Perancangan Aktuator Pneumatik Lunak dengan Metode Fused Deposition Modelling (FDM) Menggunakan Mesin 3D Printer

Abstract

Salah satu bidang robotika yang menjadi fokus dibanyak negara saat ini adalah robotika lunak. Robotika lunak memiliki potensi besar untuk menggerakkan dan menjadi manipulator baru dalam aplikasi industri dan medis. Dalam sistem kontrol canggih yang cerdas, karena karakteristik fisik tekanan udara yang sangat nonlinier dan bervariasi waktu, sulit untuk menyesuaikan aktuator pneumatik untuk kontrol gerakan yang tepat. Namun, negara-negara maju seperti Eropa, Amerika dan Jepang telah berhasil mengembangkan sejumlah aktuator pneumatik lunak. Pengaplikasian aktuator lunak dapat digunakan secara luas di bidang operasi medis, keperawatan, teknik rehabilitasi, industri dan biomedis. Namun kerugiannya adalah strukturnya kompleks dan relatif mahal, dan topik penelitian terkait saat ini membahas mode perilaku dinamis dari kebebasan satu dimensi.

Pada penelitian ini kami mengusulkan metode Fused Deposition Modelling (FDM) dalam pencetakan 3D untuk perancangan sebuah aktuator lunak yang dapat dikontrol menggunakan sistem pneumatik. Penelitian ini menggunakan filamen TPU (thermoplastic polyurethane) yang merupakan material elastomer termoplastik. Filamen ini memiliki tingkat Shore rendah, sehingga mudah ditekuk, lembut dan fleksibel. Hasil dari penelitian ini yaitu proses pencetakan aktuator lunak berbasis sistem pneumatic dapat dilakukan menggunakan mesin 3D Printing. Aktuator lunak memiliki bentuk seperti jari manusia. Tekanan maksimum dari aktuator untuk menghasilkan tekukan 90° adalah 400 KPa.