OPEN ACCESS J OURNAL OF T ELECOMMUNICATION , E LECTRONICS , AND C ONTROL E NGINEERING (JTECE) ISSN: 2654-8275 (O NLINE )
JTECE. V OL . 04, N O . 01, PP. 25-38, J ANUARY 2022

## Prototype Robot Manipulator 4 DOF berbasis Raspberry Pi Zero W

## The Prototype of Robot Manipulator 4 DOF based on Raspberry Pi Zero W
Joko Supriyono 1 , Dody Wahjudi 2, *, Tri Watiningsih 3
Program Study S-1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Wijayakusuma Purwokerto Jl. Beji Karangsalam Telp. (0281)635889 Purwokerto 53152
2, *Penulis korespondensi: dodywahjudi@gmail.com
1 jokosupriyono85@yahoo.com, 2 tri_cadipa@yahoo.com

## Abstrak
Pemanfaatan  mikrokontroler  untuk  menunjang  pekerjaan  manusia  serta  didunia  industri  menuntut  adanya perkembangan  dalam  hal  ketepatan,  kecepatan  serta  teknologi  yang  terbaru.  Raspberry  Pi  merupakan  papan tunggal single  board  circuit (SBC)  seukuran  kartu  kredit  yang  dapat  digunakan  untuk  menjalankan  program perkantoran,  permainan  komputer,  sebagai  pemutar  media  beresolusi  tinggi  serta  menjadi  mikrokontroler. Dengan  menggunakan  bahasa  pemrograman  Python  yang  mudah  dipahami  dan  populer,  Raspberry  Pi  dapat dengan  mudah  dalam  pengembangannya.  Salah  satu  penggunaan  Raspberry  Pi  yaitu  sebagai  kontroller  robot lengan  yang  digunakan  oleh  manusia  untuk  mengangkat  benda  berat  atau  membutuhkan  perpindahan  yang mempunyai jarak jauh. Prototype Robot lengan dibuat menggunakan motor penggerak yaitu 1 servo  Tower Pro MG996R dan 3 mini servo MG90S serta 4 buah potensiometer sebagai kendali manualnya. Robot difungsikan untuk memindahkan  benda  secara  manual  yaitu  dengan  memutar  potensiometer.  Berdasarkan  hasil  penelitian  yang telah dilakukan robot lengan dapat memindahkan barang dari titik tertentu ke titik yang lain dengan berat kurang dari 90 gram dan benda berdimensi kurang dari P=60mm, L=36mm dan T=44mm. Mikrokontroler Raspberry Pi Zero W  dinilai  sangat  efektif  dalam  menjalankan  fungsinya,  dalam  pengembangannya  Prototype  Robot  Manipulator 4DOF Berbasis Raspberry Pi Zero W dapat dengan mudah dikembangakan sesuai dengan kebutuhan manusia.
Kata Kunci : Robot 4DOF, Raspberry Pi Zero W, PYTHON

## Abstract
The use of microcontrollers to support human work and in the industrial world requires accuracy, speed, and the latest technology developments. Raspberry Pi is a single board circuit (SBC) the size of a credit card that can be used  to  run  office  programs  and  computer  games,  as  a  high-resolution  media  player  and  a  microcontroller. Raspberry Pi can be quickly developed using the PYTHON programming language that is easy to understand, and popular. One of the uses of Raspberry Pi is as a microcontroller robot arm that humans use to lift heavy objects or require long-distance movements. The prototype Robot arm uses a drive motor, namely 1 servo Tower Pro MG996R and 3 mini servo MG90S, and 4 potentiometers as manual control. The robot functions to move objects manually by turning the potentiometer. Based on the research results that have been done, robot arms can move things from one point to another with a weight of fewer than 90 grams and objects with dimensions less than P = 60mm, L = 36mm, and T = 44mm. The Raspberry Pi Zero W microcontroller is very effective in carrying out its functions. In its  development,  the  4DOF  Prototype  Robot  Manipulator  Based  on  the  Raspberry  Pi  Zero  W  can  be  quickly developed according to human needs.
Keywords : Robot 4DOF, Raspberry Pi Zero W, PYTHON
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022

## I. L ATAR B ELAKANG
Seiring  dengan  majunya  perkembangan  zaman  dan  sumber  daya  manusia,  maka  semakin  maju  pula peralatan yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari umumnya dalam bidang teknologi memegang peran penting,  menjadi  bagian  tidak  dapat  dipisahkan,  kemajuan  dibidang  teknologi  serta  elektronik  dapat memungkinkan dalam pembuatan alat bantu bagi manusia dengan harapan dapat menunjang produktifitas atau kehidupan manusia.
Pada saat ini dunia teknologi telah mengalami perkembangan sangat cepat, robot merupakan suatu mesin yang  dapat  diarahkan  untuk  mengerjakan  berbagai  macam  tugas  dari  manusia.  Ada  dua  tipe  dari  robot tersebut,  antara  lain  robot  otomatis  bekerja  terus  menerus  dengan  sekali  dinyalakan  dan  robot  manual digerakan  oleh  manusia  sebagai  operatornya.  Robot  dapat  bekerja  terus  menerus  tanpa  mengenal  lelah sehingga dapat meringankan pekerjaan manusia.
Sebuah penelitian tentang implementasi manipulator planar 4-dof penghindar halangan berbasis arduino mega  2560  telah  dilakukan  [1].  Dalam  penelitian  ini,  robot  yang  menyerupai  lengan  manusia  yang mempunyai 4 sendi dan dapat bergerak secara otomatis untuk menghindar dari suatu halangan pada bidang 2  dimensi.  Robot  dikendalikan  menggunakan  mikrokontroler  Arduino  Mega  2560,  sensor  ultrasonik berjumlah  8  buah  dipergunakan  untuk  mendeteksi  suatu  halangan  (obstacle)  sehingga  robot  tidak  akan menyentuh obstacle tersebut, robot juga dilengkapi dengan 4 buah motor servo pada setiap sendinya.
Penelitian  lainnya  yang  berkaitan  adalah  tentang  rancang  bangun  pengendalian  robot  lengan  4DOF dengan  GUI  (Graphical  User  Interface)  berbasis  Arduino  Uno  [2].  Robot  lengan  4  DOF  (Degree  Of Freedom)  yang  memiliki  sistem  yang  mudah  dikendalikan  berupa  sistem  robot  lengan  yang  secara keseluruhan dikendalikan melalui aplikasi interface dengan GUI (Graphical User Interface) yang dibangun dengan bahasa pemrograman Java pada PC (Personal Computer)[3]. Mikrokontroler Arduino Uno sebagai pengendali utama yang terkoneksi via USB (Universal Serial Bus) dengan PC. Pada komunikasi interface antara  aplikasi  program  pengendali  dengan  mikrokontroler  Arduino  Uno terjadi  proses  pengiriman  (Tx) dan penerima (Rx) data serial yang berupa data byte[4]. Data byte yang dikirim oleh slider pengendali akan menentukan  lebar  pulsa  sinyal  PWM  (Pulse  Width  Modulation)  pada  setiap  motor  servo  sehingga pergerakan  robot  sesuai  dengan  pergeseran  slider.  Program  aplikasi  slider  pengendali  ini  memiliki  dua mode, yaitu mode kendali per-slider dan mode kendali sekaligus kirim.
I  Made  Sudana  merancang  miniatur  robot  lengan  menggunakan  mikrokontroler  Atmega  8535  [5].
Miniatur robot lengan tersebut diprogram untuk memindahkan barang.

## II. M ETODE P ENELITIAN

## A. Perancangan Perangkat Keras

## 1. Skema Sistem Kendali
Skema  sistem  kendali  pada  Prototype  Robot  Manipulator  4  DOF  Berbasis  Raspberry  Pi  Zero  W menggunakan 3 buah komponen yaitu:
1. Raspberry Pi Zero sebagai Mikrokontroler
2. Motor Servo sebagai penggerak lengan
3. Potensiometer dan Push Button sebagai input perintah
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022
Gambar 1 Blok Diagram Sistem Kendali

## Gambar 2 Skema Sistem Kendali Prototype Robot Manipulator 4 DOF Berbasis Raspberry Pi Zero W

## Keterangan:
1. Tegangan masuk dari sumber sebagai power mikrokontroler 5V.
2. Untuk  menginput  pemrograman  pada  Raspberry  Pi  menggunakan  keyboard  dan  mouse  yang  di hubungkan dengan port Micro USB – USB.
3. Raspberry Pi mendisplaykan gambarnya menggunakan TV dengan port mini HDMI – HDMI[6].
4. Raspberry Pi sebagai mikrokontroler memberi sinyal pulse kepada motor mini servo.
5. Tegangan pada sumber sebesar 5V masuk ke mini servo.
6. Tegangan pada sumber sebesar 5V masuk motor servo besar.
7. Raspberry Pi sebagai mikrokontroler memberi sinyal pulse kepada motor servo besar[7].
8. Potensiometer memberi sinyal analog ke ADC MCP3008.
9. ADC MCP3008 mengkonversikan data analog menjadi digital dan berkomunikasi dua arah dengan mikrokontroler.
10. Push Button memberi input kepada mikrokontroler.

## a. Sumber Sistem Kendali
Pada rancang bangun alat untuk sumber mikrokontroler Raspberry Pi Zero W dan sumber motor servo dipasang secara terpisah yaitu menggunakan adaptor 5V pada power Raspberry Pi dan untuk pendukung lainnya menggunakan sumber power eksternal 5V, dengan sambungan GND pada kedua sumber tersebut dijamper atau disambung ( common ) menjadi satu pada pin GND di GPIO Raspberry Pi Zero W.
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022

## b. Raspberry Pi dengan Push Button
Pada rangkaian robot push button aktif sebagai HIGH push button yang artinya memiliki karakteristik saat tidak ditekan status push button (HIGH) , sedangkan saat ditekan (LOW) . Resistor sebesar 220 Ohm dipasang pada rangkaian berfungsi untuk mengamankan Raspberry Pi.
Gambar 5 Raspberry Pi dengan Push Button
Tabel 1 Raspberry Pi dengan Push Button Raspberry Pi Push Button PIN BOARD NAMA PIN NAMA 1 VCC 6 GND - NEGATIVE 40 GPIO21 +
POSITIVE

## c. Raspberry Pi dengan Motor Servo

## Gambar 6 Raspberry Pi dengan Motor Servo
Sumber yang digunakan pada empat motor servo menggunakan sumber yang berbeda dengan Raspberry Pi,  dengan  GND  pada  sumber  di  jamper  menjadi  satu  dengan  GND  pada  Raspberry  Pi,  sedangkan sambungan sinyal pada motor servo di sambungkan pada pin GPIO seperti pada Tabel 2.
Tabel 2 Raspberry Pi dengan Motor Servo
Raspberry Pi NAMA MOTOR SERVO PIN BOARD NAMA 36 GPIO16 SERVO BASE 35 GPIO19 SERVO SHOULDER 38 GPIO20 SERVO ELBOW 37 GPIO26 SERVO GRIP

## d. Raspberry Pi dengan ADC MPC3008
Secara umum pada Raspberry Pi yang baru dari pabrik komunikasi SPI masih OFF atau Disable maka untuk memakainya harus di atur menjadi ON atau Enable [8] .

## 2. Perancangan Kendali Robot 4DOF
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022
Perancangan  kendali  robot  menggunakan  motor  servo  dan  mini  servo  dengan  Raspberry  Pi  Zero  W sebagai mikrokontroler dikendalikan menggunakan potensiometer.

## Gambar 7 Perancangan kendali Prototype Robot Manipulator 4 DOF Berbasis Raspberry Pi Zero W
Perancangan  kendali  robot  menggunakan  motor  servo  dan  mini  servo  dengan  Raspberry  Pi  Zero  W sebagai mikrokontroler dikendalikan menggunakan potensiometer .

## 3. Perancangan Perangkat Lunak
Gambar 8.  Flowchart Prototype Robot Manipulator 4 DOF Berbasis

## Raspberry Pi Zero W

## Program Python
1.
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
12. 13. 14.
from __future__ import division from gpiozero import Servo, MCP3008, Button from subprosess import check_call from gpiozero.tools import scaled from signal import pause from time import sleep def shutdown(): check_call(['sudo', 'poweroff']) shutdown_btn = Button (21) shutdown_btn.when_pressed = shutdown
pot1 = MCP3008(channel=0) pot2 = MCP3008(channel=1) pot3 = MCP3008(channel=2) pot4 = MCP3008(channel=3)
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022
15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.
24. 25. 26.
servo1 = Servo(16, min_pulse_width=1/1000, max_pulse_width=2/1000) servo2 = Servo(19, min_pulse_width=1/1000, max_pulse_width=2/1000) servo3 = Servo(20, min_pulse_width=1/1000, max_pulse_width=2/1000) servo4 = Servo(26, min_pulse_width=1/1000, max_pulse_width=2/1000) servo.source = scaled(pot1.values, -1, 1) servo.source = scaled(pot2.values, -1, 1) servo.source = scaled(pot3.values, -1, 1) servo.source = scaled(pot4.values, -1, 1)
while True:
print("Pot1:{:.2f} Pot2:{:.2f} Pot3:{:.2f} Pot4:{:.2f}".format(pot1.value,pot2.value,pot3.value,pot4.val ue)) sleep(1.0) pause() # let the script run until Ctrl+C

## 4. Perancangan Body Robot

## a. Body Robot
Fungsi utama dari body robot adalah sebagai tempat atau kedudukan seluruh komponen robot[9].  Untuk menentukan efisiensi kerja dari robot dan digunakan bengan beberapa alternatif bahan seperti bahan dari logam, plastik/akrilik, dan kayu. Pemilihan material sangat berpengaruh terhadap konstruksi robot seperti berat kekuatan, ketahanan dan kemampuan dalam melakukan tugasnya. Perpaduan material yang baik dapat menghasilkan konstruksi yang kuat, ringan dan efisien.
Untuk rancang bangun dalam penelitian menggunakan bahan akrilik dengan alasan penggunaan bahan akrilik  adalah  karena  bahan  ini  cukup  ringan,  kuat  dan  mudah  dalam  pembentukannya  yaitu  dengan mendesain menggunakan software Corel Draw, pemotongan lembaran akrilik menggunakan mesin laser, untuk memperkuat sambungan bodi ditambahkan tempat mur dan baut 3mm.
b. Body Robot Base Servo
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022
Gambar 10 Body Robot Base Servo
c. Body Robot Shoulder Servo
Gambar 11 Dimensi Body Robot Shoulder Servo
Gambar 12 Body Robot Shoulder Servo
d. Body Robot Elbow Servo
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022
Gambar 14 Body Robot Elbow Servo
e. Body Robot Grip Servo
Gambar 15 Dimensi Body Robot Grip Servo
Gambar 16 Body Robot Grip Servo f. Body Robot 4DOF Gambar 17 Body Robot

## III. HASIL DAN ANALISA
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022

## A. Pengujian Raspberry Pi Zero W

## Gambar 18 Pengujian Mikrokontroler Raspberry Pi Zero W
Rangkaian alat seperti Gambar 18, power suplly di pasang dari Raspberry ke sumber, konverter OTG di hubungkan ke mouse dan keyboard, serta kabel HDMI di sambungkan ke monitor[10]. Pada layar monitor akan muncul desktop dan masuk pada pemrograman Raspberry untuk pengujiannya.
Gambar 19 Membuka software Thonny Python IDE
Gambar 20 Menulis Coding pada Raspberry Pi Zero W

## Gambar 21 Menjalankan Coding Raspberry Pada LXTerminal
Pada Gambar 20 merupakan coding yang dimasukan pada Raspberry Pi Zero W melalui software Thonny Python IDE, disimpan pada folder home.pi dengan nama file Uji_Raspi.py. Gambar 21 menunjukan hasil uji Raspberry Pi Zero W, dengan menjalankan file pemrograman yang telah disimpan dan dapat berjalan dengan baik.
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022

## B. Pengujian Raspberry Pi Zero dengan Motor Servo
Gambar 22 Pemrograman pengujian Raspberry Pi dengan Motor Servo
Gambar 23 Menjalankan pemrograman pengujian Raspberry Pi dengan Motor Servo pada LXTerminal
Sumber (VCC) motor servo dan Raspberry Pi dihubungkan dengan sumber yang berbeda dan pin GND pada motor servo tersambung (Common Ground) ke-pin GPIO Raspberry Pi Zero W untuk pengujiannya menggunakan  pemrograman  seperti  pada  Gambar  10,  kemudian  di  jalankan  menggunakan  LXTerminal seperti pada Gambar 19.

## C. Pengujian Raspberry Pi Zero dengan ADC MCP3008
Sebelum melaksanakan pengujian, aktifkan Enable komunikasi SPI (Serial Peripheral Interface) pada Raspberry Pi, kabel jamper serta rangkaian ADC MCP3008 dalam keadaan benar.

## Gambar 24 Konfigurasi Raspberry Pi
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022

## Gambar 25 Menjalankan pemrograman Pengujian Komunikasi SPI Raspberry Pi dan ADC MCP3008 pada LXTerminal
Pada  Gambar  21  adalah  hasil  pengujian  dari  komunikasi  SPI  Raspberry  Pi  Zero  W  dengan  ADC MCP3008, dapat  dipastikan komunikasi SPI antar keduanya sudah benar. Jika pada pengujian  ini angka yang keluar adalah (0 semua) maka harus meneliti Wirring atau pengkabelannya.

## D. Pengujian Raspberry Pi Zero dengan ADC MCP3008 dan Potensiometer
Gambar 26 Pemrograman pengujian Raspberry Pi dengan ADC MCP3008 dan Potensiometer
Gambar 27 Menjalankan pemrograman pengujian Raspberry Pi dengan ADC MCP3008 dan Potensiometer pada LXTerminal
Pada pengujian Raspberry Pi dengan ADC MCP3008 dan Potensiometer dapat dilihat pada LXTerminal, potensiometer di putar kekanan maupun kekiri maka sinyal analog di konversi oleh ADC MCP3008 dan dapat dibaca oleh Raspberry Pi Zero W.

## Tabel 2 Hasil Pengukuran Potensiometer
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022
R (KΩ) VCC (V) SINYAL (mV) R (KΩ) VCC (V) SINYAL (mV) R (KΩ) VCC (V) SINYAL (mV) R (KΩ) VCC (V) SINYAL (mV) 1 PUTARAN 0 10,00 5,10 0,00 10,00 5,10 0,00 10,00 5,10 0,00 10,00 5,10 0,00 BAIK 2 PUTARAN 0,5 10,00 5,10 2,51 10,00 5,10 2,51 10,00 5,10 2,51 10,00 5,10 2,51 BAIK 3 PUTARAN 1 10,00 5,10 5,90 10,00 5,10 5,90 10,00 5,10 5,90 10,00 5,10 5,90 BAIK NO PUTARAN POTENSIOMETER POTENSIOMETER
KET
POTENSIOMETER 1 POTENSIOMETER 2 POTENSIOMETER 3
POTENSIOMETER 4

## E. Pengujian Prototype Robot Manipulator 4 DOF Berbasis Raspberry Pi Zero W
Gambar 28 Prototype Robot Manipulator 4 DOF Berbasis Raspberry Pi Zero W
Tabel 3 Hasil Pengujian Komponen
BAIK TIDAK BAIK 1 Raspberry Pi Zero W BAIK - - - 2 Push Button BAIK - - - 3 Motor Mini Servo 1 BAIK - - Micro Tower Pro MG90S 4 Motor Mini Servo 2 BAIK - - Micro Tower Pro MG90S 5 Motor Mini Servo 3 BAIK - - Micro Tower Pro MG90S 6 Motor Servo (Besar) BAIK - - Tower Pro MG996R 7 ADC MCP3008 BAIK - - - 8 Potensiometer 1 BAIK - - - 9 Potensiometer 2 BAIK - - - 10 Potensiometer 3 BAIK - - - 11 Potensiometer 4 BAIK - - - 12 Sumber Mikrokontroler BAIK - - 5V 2A 13 Sumber Motor Servo BAIK -
- 5V 2A KETERANGAN KONDISI NAMA NO KENDALA
Tabel 4 Pengujian Komponen dengan Raspberry Pi Zero W
KOMPONEN 1
KOMPONEN 2 KOMPONEN 3 BAIK TIDAK BAIK 1 Raspberry Pi Zero W - - BAIK - - 2 Raspberry Pi Zero W Push Button - BAIK - - 3 Raspberry Pi Zero W Motor Mini Servo 1 - BAIK - - 4 Raspberry Pi Zero W Motor Mini Servo 2 - BAIK - - 5 Raspberry Pi Zero W Motor Mini Servo 3 - BAIK - - 6 Raspberry Pi Zero W Motor Servo (Besar) - BAIK - - 7 Raspberry Pi Zero W ADC MCP3008 - BAIK - - 8 Raspberry Pi Zero W ADC MCP3008 Potensiometer 1 BAIK - - 9 Raspberry Pi Zero W ADC MCP3009 Potensiometer 2 BAIK - - 10 Raspberry Pi Zero W ADC MCP3010 Potensiometer 3 BAIK - - 11 Raspberry Pi Zero W ADC MCP3011 Potensiometer 4 BAIK - - 12 Raspberry Pi Zero W Sumber - BAIK - - 13 Raspberry Pi Zero W Motor Servo Sumber BAIK - -
KET PENGUJIAN NO KONDISI Tabel 5 Pengukuran Tegangan
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022
POSISI POSISI POTENSIO SERVO VCC (V) SINYAL (mV) VCC (V) SINYAL (mV) VCC (V) SINYAL (mV) VCC (V) SINYAL (mV) 1 0,00 0° 4,92 145 4,94 149 4,92 143 4,92 145 2 0,11 10° 4,92 179 4,94 165 4,92 178 4,92 177 3 0,22 20° 4,92 193 4,94 179 4,92 195 4,92 193 4 0,33 30° 4,92 208 4,94 193 4,92 206 4,92 204 5 0,44 40° 4,92 226 4,94 210 4,92 227 4,92 228 6 0,55 50° 4,92 248 4,94 228 4,92 247 4,92 248 7 0,66 60° 4,92 267 4,94 248 4,92 265 4,92 268 8 0,77 70° 4,92 285 4,94 261 4,92 288 4,92 286 9 0,88 80° 4,92 302 4,94 280 4,92 300 4,92 301 10 1,00 90° 4,92 322 4,94 288 4,92 321 4,92 322 BASE SERVO
SHOULDER SERVO
ELBOW SERVO GRIP SERVO KET NO

## Tabel 6 Pengukuran Beban Arus
POSISI POSISI
POTENSIO SERVO ARUS(mA) SINYAL (uA) ARUS(mA) SINYAL (uA) ARUS(mA) SINYAL (uA) ARUS(mA) SINYAL (uA) 1 0.00 0° 2.34 1.00 35.60 0.90 2.34 1.00 2.34 1.00 2 0.11 10° 2.34 1.10 35.60 1.00 2.34 1.10 2.34 1.10 3 0.22 20° 2.34 1.20 35.60 1.10 2.34 1.20 2.34 1.20 4 0.33 30° 2.34 1.30 35.60 1.20 2.34 1.30 2.34 1.30 5 0.44 40° 2.34 1.50 35.60 1.30 2.34 1.50 2.34 1.50 6 0.55 50° 2.34 1.60 35.60 1.40 2.34 1.60 2.34 1.60 7 0.66 60° 2.34 1.70 35.60 1.60 2.34 1.70 2.34 1.70 8 0.77 70° 2.34 1.80 35.60 1.70 2.34 1.80 2.34 1.80 9 0.88 80° 2.34 1.90 35.60 1.80 2.34 1.90 2.34 1.90 10 1.00 90° 2.34 2.10 35.60 1.90
2.34 2.10 2.34 2.10 NO BASE SERVO SHOULDER SERVO KET ELBOW SERVO GRIP SERVO Tabel 7 Pengujian Berat Prototype Robot Manipulator 4 DOF Berbasis Raspberry Pi Zero W Mengangkat Barang
NAMA BERAT (gram) SUKSES GAGAL 1 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-1 1 BALOK 5,0 SUKSES - - 2 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-2 2 BALOK 11,0 SUKSES - - 3 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-3 3 BALOK 15,0 SUKSES - - 4 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-4 1 Battrery AA 23,0 SUKSES - - 5 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-5 1 Battery AAA 11,0 SUKSES - - 6 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-6 1 Battery Kotak 9V 36,5 SUKSES - - 7 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-7 2 Battery Kotak 9V 73,0 SUKSES - - 8 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-8 1 Battery 18650 45,5 SUKSES - - 9 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-9 2 Battery 18650 91,0 - GAGAL OVERLOAD
NO NAMA UJI BARANG KONDISI KETERANGAN
Tabel 8 Pengujian Dimensi Prototype Robot Manipulator 4 DOF Berbasis Raspberry Pi Zero W Mengangkat Barang
NAMA DIMENSI (mm) SUKSES GAGAL 1 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-1 1 BALOK P=30.0 L=18.0, T=22.0 SUKSES - - 2 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-2 2 BALOK P=30.0 L=18.0, T=44.0 SUKSES - - 3 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-3 3 BALOK P=30.0 L=18.0, T=66.0 SUKSES - - 4 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-4 1 Battrery AA D=14.5, T=50.5 SUKSES - - 5 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-5 1 Battery AAA D=10.5, T=44.5 SUKSES - - 6 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-6 1 Battery Kotak 9V P=26.5, L=17.5, T=48.5 SUKSES - - 7 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-7 2 Battery Kotak 9V P=26.5, L=35.0, T=48.5 SUKSES - - 8 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-8 1 Battery 18650 D=18.0, T=65.0 SUKSES - - 9 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-9 2 Battery 18650 D=36.0, T=65.0 SUKSES - - 10 PROTOTYPE ROBOT 4DOF KE-10 1 BALOK
P=60.0 L=36.0, T=44.0
- GAGAL OVERSIZE NO NAMA
UJI BARANG KONDISI KETERANGAN IV. K ESIMPULAN
Prototype Robot Manipulator 4 DOF Berbasis Raspberry Pi Zero W merupakan sebuah prototype robot lengan menggunakan bahan akrilik 3mm, dengan penggerak 1 motor servo dan 3 mini servo, sedangkan untuk  kendali  menggunakan  4  potensiometer  10KOhm,  dan  dengan  ADC  MCP3008  untuk  mengubah sinyal  analog  potensiometer  ke  sinyal  digital  Raspberry  Pi.  Robot  dapat  bergerak  dengan  cara  memutar potensiometer ke arah kanan atau kiri serta untuk mengambil benda.
Dari data hasil penelitian, jika potensiometer di putar sebesar 0,00 maka motor servo akan bergerak 0° dan jika potensiometer di putar penuh 1,00 maka motor servo akan bergerak sebesar 90° atau dalam 0.01 putaran potensiometer maka motor servo akan bergerak sebesar 0.9°.
J OKO S UPRIYONO , DKK. JTECE. V OL .04 , N O .01 , PP. 25-38, J ANUARY 2022
Raspberry Pi Zero W sangat efektif digunakan sebagai mikrokontroler selain mempunyai dimensi yang kecil juga mempunyai fitur serta WIFI sehingga dapat dengan mudah mengaksesnya menggunakan VNC Viewer.
Software pada mikrokontroler Raspberry Pi menggunakan bahasa pemrograman Python yang merupakan bahasa yang mudah dipahami, serta menggunakan library GPIOZERO sebagai modul fungsi yang sudah terbukti paling lengkap.
Dari hasil penelitian dapat diambil kesimpulan bahwa rancang bangun Prototype Robot Manipulator 4 DOF Berbasis Raspberry Pi Zero W dapat berfungsi dengan baik dan dapat bergerak memindahkan benda. Berdasarkan pengujian yang telah dilaksanakan robot dapat memindahkan benda dengan berat kurang dari 90 gram dan benda berdimensi kurang dari P=60mm, L=36mm dan T=44mm.

## D AFTAR P USTAKA
[1] Supardiansyah, E. D. Marindani, and R. R. Yacoub, “Implementasi Manipulator Planar 4-Dof Penghindar Halangan Berbasis Arduino Mega 2560,” J. Tek. Elektro Univ. Tanjungpura , vol. 1, pp. 1–11, 2017.
[2]
M. Didi, E. D. Marindani, and A. Elbani, “Rancang Bangun Pengendalian Robot Lengan 4 DOF dengan GUI ( Graphical User Interface ) Berbasis Arduino Uno,” J. Tek. Elektro Univ. Tanjungpura , vol. 1, no. 1, pp. 1–11, 2016.
[3] F. Rahman, F. Faridah, A. Ikram Nur, and A. N. Makkaraka, “RANCANG BANGUN PROTOTIPE MANIPULATOR LENGAN ROBOT MENGGUNAKAN MOTOR SERVO BERBASIS MIKROKONTROLER,” ILTEK  J. Teknol. , 2020,
doi: 10.47398/iltek.v15i01.508.
[4] B. Utomo, N. Y. Dwi Setyaningsih, and M. Iqbal, “KENDALI ROBOT LENGAN 4 DOF BERBASIS ARDUINO UNO DAN SENSOR MPU-6050,” Simetris J. Tek. Mesin, Elektro dan Ilmu Komput. , vol. 11, no. 1, pp. 89–96, Apr. 2020, doi:
10.24176/simet.v11i1.3699.
[5] A. Buchori and I. M. Sudana, “Rancang Bangun Miniatur Robot Lengan Menggunakan Mikrokontroler Atmega 8535,” J.
Tek. Elektro , 2014.
[6] M. Richardson and S. Wallace, Getting Started with Raspberry PI . 2013.
[7] Robinson, Andrew. Mike, Cook. Evans, Jotanthan. Raspberry Pi Project. 2014. John Wiley and Son, Ltd
[8] Kurniawan, Bagus. Raspberry Pi I/O Programing Using Python. Berlin
[9] Joseph, Lentin.2018. Learning Robotics using Python: Design, simulate, program, and prototype an autonomous mobile robot using ROS, OpenCV, PCL, and Python, 2nd Edition. Packt Publishing Ltd.
[10] Richardson, Matt dan Sawn Wallace. 2012. Getting Started With Raspberry Pi.