1.1 (ROV) untuk riset bawah air telah dipelajari dan

1.1    
Latar Belakang

Perihal kualitas air telah menjadi salah satu faktor dalam
menentukan kesejahteraan kehidupan manusia. Semenjak periode industrialisasi
dunia dimulai, telah terjadi pertumbuhan pesat terhadap manufaktur dan
penggunaan bahan kimia sintetik dalam dunia agrikultur dan peternakan untuk
meningkatkan jumlah produksi makanan. Banyak dari aktifitas seperti ini telah
mengkontaminasi persediaan air, dikarenakan bahan seperti sisa insektisida dan
herbisida dari lahan agrikultur hingga limbah industri yang dilepas ke perairan
(Manahan, 2000).

We Will Write a Custom Essay Specifically
For You For Only $13.90/page!


order now

Nilai pH merupakan salah satu parameter untuk mengetahui kualitas
air pada lingkungan tertentu apakah sudah sesuai dengan baku mutu yang berlaku.
Di Indonesia, terdapat Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 yang mana di
dalam peraturan tersebut terdapat baku mutu untuk nilai pH pada badan air.
Sehingga nilai pH sangatlah penting untuk diketahui badan air.14 Selain itu, nilai pH juga merupakan salah satu parameter
kualitas air yang harus dipertimbangkan dalam memilih teknik pengolahan air
yang akan digunakan karena pengaruh pH awal air berpengaruh terhadap efektifitas
teknik pengolahan air yang akan digunakan.

Perkembangan teknologi di dunia sangat beragam, mulai dari
teknologi yang berukuran besar seperti teknologi pesawat, hingga produk
teknologi yang ukurannya sangat kecil seperti bioteknologi. Awal penggunaan teknologi
oleh manusia ditandai dengan pengolahan sumber daya alam menjadi alat-alat yang
membantu kerja manusia. Kemajuan teknologi masa kini berkembang sangat pesat,
Dibuktikan dengan banyaknya inovasi-inovasi yang telah dibuat. Pesatnya
perkembangan teknologi berdampak pada banyaknya pekerjaan yang sebelumnya
dilakukan secara manual dimungkinkan digantikan dengan cara otomatis demi
mempermudah dan menghemat penggunaan waktu dan tenaga. Saat ini, hampir dalam
semua aspek kehidupan manusia sehari-hari melibatkan teknologi.

Satu dekade terakhir, Remotely Operated Vehicle (ROV) untuk
riset bawah air telah dipelajari dan dikembangkan. Hal ini dikarenakan risiko
kehidupan nyawa manusia ketika melakukan aktifitas di bawah air.2 Sebagian besar bidang usaha telah mengganti secara perlahan
para penyelam dan kendaran bawah laut yang berawak (manned submersibles) dengan
robot kendaran bawah air tanpa awak atau ROV. Sebagai tambahan pada segi
keselamatan kerja, ROV juga menawarkan sebuah metode alternatif yang lebih efektif
dan berbiaya rendah untuk riset bawah air atau eksplorasi laut.1 Sebagian besar sistem ROV yang berkembang dirancang untuk
dikontrol dari jarak jauh menggunakan remote control atau peralatan lainnya.
Akhir-akhir ini, sejumlah ROV dan AUV (Autonomous Underwater Vehicle) telah
dikembangkan untuk melakukan pengukuran dan memantau pengukuran parameter
lingkungan.

Di Indonesia, ROV merupakan salah satu robot yang sedang
berkembang tetapi kurang mendapat perhatian. Padahal ROV yang merupakan robot
kelautan yang memiliki kemampuan untuk mengamati benda-benda yang ada di lautan
sangat sesuai dengan kondisi geografis Indonesia yang merupakan negara maritim.3 Alat ini dapat memberikan kemudahan bagi manusia untuk
mengamati berbagai sumber daya yang ada di laut tanpa menyelam.

ROV telah banyak memberikan kontribusi terhadap kemajuan
dunia ilmu pengetahuan. Sebelumnya, sudah ada beberapa riset dimana ROV atau
AUV mempunyai tugas untuk melakukan pengukuran in situ misal tanda-tanda polusi
atau pemetaan polusi. Begitu pula untuk mengetahui kualitas air, ROV juga dapat
dirancang untuk melakukan penelitian dalam mengetahui keadaan kualitas air pada
suatu daerah. Untuk mengaplikasikannya, ROV diberikan beberapa sensor yang
terkait seperti sensor pH, sensor suhu dan sensor konduktivitas. ROV dapat
mengambil dan mengolah data suatu perairan dengan bantuan sensor-sensor ini.
Data-data yang terkumpul diolah oleh mikrokontroler dan dihubungkan dengan
Water Quality Index yang telah ada standar nilainya. ROV dengan sensor pH ini
diharapkan dapat memudahkan analisa kualitas air pada badan air dengan
kedalaman maksimal 8-meter yang tidak dapat dijangkau oleh manusia. Kemampuan
ROV membuatnya menjadi agen ideal untuk melakukan pemantauan linkungan yang
membutuhkan sampling secara in situ.

 

1.2    
Rumusan Masalah

Dalam penyusunan
tugas akhir ini, masalah yang akan dibahas adalah:

1.        
Bagaimana merancang desain robot underwater Remotely Operated
Vehicle (ROV)?

2.        
Bagaimana merancang kontroller pengendalian arah gerak
robot di dalam air?

3.        
Bagaimana merancang kontrol PID dengan metode tuning agar
robot dapat mempertahankan posisi stabil di dalam air dalam tekanan tertentu
dengan menggunakan feed­back dari
sensor MPU6050 dan MS5803?

4.        
Bagaimana robot dapat memantau keadaan pH
di dalam air dengan menggunakan sesnro pH dari dfrobot?

 

1.3    
Tujuan

Dengan mengacu latar belakang dan permasalahan di atas maka tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah diperolehnya
rancangan sebuah Remotely Operated
Vehicle yang dapat melakukan tugas memantau kondisi air dan perairan dengan menjadikan kadar pH sebagai indikator kualitas air.

 

1.4    
Batasan Masalah

Dalam pembahasan
perencanaan ini, diberikan batasan masalah sebagai berikut:

1.        
Remotely
Operated Vehicle dirancang bergerak menggunakan 6 motor; 4 motor untuk
bergerak ke atas dan ke bawah, dan 2 motor untuk bergerak ke depan dan ke
belakang.

2.        
ROV dirancang untuk menyelam ke dalam air dengan panjang kabel (thetering)
7
meter.

3.        
Mikrokontroler yang digunakan ialah
Arduino Mega 2560.

4.        
Robot hanya diuji di dalam aquarium besar dengan
kedalaman 2 meter.

5.        
Sensor pH menggunakan sensor PS2.0 sensor
interface (SKU: SEN0161) dari dfrobot.

 

1.5    
Metodologi

Penulisan tugas
akhir ini akan menggunakan metodologi penelitian sebagai berikut:

1.        
Studi Literatur

Pada tahap studi literatur
dilakukan pengumpulan dasar teori yang dapat menjadi acuan tugas akhir. Dasar
teori akan diambil dari buku – buku, buku Tugas Akhir, jurnal yang telah
dipublikasi secara internasional maupun nasional, proceeding dan artikel dari
internet.

2.        
Perancangan Hardware

Pada tahap ini dilakukan proses
desain dan pembuatan mekanik robot Underwater
Remotely Operated Vehicle dengan bantuan software menggambar teknik seperti
freecad dan Autocad student version. ROV ini direncanakan menggunakan 6 buah propeler
yang digerakkan dengan satu buah motor penggerak bagi masing-masing propeler.
Propeler ini dibagi tugas sebagai berikut: 3 buah propeler bertugas untuk
menggerakkan ROV secara vertikal dan 2 buah propeler bertugas menggerakkan ROV
secara horizontal untuk bergerak maju dan mundur. Semua motor penggerak
propeler ini dikendalikan dengan sebuah motor driver dan mikrokontroler. ROV
juga direncanakan untuk dikontrol menggunakan sebuah remote. Keseluruhan elemen
tersebut lalu akan diintegrasikan menjadi sebuah sistem hardware elektronika.

3.        
Perancangan Sistem Elektronik

Pada tahap ini dilakukan proses
desain dan pembuatan perangkat elektronik pada robot. Meliputi rangkaian
regulator, mikrokontroler, motor driver dan sensor.

4.        
Perancangan Sistem Software

Pada tahap ini software akan
memakai software dari arduino untuk mengatur sensor agar dapat menghindari
halangan dan membuat robot berjalan secara otomatis.

5.        
Pengujian Sistem

Pengujian sistem dilakukan dengan
tahap-tahap sebagai berikut:

a.         
Pengujian performa sensor

Pengujian ini dilakukan dengan
membaca nilai pengukuran oleh sensor.

b.         
Pengujian Hardware/Mekanik

Robot ROV akan dicoba untuk
menyelam dan bergerak di dalam air.

c.         
Pengujian software

Pengujian ini dilakukan untuk
mengukur keberhasilan software apakah sistem bekerja sesuai dengan yang
diharapkan.

d.         
Pengujian keseluruhan dan pengambilan data

Pengujian ini sekaligus untuk
mendapatkan data yang akan ditulis pada buku Tugas Akhir.

6.        
Penulisan Laporan Tugas Akhir

Setelah dilakukan segala percobaan dan
pengambilan data, maka akan dilakukan penulisan laporan tugas akhir yang final.

 

1.6    
Sistematika Penulisan

Sistematika yang
dipakai dalam penulisan tugas akhir ini adalah:

 

Bab I.
Pendahuluan

Pada
bab ini berisi latar belakang dibuatnya tugas akhir, rumusan masalah, tujuan
penulisan tugas akhir, batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika
penulisan.

 

Bab II.
Tinjauan Pustaka

Pada
bab ini berisi mengenai teori yang mendasari penyusunan laporan tugas akhir
secara umum khususnya yang berhubungan dengan sistem kendali dan komponen-komponen
robot ROV.

 

Bab
III. Perancangan Sistem

Pada
bab ini membahas tentang metode pemilihan komponen robot, perancangan desain,
pembuatan mekanik dan elektrik hingga pengujian.

 

Bab IV.
Pengujian dan Analisa

Pada
bab ini menguraikan tentang pengujian peforma robot dan analisa hasil pengujian.

 

Bab V.
Penutup

Pada bab
ini menjelaskan mengenai kesimpulan dari keseluruhan proses penyusunan tugas
akhir dan hasil dari perhitungan untuk mengetahui peforma robot.

 

1.7    
Relevansi dan Manfaat

Manfaat
penelitian pada tugas akhir ini yaitu untuk mendapatkan rancangan ROV yang
ringan, aman, efektif dan mudah dioperasikan serta diharapkan memiliki
kemampuan untuk memantau nilai pH pada air.