanya mampu sembuh secara fisik, tetapi juga mampu mengembalikan kemampuan produksi listrik. Untuk membuktikannya, free-standing film disusun secara seri dan dihubungkan dengan lampu LED. Saat kondisi normal, free-standing film dapat menyalakan lampu. Lampu padam setelah free-standing film terpisah menjadi dua bagian. Dengan menyambungkan kembali dua bagian yang terpisah hanya dalam waktu lima detik, lampu kembali menyala normal bahkan setelah film ditarik hingga 3 kali panjang semula. Siklus regenerasi dapat dilakukan berulang kali tanpa mengurangi efisiensi regenerasi. Hasil penelitian menunjukkan efisiensi regenerasi yang cenderung tetap tinggi (>97%) setelah dilakukan enam kali proses perusakan-penyembuhan (cut-heal).

Gambar 3. Demonstrasi proses self-healing pada material (free-standing film) untuk menyembuhkan fisik dan kemampuan produksi listrik

Pada penelitian tersebut, peneliti kemudian mencoba mengaplikasikan kompleks material ke dalam sensor pendeteksi gerakan (wearable strain sensor) yang mudah ditempel di bagian tubuh yang berbeda pada manusia, seperti pada bagian pergelangan tangan, jari, buku jari, lutut, dan siku. Sensor mampu merespon dengan cepat, stabil dan konsisten di segala arah, baik secara vertikal maupun horizontal. Lebih lanjut, sensor mampu mendeteksi gerakan kecil maupun besar secara akurat. Saat menekuk lutut dan siku, sensor mampu merespon gerakan dengan baik. Tidak hanya itu, sensor mampu mendeteksi dan membedakan gerakan yang lebih kompleks, seperti saat berjalan, memanjangkan dan melenturkan lutut serta saat berjongkok. Inovasi ini tentu membawa angin segar dalam perkembangan perangkat elektronik pintar di masa depan yang tidak hanya serbaguna dan dapat diandalkan tetapi juga mampu meregenerasi diri secara mandiri.

Referensi:

[1] Tan, Y. J.; Wu, J.; Li, H.; Tee, B. C. K. Self-Healing Electronic Materials for a Smart and Sustainable Future. ACS Applied Materials & Interfaces. 2018.

[2] Lu, Y.; Liu, Z.; Yan, H.; Peng, Q.; Wang, R.; Barkey, M. E.; Jeon, Ju-Won.; Wujcik, E. K. Ultrastretchable Conductive Polymer Complex as a Strain Sensor with a Repeatable Autonomous Self-Healing Ability. ACS Applied Materials & Interfaces. 2019.

Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di:

Perbedaan Star dan Delta Koneksi Motor Listrik Induksi

Bagikan Artikel ini di:

Motor listrik induksi 3 phase bagi perusahaan merupakan salah satu equipment terpenting, karena memiliki peran yang sangat vital untuk kelangsungan dalam proses produksi. Dalam satu kondisi, terdapat pemahaman tentang koneksi star dan delta untuk motor listrik induksi. Selain itu, pada motor listrik induksi sudah terdapat tag name untuk spesifikasi dari motor tersebut.

Pada kesempatan ini, saya berusaha untuk menjelaskan secara sederhana apakah itu koneksi star dan delta pada motor listrik induksi, dan kapan harus menggunakan star dan kapan harus menggunakan delta. Dimana motor listrik induksi adalah salah satu jenis dari motor-motor listrik yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet

Sebelum mengulas lebih jauh, berikut gambar 1 menunjukkan perbedaan dalam koneksi star dan delta.

Gambar 1. Star dan Delta Connection

Secara visual koneksi tersebut terdapat perbedaan pada susunan series yaitu star dan delta adalah paralel. Selain itu, bila kita melihat spesifikasi dari sebuah motor biasanya terdapat tulisan 220V saja, atau 380/660 V, 220/380 V dan sebagainya. Dari spesifikasi tersebut kita dapat langsung menentukan, koneksi star ata delta pada motor listrik induksi tersebut.

Gambar 2. Spesifikasi Motor Listrik Induksi

Dari gambar 1 tersebut dapat kita menarik kesimpulan bahwa koneksi star dan delta terbagi atas 3 sudut. Dalam menentukan motor tersebut sinkron atau tidaknya dapat diketahui dari jumlah RPM motor dengan bantuan perhitungan jumlah pole pair atau sering diketahui juga degan banyak nya jumlah kutub pada suatu lilitan motor listrik. Biasanya disuatu motor listrik induksi biasaya memiliki 4 pole pair.

Dimana: 

Ns           = RPM motor

F              = Frekuensi motor (50/60 Hz)

P             = Jumlah pole pair motor

Dan dari koneksi star delta tersebut, kita dapat mengetahui alasan kapan harus dihubungkan pada posisi star ataupun delta. Berikut ulasan sederhana dengan menggunakan persamaan phytagoras.

Gambar 3. Penjabaran Koneksi Star Dengan Phytagoras

Dengan diketahui angka 380 berdasarkan listrik tegangan 3 phase, 120 drajat berdasarkan putaran (sinkron) pada motor, dan sudut 30 drajat didapat dari phytagoras. Maka:

Keuntungan dari mengetahui sifat motor listrik induksi adalah bahwa kita tidak perlu memerlukan instrument tambahan dalam instalasi panel listrik. Dikarenakan terdapat dalam satu kasus, koneksi star dan delta dihubungkan menjadi satu dengan tujuan mendapatkan nilai arus start lebih rendah kemudian di switch dengan menggunakan coil menjadi delta.

Gambar 4. Koneksi Delta Pada Motor Listrik Induksi

Perhitungan berapa tegangan maksimum yang dapat dilewati oleh lilitan kawat motor listrik induksi di atas, bila spesifikasi motor tersebut tertera 220/380 V maka akan lebih bijak kita memilih koneksi star. Kenapa? Karena putaran maksimum akan terjadi pada tegangan 220V. Bila kita koneksikan pada posisi delta maka putaran motor akan mengalami over load atau kelebihan beban tegangan, resiko terbesarnya dapat menyebabkan motor terbakar.

Upaya mengetahui konsep dasar dalam menentukan koneksi star ataupun delta adalah untuk mendapatkan top performance dari motor listrik induksi, agar dapat bekerja sesuai dengan spesifikasi.

Silahkan tinggalkan dalam kolom komentar bila ada yang perlu didiskusikan. Terimakasih

Referensi:

Different Star Delta Connection, https://circuitglobe.com/difference-between-star-and-delta-connection.html 

Star Delta Motor Starter, https://electrical-engineering-portal.com/star-delta-motor-starter

Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di: