Blog tentang segala aktivitas yang berhubungan dengan pendidikan dan pengajaran. Silahkan ambil yang dapat dimanfaatkan. Jangan lupa untuk mencantumkan nara sumber jika dirasa bermanfaat
Ini adalah salah satu karya si Sulung ketika belajar merakit robot. Di bawah ini adalah tulisannya sendiri mengenai robot tersebut.
Robot ini dibuat menggunakan tutorial di http://robotsquare.com/2013/10/01/education-ev3-45544-instruction/
Robot ArmH 25 ini terdiri dari 3 motor dan 2 sensor dan didesain untuk memindahkan barang.
Motor pertama digunakan untuk mengontrol arah robot. Motor berada di bawah roda gigi berwarna hitam
[Motor pertama sedang beraksi]
Motor ini di sambung dengan roda gigi yang akan menggerakkan motor dan roda gigi lain yang tersambung ke touch sensor. Jika motor sudah melewati batas, touch sensor akan tertekan dan membuat motor berhenti. Jika touch sensor ini tidak ada, maka robot akan bergerak bebas dan bisa melilit dirinya dengan kabel.
[Gambar touch sensor sedang bergerak.]
Touch sensor ini berada dibagian bawah robot.
Motor kedua digunakan untuk mengontrol tangan robot
Gambar motor kedua yang tersambung ke beberapa roda gigi.
Ketika tangan bergerak keatas, sebuah beam kecil akan ikut tertarik dan menutupi sensor warna. Ketika sensor warna tertutup, motor akan berhenti.
Gambar beam kecil yang sedang tidak menutupi sensor (atas) dan yang menutupi sensor (bawah).
Gambar beam kecil yang menutupi sensor warna sedang berjalan.
Motor ketiga digunakan untuk menggerakkan claw (cakar), dan lebih rumit dari dua motor lainnya. Motor ini menggerakkan roda gigi kecil yang tersambung ke roda gigi lain.
Gambar roda gigi pada claw.
Claw menggunakan teknik bevel gear dimana roda gigi horizontal dibelokkan ke roda gigi vertikal seperti pada gambar diatas.
Masalah sering terjadi disini ketika roda gigi berwarna kuning muda tidak tersambung ke roda gigi utama (roda gigi kecil berwarna abu abu) yang menggerakkan poros. Sambungan antara roda gigi kuning muda dan roda gigi kecil utama sangat penting, karena kedua roda gigi ini adalah roda gigi yang akan menggerakkan keseluruhan cakar.
Kadang kadang, roda gigi - roda gigi ini gagal bekerja karena tergeser sebanyak sekitar 1 mm karena getarannya sendiri. Walaupun kecil, geseran ini memutuskan sambungan kedua roda gigi ini sehingga cakar tidak bisa bergerak. Bahkan ketika robot ini dijalankan, cakar sering tidak berjalan walaupun tidak membawa apa apa. Ketika robot dibuat terbalik, biasanya cakar akan bergerak baik baik saja. Mungkin pengaruh gravitasi?
Untuk para 'Homeschooler' khususnya homeschooler mandiri, yang masih berminat untuk mendapatkan ijazah formal, ada 2 cara yang bisa dilakukan yaitu dengan mendaftar pada sekolah payung, atau masuk ke dalam PKBM agar dapat mengikuti ujian paket sesuai jenjang pendidikan yang sedang ditekuni. Sekarang, kita tidak perlu terlalu sulit untuk mencari informasi PKBM di daerah sekitar kita karena data tersebut dapat diakses secara on line di http://bindikmas.kemdikbud.go.id/nilem/?menu=home
Di bawah ini adalah tampilan website Bindikmas:
Kita tinggal memasukkan lokasi PKBM yang kita cari lewat tabel propinsi, lalu ke kabupaten dan kecamatan. Hasilnya adalah tabel data PKBM sesuai area, lengkap denagn alamat, dan NILEM PKBM tersebut.
Ada beberapa yang sudah memiliki NILEM, ada yang belum. Di antara NILEM yang ada, ada yang sudah terverifikasi dan ada yang belum. Kita dapat melihat data yang lebih mendetail seperti no telp, alamat lengkap, tanggal berdiri, dll, jika mengklik link di PKBM walaupun tidak semua PKBM memiliki informasi yang lengkap pada halaman.
Dari website bindikmas, ternyata ada data PKBM yang tersesat ke tempat semestinya seperti data PKBM Yogyakarta yang muncul di PKBM wilayah Bandung Barat, kecamatan Lembang
PKBM Homechooling Primagama, alamat di Yogyakarta
PKBM Kiong Kandang Pontianak yang mucul di data PKBM Bandung Barat kecamatan Parongpong.
Untuk yang berdomisili di daerah Bandung dan sekitarnya bisa mengakses wilayah kota Bandung, Kabupaten Bandung Barat,atau Kota Cimahi. Beberapa ada yang memiliki no telp dan alamat lengkap, beberapa lainnya tidak lengkap. Kita bisa mencari no telp PKBM yang tercantum pada halaman. Sebagian besar no telp yang dicantumkan di Bindikmas dapat terhubung langsung pada pihak PKBM yang dituju.
Respon PKBM yang dihubungi
Sebagian besar PKM dapat dihubungi, ada yang lewat kantor atau no HP pribadi. Beberapa menyarankan saya untuk datang langsung ke PKBM tersebut. Ada juga yang memberi no HP pribadi ketua agar bisa lebih banyak mengambil informasi.
Respon dari Ketua tersebut juga bermacam macam, ada yang sangat ramah dan optimis peserta ujian dapat menyelesaikan soal ujian karena soal ujian tersebut banyak yang serupa dengan tahun lalu sehingga dengan beberapa kali latihan, Insya Allah anak akan mampu mengerjakannya dengan baik dan benar.
Ada juga yang menyangsikan apakah anak homeschooling mandiri tersebut akan mampu mengerjakan soal. Katanya setiap peserta belum tentu bisa lulus ujian Paket A walalu sudah menjadi peserta ujian.
Beberapa daftar pertanyaan untuk PKBM
Apakah PKBM menyelenggarakan ujian kejar Paket A
Apakah anak homeschooling mandiri bisa ikut ujian kejar Paket A pada PKBM tersebut
Apa saja syarat administratif yang diperlukan
Bagaimana teknis pelaksanaan proses belajar di PKBM
Berapa biaya total yang diperlukan
Bagaimana program ujian paket tersebut dilaksanakan dan bagaimana jadwal pelaksanaannya
PKBM yang menjadi target survei
Awalnya saya mencoba mencari informasi PKBM Kota Bandung Kecamatan Sukajadi yang kebetulan masih tergolong dekat dari rumah. Saya juga menghubungi PKBM Kota Cimahi bagian utara, selatan, kaupaten Bandung Barat kecamatan Lembang dan Parongpong. Sebagian besar PKM ada yang mau menjawab pertanyaan saya secara langsung, ada yang memberi saran untuk menghubungi no HP pribadi Ketua PKBM, ada juga yang meminta saya untuk segera datang ke PKBM untuk mendapat jawaban yang memuaskan.
Jawaban Pertanyaan PKBM
Apakah PKBM menyelenggarakan ujian kejar Paket A
Dari semua PKBM yang saya tanyakan, hanya satu yang tidak menyelenggarakan ujian kejar paket A yaitu 1 PKBM yang berada di kecamatan Lembang.
Apakah anak homeschooling mandiri bisa ikut ujian kejar Paket A pada PKBM tersebut
Sebagian besar menyatakan anak homeschooling mandiri bisa mengikuti ujian asal memenuhi syarat administratif. Hanya 1 PKBM yang menyatakan homeschooling mandiri perlu didaftarkan ke sekolah formal agar mendapat raport. Dan untuk usaha tersebut akan dikenai biaya tambahan.
Apa saja syarat administratif yang diperlukan
Hampir semua PKBM mengajukan syarat administratif yang sama yaitu: 1. Fotokopi Kartu Keluarga 2. Pas foto hitam putih ukuran 3x4 4; 2x3 4 3. Pas foto berwarna ukuran 3x4 2 4. Materai Rp 6000 1
5. Map Biola Merah 2 6. Fotokopi rapor SD (jika ada) 7. Mengisi formulir pendaftaran.
Untuk peserta ujian Paket A, usia minimum adalah 12 tahun ketika sedang mengikuti ujian dengan jarak ujian Paket adalah 3 tahun.
Bagaimana teknis pelaksanaan proses belajar di PKBM
Ada banyak versi belajar di PKBM. Ada PKBM yang tidak menyelenggarakan bimbingan tapi menyediakan modul untuk dipelajari saja. Beberapa ada yang mengharuskan siswa untuk datang dan belajar di dalam kelas bersama sama. Ada yang mewajibkan pelajarnya untuk datang secara berkala untuk mengerjakan test sebelum ujian final.
Berapa biaya total yang diperlukan
Beberapa PKBM ada yang tidak mau memberi informasi berapa tarif ujian tersebut dan meminta saya untuk datang dulu ke PKBM tersebut. Tapi ada juga yang sudah memberi informasi biaya total yang tidak akan bertambah lagi. Dari segi dana, PKBM di kota Bandung menetapkan harga jasa pembelajaran dan ujian paket A sebesar 2 juta rupiah ke atas, sementara untuk daerah kabupaten Bandung Barat sebagian besar kurang dari 2 juta dengan harga terendah adalah 450 ribu rupiah.
Bagaimana program ujian paket tersebut dilaksanakan dan bagaimana jadwal pelaksanaannya
Jika peserta mendaftar di bulan Agustus tahun 2016, peserta akan mendapat kesempatan utnuk mengikuti ujian di bulan April Mei tahun 2017. Pada tahun ini pendaftaran paling lambat adalah bulan Agustus denagn alasan pihak PKBM membutuhkan waktu untuk mendaftar data anak agar masuk dalam data Dapodik siswa yang sudah dibuat dengan sistem on line.
Satu hal yang terjadi di luar kebiasaan
Saat saya bertanya tentang ujian Paket A lewat telepon, ada 1 PKBM yang menyampaikan bahwa kebetulan dalam 2 hari lagi mereka akan menyelenggarakan ujian paket A dan ada 2 orang siswa yang tidak dapat menghadiri ujian tersebut sehingga terdapat 2 kursi yang kosong. PKBM tersebut menawarkan 2 kursi kosong tersebut kepada saya dengan biaya tetap sama yaitu 2 juta rupiah.
Berikut ini adalah percobaan fisika statika untuk mengukur dan menghitung dan membandingkan gaya yang bekerja pada suatu benda.
Diagram gaya yang dicoba adalah sebagai berikut:
Diagram gaya
Ada 3 buah tali (A,B,C). Tali A dan B ditambatkan, sedang tali C ditarik ke bawah dengan pemberat. Gaya C dapat diukur dengan timbangan. Gaya pada A dan B dapat diukur dengan dynamometer atau neraca pegas. Setelah dihitung akan dibandingkan berapa gaya pada C yang terukur dan berapa hasil perhitungan. Seharusnya hasil perhitungan cocok dengan hasil pengukuran.
Implementasi percobaan statika
Implementasinya dengan menggunakan komponen berikut
Benang kasur untuk tali
Pengukur gaya dynamometer dari kit fisika SMP buatan Pudak
Pemberat 100 gram dari kit fisika SMP buatan Pudak
Busur derajat untuk mengukur sudut antara tali-tali tersebut
2 buah kursi untuk menambatkan tali-tali yang diam
2 buah jepitan jemuran untuk menjepit tali. Tali ini lebih mudah dijepit dibandingkan disimpul, supaya lebih mudah untuk mengubah-ubah sudut dan jaraknya.
Pemasangan perangkat dilakukan agar sudut sesuai dengan diagram yang diberikan. Agak sulit karena talinya bergoyang-goyang.
Setelah perangkat dipasang, tahap selanjutnya melakukan pengukuran dan perhitungan.
Di buku Matematika Aktif SD kelas 4 yang diterbitkan Erlangga, soal menghitung angka berurutan ada di Bab I Operasi Hitungan Bilangan dan Bab V Bilangan Bulat pada bagian evaluasi. Soalnya seperti ini:
Seharusnya ini memancing rasa ingin tahu anak untuk bereksperimen dengan angka, tapi soal seperti ini bisa membuat jenuh dan frustasi jika anak belum terlalu suka bermain dengan angka. Namun dari beberapa sumber di internet, terdapat banyak sekali cara menyelesaikan soal seperti ini, salah satunya di Better explain.com.
Cara menyelesaikan soal ini disederhanakan oleh anak saya yang ke 2 menjadi rumus sederhana. Dia juga mencoba membuat visualisasi sederhana yang dapat membantu anak yang lebih suka melihat gambar dibandingkan menghitung.
Walaupun penemuan ini tidak original, tapi saya sangat menghargainya dan berharap agar minatnya terhadap matematika dan ilmu grafis terus dilatih.
Tulisan di bawah ini dibuat sendiri untuk menjelaskan cara menyelesaikan perhitunngan angka berurutan.
Di soal matematika sering ada soal yang seperti ini: 1 + 2 + 3 ... + 99 + 100
Bagaimana cara menyelesaikannya?
Salah satu cara mudah untuk menyelesaikannya adalah:
1. Kuadratkan angka yang terakhir. (misal, 100)
2. Dibagi dua.
3. Ditambah 1/2 * (angka yang terakhir)
Cara ini dapat diselesaikan dengan membuat grafik seperti ini:
Ini adalah hasil karya anak usia 12 tahun, yang masih suka membuat sesuatu dengan lego technic di rumah. Karena dia belum mau menulis tentang hasil karyanya, saya minta dia mengungkapkannya lewat video. Ini adalah hasil karyanya.
Secara prinsip, lift hanya menggunakan katrol saja sebagai alat pengangkut. Tapi karena ada pembuatnya ingin membuat kriteria desain lain, kerumitan mesin semakin bertambah. Lift buatannya ini memiliki alat kendali yang bisa digerakkan sesuai posisi lift dalam bangunan. Untuk memenuhi kebutuhan itu dia memerlukan roda gigi dan komponen lain untuk membuat alat kendali. Alat kendali ini dirancang sebagai panel lift yag berfungsi mengetahui ketinggian lift tersebut tanpa harus melihat secara langsng di mana posisi lift. Beberapa roda gigi digunakan untuk mengatur kecepatan lift dan menggerakkan jarum petunjuk bersama sama sama denagn porosyang menggerakkan katrol. KIta juga dapat memasang motor pada poros atau menggerakkannya secara manual.
Ada banyak sekali hal yang dapat dieksplorasi anak anak ketika membuat model lift ini antara lain mempelajari prinsip sederhana katrol dan roda gigi.
Berawal dari mempelajari Fisika Fluida pada bagian Hukum Pascal, saya memberi usulan kepada anak anak (usia 12 dan 15 tahun) untuk membuat sesuatu dari prinsip Hukum Pascal tersebut. Jadi ilmu Fluida secara perhitungan dan teori dikuasai, dari segi eksperimen juga bisa diketahui. Sebelum belajar tentang Fisika Fluida, mereka pernah mencoba membuat mesin hidrolik yang idenya berasal dari WYE Lance di Instructables, yang bernama Judo Bot Machine. Kalau Judo Bot Machine menggunakan bahan baku utama dari kayu yaitu batang es, sekarang mereka akan mencoba membuat dari kardus bekas yang sepertinya lebih mudah.
Survey Sebelum Pembuatan
Setelah beberapa kali survei ke YouTube Videos, anak anak tertarik untuk mempelajari dan membuat mesin hidrolik yang dicontohkan oleh Te Digo Como Se Hace. Instruksinya cukup lengkap dan bahan bahannya cukup mudah untuk didapat. Beberapa ada yang perlu dibeli, ada juga yang bisa dicari dan diambil dari barang barang yang tidak terpakai lagi (barang bekas). Ukuran dan jumlah pada instruksi sudah jelas sehingga anak anak tinggal mengerjakan mesin sesuai dengan instruksi pada video.
Walaupun secara prinsip mereka sudah mengetahui teori dan bagaimana cara menyelesaikan perhitungan soal soal yang berhubungan dengan hukum Pascal, ternyata membuat mesin itu sendiri memberikan banyak pengalaman baru baik dari proses pembuatannya sampai hasilnya.
Sekilas Tentang Proses Pembuatan
Berbeda dengan bahan baku batang es, pembuatan mainan dari kardus bekas ini juga memiliki tingkat kesulitan sendiri. Awalnya kita harus memilih kardus yang tepat dan memotongnya dengan arah yang tepat juga. Kalau salah potong, kardus akan gampang tertekuk dan tidak dapat berfungsi.
Setelah selesai di potong, lalu dirakit. Pada tahap ini kita mulai memasang sambungan dengan lidi atau tusuk gigi dan lem. Setelah itu adalah memasang selang dan 'syringe' yang sudah dibuang jarum suntiknya. (kalau sudah tidak disimpan, buanglah dengan cara membungkus dulu jarum dengan kertas). Setelah itu baru memastikan ukuran yang pas untuk selang, batang serta bagian kontrol yang terdiri dari beberapa 'syringe'. Pekerjaan yang cukup sulit dan melelahkan memang untuk anak sekolah, tapi cukup melatik
Dan yang paling menyenangkan, hasil mesin tersebut bisa dimainkan oleh adik adik yang berusia 7-9 tahun di rumah.
Hasil
Ini hasil mesin yang sudah dimainkan:
Berbeda dengan WYE Lance yang banyak menggunakan kayu dari stik es sebagai bahan baku, Te Digo Como menggunakan banyak sekali kardus bekas. Memotong kertas dan melubangi kertas jauh lebih mudah dibanding memotong kayu, tapi ternyata jumlah kertas yang harus dipotong lebih banyak untuk menghasilkan komponen hidrolik sehingga menghabiskan waktu yang cukup lama.
Cara Kerja Mesin
Mesin bergerak secara vertikal dan horizontal. Bagian tangan terdiri dari 3 sambungan.
Tampak samping mesin
2 bagian tangan bergerak secara vertikal, 1 bergerak untuk membuka tutup bagian claw.
Lengan yang berhubungan dengan bagian bawah penyangga mesin
Claw dan lengan penyambung
Bagian bawah dapat membuat mesin berputar pada sumbu horizontal.
Mesin dilihat dari atas
Bagian penyangga yang dapat bergerak secara horizontal
Mesin ini juga dilengkapi dengan 4 alat kendali yang berbaris di bagian belakang untuk memudahkan pemakaian.
Masalah Yang Ditemukan Ketika Mengerjakan Mesin
Ada beberapa tahap yang agak sulit dilakukan antara lain:
1. Pekerjaan mengebor tongue dispenser (batang kayu yang lebih besar ukurannya dari batang es) dan syringe sebagai alat kontrol,
2. Melubangi bagian pangkal syringe untuk dipasang kawat kendali grabber.
Syringe harus dilubangi agar dapat dipasang kawat yang bergerak mengendalikan claw
3. Melubangi karton untuk memasang pin yang dapat berputar pada penyangga mesin bagian bawah.
4. Masalah lain adalah memasukkan air ke dalam selang hidrolik. Selang air
harus terisi penuh dan tidak terisi gelembung udara agar selang mampu
berfungsi dengan sempurna. Bagian sambunngan antara selang dan syringe
harus dijaga agar tidak bocor karena jika bocor, air dapat membasahi
karton sehingga karton rusak.
Modifikasi Desain
Ada beberapa desain yang sempat dirubah untuk mendapat mesin grabber yang lebih baik antara lain:
1. Bagian lengan grabber:
Titik
sambung bagian grabber diubah beberapa kali untuk mendapatkan lengan
yang jangkauannya cukup jauh dan tinggi sehingga lebih asyik
memainkannya.
2. Bagian hidrolik yang bergerak secara vertikal menahan beban yang sangat
berat dibandingkan hidrolik lain sehingga hidrolik di sini cukup berat
dan hampir hampir mendekati gagal. Mungkin bagian ini perlu menggunakan
syringe yang lebih besar.
Bagian ini juga paling sering mengalami kebocoran. Kemuingkinan juga kaena beban yang terlalu berat dan lintasann selang yang berbelok. Sambungan ini diselesaikan denagn menempel agian sambuangn dengan lakban agar lebih rapat dan membubuhi lem tembak di sekelilingnya.
3. Bentuk mesin yang cenderung berat di bagian tangan (grabber) ternyata membuat mesin secara keseluruhan tidak seimbang. Mesin cenderung miring dan mudah jatuh. Untuk membuat mesin lebih seimbang, mesin perlu diberi pemberat di bagian bawah. Pada kasus ini, bagian bawah mesin ditambahkan baterei bekas.
4. Bagian tangan (claw) ternyata harus disesuaikan agar dapat membuka dan menutup denagn baik. Karena pada bagian ujung sering slip, agar tidak licin, ditambahkan bahan matras berwarna kuning.
Deskripsi mesin dapat juga dilihat di:
Ada banyak variasi mesin hidrolik yang dapat dibuat, tergantung dari kreativitas kita. Banyak bahan yang dapat diperoleh di rumah seperti kardus bekas, batang kayu, dll. Tapi ada juga yang perlu dibeli dan tidak dapat menggunakan barang bekas yaitu: syringe, selang, tongue dispenser, pengikat syringe ke tongue dispenser, dll.
Untuk peralatan, kita dapat menggunakan bor tangan untuk pembolong dan lem tembak untuk menempelkan komponen agar tangan tidak berlumuran lem dan pekerjaan lebih cepat dilakukan. Peralatan ini dapat diperoleh di beberapa toko baik secara langsung ataupun online.
Mesin hidrolik banyak digunakan pada sepeda, mobil dan pesawat, juga pada kursi ,meja, alat pengangkat, dll. Pada buku fisika fluida contoh aplikasi yang sering ditampilkan adalah alat hidrolik pengangkat pada bengkel mobil.
Sistem hidrolik sangat menarik karena dapat memanfaatkan keuntungan mekanik yang berdasarkan hukum Pascal yaitu:
Dengan cara ini benda yang cukup besar dapat diangkat dengan tombol pengangkat yang jauh lebih kecil. Mesin ini juga dapat dikendalikan jarak jauh secara mekanik tanpa menggunakan remote control atau alat elektronik . Cara kerja mesin ini cukup sederhana jika dibanding dengan mesin lain yang menggunakan bahan bakar atau kontrol elektronik.
Salah satu komponen yang berperan pada mesin hidrolik ini adalah selang. Selang yang digunakan harus mampu menahan tekanan fluida yang bekerja. Perlu dipastikan juga sambungan antara selang dan komponen lain tidak bocor agak mesin dapat bekerja dengan baik. Jika selang bocor, otomatis mesin tidak dapat bekerja dengan baik. Jenis fluida yang dipilih juga perlu ditentukan agar tidak merusak komponen mesin yang lain.
Jika selang diisi gas, bukan fluida, maka mesin ini berubah menjadi mesin pneumatik. Ada beberapa perbedaan pada mesin hidrolik dan pneumatik antara lain:
Mesin hidrolik menggunakan fluida cair yang incompresible sehigga volume tidak berubah jika mengalami tekanan, kebalikannya dengan mesin pneumatik yang menggunakan gas sehingga volume bisa berubah sesuai dengan hukum Boyle: PV = nRT. Ini menyebabkan mesin hidrolik bisa bergerak 2 arah sementara mesin peumatik hanya satu arah saja.
Mesin hidrolik berisi cairan yang tetap berada di dalam selang sementara mesin pneumatik harus diisi ulang jika ingin digunakan.
Anak anak dapat mempelajari cara kerja mesin hidrolik dan mesin pneumatik dengan membuat sendiri mesin tersebut, misalnya dengan barang bekas. Contohnya:
