JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) h t t p : / / e j o u rn a l . u n p .a c . i d / i n d e x . p h p / j t e v Vol. 8 No. 2 (2022) E-ISSN: 2302-3309 P-ISSN: 2746-6086

## Prototype Automated Manipulator Robot Menggunakan Mikrokontroler NodeMCU ESP8266 Berbasis Internet of Things (IoT)
Eka Revadiaz 1 , Mohammad Fatkhurrokhman 2*, Didik Aribowo 3*
123 Universitas Sultan Ageng Tirtayasa *Corresponding author, e-mail: 2283170017@untirta.ac.id

## Abstrak
Peran robot manipulator dalam dunia industri era Revolusi Industri 4.0 menjadi sangat krusial karena mampu memberikan dampak  yang  signifikan  terhadap  dunia  industri  terutama  dalam  efisiensi  dan  efektivitas  produksi.  Melihat  kondisi pandemi  saat  ini,  proses  produksi  di  industri  sedikit  terhambat  karena  pekerja  diharuskan  bekerja  dari  jarak  jauh  dan kontrol robot dilakukan di tempat. Dengan berkembangnya Revolusi Industri 4.0, maka dibuatlah Prototype Automated Manipulator  Robot yang  dapat  dikontrol  secara  nirkabel  baik  secara  manual  maupun  otomatis  dengan  menggunakan mikrokontroler NodeMCU ESP8266 dan teknologi Internet Of Things (IoT). Metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan metode prototyping dengan pengujian sistem minimum dan kinerja robot. Hasil pengujian pengukuran  sistem  minimum  dan  kinerja  kontrol  robot  yang  telah  dilakukan  sebanyak  15  kali  menunjukkan  bahwa prototipe robot Manipulator otomatis dapat dioperasikan dengan baik dengan persentase kesalahan keseluruhan kurang dari 1% dan dapat dikontrol secara nirkabel dan otomatis melalui aplikasi Blynk.
Keyword: robot manipulator, revolusi industri 4.0, mikrokontroler, nodemcu esp8266, internet of things.

## Abstract
The role of manipulator robots in the industrial world of the Industrial Revolution era 4.0 becomes very crucial because it is able to have a significant impact on the industrial world, especially in production efficiency and effectiveness. Seeing the  current  pandemic  conditions,  the  production  process  in  the  industry  is  slightly  hampered  because  workers  are required to work remotely and robot control is carried out on-site. With the development of the Industrial Revolution 4.0, therefore made Prototype Automated Manipulator that can be controlled wirelessly either manually or automatically by using microcontroller NodeMCU ESP8266 and Internet of Things (IoT) technology. The research method conducted in this  study  using  prototyping  method  with  minimum  system  testing  and  robot  performance.  The  results  of  testing  the minimum  system  measurement  and  robot  control  performance  that  has  been  done  15  times  show  that  the  Prototype Automated Manipulator Robot can be operated properly with an overall error percentage of less than 1% and can be controlled wirelessly and automatically through the Blynk application.
Keywords: robots, industrial revolution 4.0, microcontroller, nodemcu esp8266, internet of things.

## PENDAHULUAN
Peran serta eksistensi robot dalam kehidupan manusia pada abad ke-21 ini menjadi sangat penting bahkan telah  menjadi  bagian dari  kehidupan  manusia  itu  sendiri.  Mulai  dari robot industri,  robot  kantoran,  bahkan telah hadir dalam kehidupan kita pada skala rumah. Namun, peran robot pada dunia industri menjadi sangat krusial  karena  robot  tersebut  dapat  memberikan  dampak  yang  signifikan  dalam  proses  produksi  di  industri khususnya dalam efisiensi produksi.
Robot  industri  biasanya  terdiri  dari lengan  bersendi  ( manipulator multi-linked )  dan  efektor  akhir  yang melekat pada permukaan tetap. Selain itu, Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO) dalam ISO 8373, mendefinisikan robot industri sebagai “manipulator yang dikendalikan secara otomatis, dapat diprogram ulang, multiguna, dapat diprogram dalam tiga axis atau lebih, yang dapat diperbaiki di tempat secara langsung untuk digunakan  dalam  aplikasi  otomasi  industri  [1].  Mikrokontroler  merupakan  salah  satu  komponen  teknologi yang    berperan  penting  di  era  Revolusi  Industri  4.0.  Hal  ini  dikarenakan  sistem  mikrokontroler  mampu melayani setiap ruang dan pergerakan dalam produktivitas di dunia industri [2].

## Eka Revadiaz, Mohammad Fatkhurrokhman, Didik Aribowo JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)
Beberapa  penelitian  sebelumnya  juga  telah  membahas  mengenai  rancang  bangun/ prototype robot manipulator. Pada penelitian yang dilakukan oleh Salmon dan Bartolomius Harpad “ Prototype Lengan Robot Berbasis  Arduino  dengan  Menggunakan  Algoritma  Kinematics ”[3].  Pada  penelitian  ini,  peneliti  membuat prototype lengan  robot  berbasis  Arduino  dengan  menerapkan  algoritma  kinematik  yang  telah  di coding ke Arduino  dengan  kontrol  RemoteXY  yang  disematkan  pada smartphone android  dengan bluetooth sebagai jembatan  antara  mikrokontroler  dan smartphone. Pada  penelitian  lain  tentang  robot  manipulator  juga  telah dilakukan  oleh  Fadhili  Rahman,  Faridah,  Andi  Ikram  Nur  dan  Andi  Nadar  Makkaraka  “ Rancang  Bangun Prototype  Manipulator  Lengan  Robot  Menggunakan  Motor  Servo  Berbasis  Mikrokontroler ”  [4].  Pada penelitian ini mereka merancang bangun sebuah manipulator lengan robot dengan menggunakan empat buah motor servo dan dikendalikan atau dikontrol oleh potensiometer berbasis mikrokontroler.
Berdasarkan penelitian  yang telah dilakukan oleh beberapa peneliti serta melihat kondisi pandemi saat ini, dimana proses produksi industri sedikit terhambat karena pada staff dan karyawan harus bekerja secara remotely maka mau tidak mau pekerja harus dirumahkan. Maka dengan perkembangan revolusi industri yang sedang terjadi saat ini, maka robot manipulator pun dapat dikendalikan secara otomatis dan secara wireless atau nirkabel dengan bantuan Internet of Things (IoT) dan dapat mengontrol robot manipulator tersebut secara otomatis dan wireless berkat penggunaan mikrokontroler salah satunya dengan NodeMCU ESP8266 , serta kita juga dapat mengatur nilai sudut pergerakan, kecepatan putaran servo dan pergerakan robot manipulator dalam melakukan tugasnya.
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  merancang  dan  mehasilkan  sebuah prototype  automated manipulator robot serta mengetahui kinerja dari prototype automated manipulator robot yang dapat dikontrol secara nirkabel menggunakan mikrokontroler NodeMCU ESP8266 berbasis teknologi Internet of Things (IoT)

## Robot Manipulator
Perkembangan  teknologi  khususnya  di  bidang  mekanika  dan  juga elektronika  mendorong  peningkatan teknologi yang pesat pada bidang robotika. Dengan kecanggihan teknologi yang berkembang saat ini, semakin banyak pekerjaan-pekerjaan manusia yang mulai tergantikan oleh robot, salah satunya robot manipulator [5]. Robot manipulator atau robot lengan adalah salah satu contoh dari sekian banyaknya perangkat mekatronika dan salah satu jenis robot yang sudah mulai banyak digunakan dalam kehidupan manusia khususnya dalam dunia  industri  [6].  Manipulator  merupakan  sebuah  sistem  mekanika  yang  digunakan  untuk  memanipulasi sebuah  gerakan  seperti  mengangkat,  mengambil,  memindahkan,  serta  memanipulasi  benda  kerja  untuk mempermudah dan meringankan pekerjaan manusia. Sebuah robot manipulator dirancang sedemikian rupa – menyerupai  lengan  manusia  yang  mempunyai  sifat  fleksibel  supaya  mudah  digunakan  untuk  melakukan sebuah  pekerjaan  dengan  cepat,  presisi  serta tingkat  efisiensi  yang  lebih  baik.  Robot  manipulator  memiliki sistem kerja yang dilengkapi oleh aktuator dan memiliki Degree of Freedom (DOF) atau derajat kebebasan dengan jumlah tertentu agar mampu bekerja persis seperti lengan manusia [7]. Fungsi utama dari sebuah robot terutama  robot  manipulator  dalam  dunia  industri  saat  ini  adalah  menggantikan  tugas  manusia  karena  robot tersebut mampu melakukan pekerjaan yang beras secara presisi, cepat, efektif dan aman [7].

## Internet of Things (IoT)
Internet  of  Things adalah  perkembangan  ilmiah  yang    menjanjikan  untuk  mengoptimalkan  kehidupan berdasarkan sensor cerdas dan perangkat pintar yang bekerja bersama melalui Internet. Dalam penerapannya, Internet of Things juga dapat secara otomatis mengidentifikasi, mencari, melacak, memantau, dan memicu peristiwa terkait secara real-time [8]. Internet of Things (IoT) juga merupakan metode yang bertujuan untuk memaksimalkan  manfaat  koneksi  Internet  dan  mengirimkan  serta  memproses  data  atau  informasi  melalui Internet secara nirkabel, virtual, dan mandiri. Teknologi  IoT terkoneksi ke berbagai terminal pengumpulan data melalui Internet dan jaringan komunikasi lainnya. Informasi tentang lingkungan  objek ditangkap secara real time ,  diubah ke  format data yang sesuai dikirim melalui jaringan lalu dikirim ke pusat data. Data tersebut kemudian  diproses  oleh  prosesor  cerdas    menggunakan cloud  computing dan  teknologi  komputasi  pintar lainnya yang dapat memproses data dalam jumlah besar untuk mencapai tujuan dari IoT tersebut [9].

## Eka Revadiaz, Mohammad Fatkhurrokhman, Didik Aribowo JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)

## NodeMCU ESP8266
Mikrokontroler dapat dianalogikan sebagai sebuah personal komputer  yang semua atau sebagian besar elemennya dikemas pada satu chip IC, dikenal dengan nama lain single chip computer [10] . NodeMCU adalah papan  elektronik    berbasis chip ESP8266,  yang  memiliki  fungsi  mikrokontroler  dan  berfungsi  untuk melakukan  koneksi  Internet  (WiFi)  [11].  NodeMCU  memiliki  banyak  pin  I/O  sehingga  mikrokontroler  ini dapat digunakan untuk mengembangkan sebuah sistem monitoring dan controlling untuk proyek Internet of Things (IoT) maupun proyek lokal.

## METODE
Penelitian ini menggunakan  metode penelitian prototyping . Prototyping adalah proses  yang digunakan untuk membantu mengembangkan perangkat keras dan perangkat lunak berupa model  perangkat keras dan perangkat  lunak  yang  akan  dirancang  sebagai  versi  awal  [12].  Metode  ini  dilakukan  secara  bertahap  yaitu pertama  mengembangkan  prototipe  sederhana    kemudian  mengembangkannya  dari  waktu  ke  waktu  hingga prototipe dikembangkan dan jika sistem belum sempurna maka perlu dievaluasi kembali [13]. Prototype adalah bentuk dasar/prototipe dari suatu sistem atau subsistem dan mewakili model produk/alat yang akan dirancang [14]. Secara umum ada beberapa tahapan dalam pendekatan prototyping ini, yang pertama adalah tahap desain, pembuatan  perangkat  keras/lunak,  dan    terakhir  adalah  tahap  evaluasi.  Proses  pertama  dimulai  pada  fase desain.  Pada  tahap  ini  kegiatan  yang  dilakukan  adalah  pembuatan  model  atau  prototype  berdasarkan permasalahan  yang  ada.  Fokusnya  adalah  pada  desain  antarmuka  fungsional  prototipe  yang  dimaksud. Langkah selanjutnya adalah membuat prototipe. Pada tahap ini, prototipe keseluruhan dari rencana pemecahan masalah dibuat. Proses selanjutnya adalah evaluasi. Langkah ini merupakan kegiatan evaluasi prototipe atau model yang  dibuat. Jika ada  bagian yang tidak sesuai dengan harapan, maka harus diubah. Prototipe dievaluasi oleh pengguna dan digunakan untuk memilih kebutuhan pengembangan perangkat lunak. Iterasi yang terjadi selama pembuatan prototipe  memungkinkan pengembang untuk  mendefinisikan dan menanggapi keinginan dan kebutuhan pengguna. Bagian terakhir berkaitan dengan hasil. Pada tahap ini merupakan hasil akhir dari prototype  atau  model    yang  telah  dihasilkan  sesuai  dengan  yang  diinginkan.  Langkah  selanjutnya  dalam pendekatan ini adalah merancang sistem aplikasi, yang melibatkan pembangunan sistem berdasarkan hasil dari langkah sebelumnya [15] .
Perancangan  penilitian  ini  berupa  instrumen  perancangan  perangkat  keras  ( hardware )  dan  perangkat lunak  ( software )  untuk  mendukung  perancangan prototype pada  penelitian.  Instrumen hardware yang digunakan dalam penelitian terdiri dari NodeMCU V3 ESP8266, motor servo MG996R, Power Supply 12V 20A, DC – DC Buck Converter dan LCD 16X2 I2C. Instrumen software terdiri dari software Arduino IDE untuk memprogram mikrokontroler dan aplikasi Blynk yang tersedia pada Playstore (Android) dan App Store (iOS)  yang  akan  digunakan  sebagai  program  untuk  mengontrol  secara  IoT  menggunakan smartphone dan mikrokontroler NodeMCU akan menerima perintah yang diberikan melalui aplikasi dan menjalankan/mengaktifkan  robot  manipulator.  NodeMCU  akan  menjalankan  program  kendali  robot manipulator yang dapat dikendalikan oleh smartphone pada jarak jauh dengan memanfaatkan modul ESP8266 baik secara manual maupun otomatis.
BLOK MASUKAN BLOK PROSES WEB SERVER
BLYNK NODEMCU ESP8266 BLOK KELUARAN MOTOR SERVO POWER SUPPLY SMARTPHONE (APLIKASI BLYNK) Gambar 1. Blok Diagram Sistem Prototype Automated Manipulator Robot

## Eka Revadiaz, Mohammad Fatkhurrokhman, Didik Aribowo JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)
Gambar  1  merupakan  blok  diagram  keseluruhan  sistem prototype yang  akan  diimplementasikan  pada perancangan prototype ini yang meliputi blok masukan, blok proses dan blok keluaran.
• Blok Masukan
Pada  tahapan  ini,  Aplikasi  Blynk  sebagai  masukan  yang  akan  digunakan  untuk  mengendalikan  dan mengatur  pergerakan  robot  berdasarkan  perintah  yang  diberikan user .  Perintah  dari user yang  telah diberikan melalui smartphone pada aplikasi Blynk selanjutnya akan diproses dan dikirimkan ke web server Blynk  lalu  di  transmisikan  dan  diterima  oleh  modul  ESP8266.  Selanjutnya,  data  yang  diterima  akan dikirimkan ke NodeMCU untuk diproses.
• Blok Proses
Data masukan yang diterima dari web server Blynk, selanjutnya akan diproses oleh NodeMCU ESP8266 untuk mengambil keputusan pengendalian sesuai dengan perintah yang  diberikan oleh user . NodeMCU ESP8266  akan  mengeksekusi  perintah  yang  diberikan  dengan  mengirimkan  data  ke  port  I/O  pada mikrokontroler.
• Blok Keluaran
Pada bagian keluaran ini adalah motor servo/robot akan menerima nilai/data yang diterima oleh NodeMCU ESP8266 melalui pin I/O sudah ditentukan dan robot akan bergerak sesuai sudut dan kecepatan yang telah ditentukan melalui masukan dari user melalui aplikasi yang nantinya akan bergerak secara manual ataupun otomatis.
A. Rancangan Perangkat Keras ( Hardware ) Pada perancangan perangkat keras ( hardware ) prototype ini, agar semua komponen dapat tersusun dengan rapi maka seluruh komponen disusun di atas acrylic dengan ukuran A2 42 cm x 60 cm dan A4 29,7 cm x 21 cm. Komponen-komponen tersebut terdiri dari; servo base, servo waist, servo shoulder, servo elbow, servo wrist, servo end effector, port output motor servo, switch on off, power source, power supply switching DC, LCD 16x2 I2C, stiker desain info prototype dan barcode, dc – dc buck converter bracket, nodemcu esp8266 development  board  bracket .  Pembuatan  dasar  kerangka  menggunakan acrylic dan  setiap  komponen dikencangkan dengan baut dan diberi spacer serta kaki meja untuk menopang prototype . Rancangan desain perangkat keras dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Rancangan Desain Prototype & Desain Info Prototype

## B. Rancangan Perangkat Lunak ( Software )
Pada perancangan perangkat lunak ( software ) ini peneliti menggunakan dua buah software dan aplikasi yaitu Arduino IDE dan Blynk yang digunakan untuk memprogram mikrokontroler NodeMCU ESP8266  agar mampu  mengendalikan  motor  servo  MG996R  menggunakan  aplikasi  Blynk  dengan  menerapkan  konsep Internet  of  Things  (IoT)  dan  dikendalikan  secara wireless atau remote .  Skema  sistem  kerja prototype dan Flowchart sistem kerja prototype ditunjukkan pada Gambar 3 dan 4.
Eka Revadiaz, Mohammad Fatkhurrokhman, Didik Aribowo JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)

## Gambar 3. Skema Sistem Kerja Prototype

## Gambar 4. Flowchart Sistem Kerja Prototype
Berdasarkan flowchart sistem kerja prototype pada Gambar 4 dapat dideskripsikan bahwa kerja prototype dimulai pada saat prototype tersebut diaktifkan dengan menghubungkan stop kontak ke terminal yang memiliki tegangan satu fase. Pada saat prototype mendapatkan tegangan dan switch ditekan ON, maka tegangan akan mengalir ke seluruh komponen sistem dari prototype robot manipulator. Lalu, NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontroler akan memproses dan mengeksekusi program  yang telah di upload ke NodeMCU. Pada saat

## Eka Revadiaz, Mohammad Fatkhurrokhman, Didik Aribowo JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)
program  dijalankan,  teks  yang  telah  diprogram  akan  dimunculkan  oleh  LCD  dan  posisi  terakhir  dari  robot manipulator akan secara otomatis di reset dengan nilai yang telah diatur pada program untuk posisi standby. Pada  saat  mode standby, maka user dapat menggunakan  robot  manipulator  yang  mampu  dikendalikan secara IoT tersebut dengan dua mode, yaitu manual dan otomatis. Apabila user memilih mode manual maka user harus  menggunakan widget  slider yang  terdapat  pada  aplikasi  Blynk.  Setiap widget  slider yang  ada memiliki fungsi masing-masing untuk menggerakkan robot manipulator dengan konfigurasi motor servo yang alamatnya berbeda-beda, jika user menggeser slider servo 1 maka nilai slider akan dikirim ke server Blynk dan servo 1 akan bergerak sesuai dengan sudut yang diberikan, lalu nilai sudut servo akan ditampilkan pada LCD dan seterusnya. Namun, apabila user hendak memerintahkan robot  manipulator secara otomatis  maka user harus menggunakan widget button .
Pada aplikasi Blynk, peneliti membuat empat buah button untuk mode otomatis. Yaitu mode untuk titik koordinat akhir 120°, 150°, 180° dan gabungan ketiganya (sudut z). Pada saat user menekan salah satu tombol misalkan tombol untuk koordinat akhir 120°, maka nilai widget button tersebut akan dikirim ke server Blynk yang  kemudian  akan  diterima  dan  diproses  oleh  NodeMCU.  Lalu, NodeMCU  akan  mengeksekusi  program untuk button 120° sesuai dengan nilai yang telah diatur. Notifikasi mode otomatis akan ditampilkan pada layar LCD.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Perakitan  prototype  dimulai  dengan  membuat  sebuah  desain  rangkaian  elektronik  dari  hardware  yang akan digunakan. Prototype ini menggunakan power supply DC dan DC-DC Buck Converter Stepdown untuk menggerakkan motor servo dan menghidupkan seluruh komponen yang terdapat dalam rangkaian hardware seperti NodeMCU atau LCD 16x2.  Untuk pengontrolan motor servo, pin yang digunakan dalam penelitian ini yaitu  D0,  D1,  D2,  D3,  D4  dan  D5.  Sedangkan,  untuk  input  LCD  menggunakan  pin  D6  dan  D7.  Untuk menempatkan semua komponen tersebut, peneliti menggunakan akrilik dengan ukuran diameter panjang 60 cm dan lebar 42 cm. Realisasi dari perancangan prototype dapat dilihat pada Gambar 5.

## Gambar 5. Realisasi dari Rancangan Prototype

## B. Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Penulisan  program  untuk prototype ini  dilakukan  menggunakan compiler Arduino  IDE.  Pemrograman yang  dilakukan  yakni  menuliskan  beberapa header dan  variabel-variabel  input  yang  akan  digunakan (menyesuaikan komponen yang dipakai) seperti library servo, wire , LCD, Blynk, dan ESP8266. Dalam hal ini, peneliti mengidentifikasikan pin-pin apa saja yang digunakan, inisiasi hardware pada program, pengaturan output yang diinginkan seperti posisi servo/tampilan LCD. Proses pemrograman ditunjukkan pada Gambar 6.

## Eka Revadiaz, Mohammad Fatkhurrokhman, Didik Aribowo JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)

## Gambar 6. Realisasi Program Prototype
Setelah  melakukan  pemrograman  dan  menyesuaikannya  dengan  aplikasi  yang  digunakan,  kemudian peneliti melakukan pendesainan layout aplikasi Blynk dengan memasukkan beberapa widget yang diperlukan untuk pengontrolan prototype berbasis IoT. Peneliti menggunakan widget slider horizontal, numeric input, dan push button. Kemudian alamat-alamat input widget tersebut disesuaikan dengan program yang telah disusun agar  masukan  yang  diberikan  melalui  aplikasi  Blynk  sesuai  dengan input yang  di  inisiasi  pada  program sehingga output yang diinginkan dapat terkirim sesuai dengan alamat yang diberikan dan nilai yang dikirim. Aplikasi Blynk dan program yang peneliti buat dapat diakses langsung melalui QR code.

## Gambar 7. Realisasi Aplikasi Untuk Mengontrol Prototype Automated Manipulator Robot
Gambar  7  merupakan  realisasi  dari  perancangan software berupa  aplikasi  Blynk.  Adapun  cara  kerja aplikasi  Blynk  dalam  mengontrol prototype ini  yaitu  pada  saat  pengguna  ingin  menggerakkan  robot  secara manual,  pengguna  tersebut  dapat  menggeser widget  slider yang  terdapat  pada  aplikasi  atau  dengan memasukkan  nilai  sudut  pada widget  numeric  input .  Maka  pada  saat  nilai  sudut  diberikan  servo/robot manipulator akan bergerak sesuai nilai yang diberikan. Dan apabila ingin menggunakan mode otomatis, maka pengguna tinggal menekan widget button yang tersedia dibawah widget numeric input .

## Pengujian Power Supply
Pengujian  tegangan  pada power  supply dilakukan  untuk  mengetahui  seberapa  besar  tegangan  yang dihasilkan dan seberapa akurat dengan agar tegangan yang dihasilkan sesuai dan tidak melebihi dari spesifikasi yang dibutuhkan. Tegangan output yang dibutuhkan oleh peneliti untuk prototype ini sebesar 12V DC. Hasil pengujian pengukuran tegangan power supply dapat dilihat pada Tabel 1.

## Tabel 1. Hasil Pengukuran Tegangan Power Supply

## Pengujian DC – DC Buck Converter
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tegangan output yang keluar dengan mengatur potensiometer agar output sesuai dengan yang diinginkan (setelah tegangan yang masuk dari power supply di convert oleh DC – DC Buck Converter Step Down agar tidak lebih dari 5 V). Hasil pengujian pengukuran tegangan DC – DC Buck Converter dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengukuran Tegangan DC -DC Buck Converter Stepdown Power Supply

## Pengujian Tegangan NodeMCU ESP8266
Pengujian  tegangan  pada  mikrokontroler  NodeMCU  ESP8266  V3  ini  bertujuan  untuk  mengetahui besarnya tegangan output yang diterima dari power supply . Dalam pengukuran tegangan ini dibagi  menjadi dua fase, yakni saat kondisi tanpa beban dan dengan beban. Hasil pengujian pengukuran tegangan NodeMCU ESP8266 dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengukuran Tegangan NodeMCU ESP8266

## Pengujian Tegangan Motor Servo
Pengujian tegangan motor servo MG996R terbagi menjadi dua fase yakni saat  motor servo 1 sampai 6 dalam  kondisi  0/ LOW (dalam  kondisi  nonaktif/tanpa  tegangan)  dan  dalam  kondisi  1/ HIGH (dalam  keadaan aktif/bertegangan).  Pengujian ini  dilakukan untuk  mengetahui  seberapa  tegangan  yang  diterima  oleh  motor servo pada kondisi 0/LOW dan kondisi 1/HIGH agar tegangan yang diterima tidak melebihi spesifikasi yang diperlukan. Pengujian tegangan motor servo MG996R ini diukur dengan cara menghubungkan antara output
Komponen No. Pengukuran Vout Vout Terukur Selisih Pengukuran Persentase Eror Power Supply 12V/20A 1 Tanpa Beban AC 220V ( Input ) 222 V 2 V 0,91 % DC 12V ( Output ) 11,99 V 0,01 V 0,08 % 2 Dengan Beban AC 220V ( Input ) 222 V 2 V 0,91 % DC 12V ( Output ) 11,99 V 0,01 V 0,08 % Komponen No. Pengukuran Vout Vout Terukur Selisih Pengukuran Persentase Eror DC – DC Buck Converter Stepdown 1 Tanpa Beban DC 12V ( Input ) 11,99 V 0,01 V 0,08 % DC 5 V ( Output ) 5,01 V 0,01 V 0,20 % 2 Dengan Beban DC 12V ( Input ) 11,98 V 0,02 V 0,17 % DC 5 V ( Output ) 5,02 V 0,02 V 0,40 % Komponen No. Pengukuran Vout Vout Terukur  Selisih Pengukuran Persentase Eror
NodeMCU
ESP8266 1 Tanpa Beban DC 3,3 V 3,31 V 0,01 V 0,3 % DC 5 V 5,02 V 0,02 V 0,4 % 2 Dengan Beban DC 3,3 V 3,31 V 0,01 V 0,3 % DC 5 V 5,01 V 0,01 V 0,2 %

## Eka Revadiaz, Mohammad Fatkhurrokhman, Didik Aribowo JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)
tegangan power supply dengan ground pada tegangan 5 V. Hasil pengujian pengukuran tegangan motor servo dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Pengukuran Tegangan Motor Servo

## Pengujian Jarak Kontrol Prototype
Pengujian  jarak  kontrol  robot  manipulator  dilakukan  dengan  lima  kategori  jarak,  yakni  pada  jarak  100 meter, 200 meter, 300 meter, 400 meter dan 500 meter. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui seberapa jauh robot manipulator dapat dikontrol melalui IoT dengan NodeMCU yang memiliki chipset WiFi ESP8266. Hasil pengujian jarak kontrol prototype dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 . Hasil Pengujian Jarak Kontrol Prototype

## Pengujian Presisi Sudut Pergerakan Prototype
Pengujian presisi sudut pergerakan motor servo MG996R dilakukan dengan cara membandingkan sudut ideal yang diharapkan dengan sudut yang diukur dengan sebuah  busur derajat. Semakin kecil selisih antara sudut hasil pengukuran (sudut robot) dengan sudut ideal maka semakin tinggi tingkat kepresisiannya.  Hasil pengujian presisi sudut pergerakan prototype dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Hasil Pengujian Presisi Sudut Pergerakan Prototype
Link – n Sudut Ideal Sudut Robot Selisih (a) (b) (c) (a) (b) (c) (a) (b) (c) Base 0° 90° 180° 0° 90,1° 180,1° 0° 0,1° 0,1° Link – 1 0° 90° 180° 0° 90,7° 125,3° 0° 0,6° 5,3° Link – 2 0° 90° 180° 0° 90.5° 180,5° 0° 0,5° 0,5° Link – 3 0° 90° 180° 0° 90.2° 180,4° 0° 0,2° 0,4° Link – 4 0° 90° 180° 0° 90,4° 180,1° 0° 0,4° 0,1° End Effector Tutup 0 cm Buka 5 cm Tutup 0 cm Buka 5 cm 0 0
Tabel  7  merupakan  rentang  pergeseran slider pengendali untuk  sudut  pergerakan  motor  servo  agar perputaran sudut motor servo tidak melebihi sudut yang diperlukan.
Servo Kondisi Motor Servo Tegangan Hasil Pengukuran (V) Tegangan Pada Spesifikasi (V) Eror  % 1 0 0 0 0 % 1 5,01 5,00 0,2% 2 0 0 0 0 % 1 5,01 5,00 0,2% 3 0 0 0 0 % 1 5,01 5,00 0,2% 4 0 0 0 0 % 1 5,01 5,00 0,2% 5 0 0 0 0 % 1 5,01 5,00 0,2% 6 0 0 0 0 % 1 5,01 5,00 0,2% Vrata-rata saat kondisi = 0 0 V Vrata-rata saat kondisi = 1 5,01 V No. Jarak (m) Keterangan 1 100 Berjalan Baik 2 200 Berjalan Baik 3 300 Berjalan Baik 4 400 Berjalan Baik 5 500 Berjalan Baik
Eka Revadiaz, Mohammad Fatkhurrokhman, Didik Aribowo

## JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)
Tabel 7. Rentang Pergeseran Sudut Slider Pengendali Servo
Slider servo – n Rentang Pergeseran Slider servo 1 0 – 180 Slider servo 2 30 – 120 Slider servo 3 0 – 180 Slider servo 4 0 – 180 Slider servo 5 0 – 180 Slider servo 6 0 – 60

## Pengujian Waktu Tempuh Pergerakan Robot Manipulator
Pengujian waktu tempuh pergerakan robot manipulator dilakukan untuk mengetahui seberapa lama waktu pergerakan yang dibutuhkan oleh setiap motor servo dalam satu kali sweep (0 – 180) dan kembali ke posisi semula (180  – 0). Hasil pengujian waktu tempuh pergerakan prototype automated manipulator robot dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Hasil Pengujian Waktu Tempuh Pergerakan Prototype Servo - n Waktu tempuh (0 – 180) Waktu tempuh (180 - 0) Servo 1 0,78 detik 0,78 detik Servo 2 0,83 detik 0,85 detik Servo 3 0,72 detik 0,86 detik Servo 4 0,86 detik 0,85 detik Servo 5 0,73 detik 0,72 detik Servo 6 0,53 detik 0,54 detik Tabel 9. Hasil Pengujian Akurasi Robot Manipulator Dalam Memindahkan Objek Benda Percobaan Ke- Posisi Awal Benda Titik Koordinat Akhir Benda Waktu Tempuh Hasil Pengujain Keterangan 1
30°
120° 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 2 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 3 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 4 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 5 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 6 150° 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 7 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 8 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 9 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 10 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 11 180° 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 12 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 13 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 14 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir) 15 14 s Berhasil Benda Berhasil Dipindahkan (Sesuai Titik Koordinat Akhir)

## Eka Revadiaz, Mohammad Fatkhurrokhman, Didik Aribowo JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)

## Pengujian Keakurasian Robot
Pengujian  keakurasian  dilakukan  untuk  mengetahui  seberapa  akurat prototype robot  manipulator  dapat berfungsi dengan baik. Pengujian ini dilakukan dengan cara memindahkan objek benda dari posisi awal (30 ° ) ke posisi akhir titik koordinat yang telah ditentukan (merujuk pada sudut istimewa 120 ° , 150 ° dan 180 ° ). Hasil pengujian keakurasian prototype dapat dilihat pada Tabel 9.
Dari  Tabel  9  menunjukkan  bahwa  dari  percobaan  yang  telah  dilakukan  untuk  mengetahui  keakurasian prototype dalam  memindahkan  benda  dari  posisi  awal  ke  posisi  akhir  (titik  koorinat  akhir  benda)  dan bagaimana  performa  serta  kinerja  robot  saat  difungsikan  dengan  mode  otomatis,  yakni  robot  manipulator bergerak  dari  titik  awal  30°  menuju  titik  posisi  akhir  yang  telah  ditentukan  (120°,  150°  dan  180°)  robot manipulator mampu mengambil dan meletakkan objek benda dari posisi awal ke  titik koordinat akhir objek sesuai dengan koordinat yang telah ditentukan.

## Gambar 8. Proses Pengujian Akurasi Robot Manipulator Dalam Memindahkan Objek Benda

## PENUTUP
Berdasarkan  hasil  yang  diperoleh  dari  pengujian Prototype  Automated  Manipulator  Robot  X Menggunakan  Mikrokontroler  Berbasis Internet  of  Things (IoT)  dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa Prototype Automated Manipulator Robot X () Menggunakan Mikrokontroler NodeMCU ESP8266 Berbasis Internet  of Things (IoT)  dapat  berfungsi  dengan  baik.  Persentase  eror  pengukuran  dari  pengujian  tegangan  di  setiap komponen mendapatkan hasil yang sangat baik, tingkat eror di bawah 1% yang berarti semua komponen dapat bekerja dengan optimal dengan batas tegangan yang sudah diatur. Untuk pengujian kontrol robot manipulator, pengujian dilakukan mulai dari jarak 100 hingga 500 meter dan menunjukkan bahwa robot manipulator dapat dioperasikan  dengan  baik  meskipun  dalam  jarak  yang  cukup  jauh.  Tingkat  Presisi  pergeseran  sudut  motor servo dengan sudut ideal kecil sehingga dapat dikatakan motor servo bergerak presisi. Dan untuk pengujian keakurasian prototype robot manipulator dengan mode otomatis yang telah dilakukan sebanyak 15 kali dengan posisi akhir  objek  benda  yang  berbeda-beda  (120°,  150°  dan  180°  terhadap  sumbu  z)  menunjukkan  bahwa prototype dapat bergerak secara optimal dan efektif serta waktu tempuh yang dibutuhkan untuk setiap gerakan relatif konstan. Terdapat beberapa saran yang diharapkan dapat berguna untuk menyempurnakan prototype ini di  masa  yang  akan  datang,  yaitu:  desain  robot  manipulator  yang  lebih  efisien  dan  optimal,  penggunaan konveyor yang  juga  terhubung  secara  IoT,  menggunakan  metode  yang  berbeda  seperti inverse/forward kinematics, menggunakan  sensor  yang  dipadukan  menggunakan  AI  bahkan deep  learning. Agar Prototype Automated Manipulator Robot ini dapat menjadi solusi yang lebih nyata di dunia Industri dan sebagai sarana pendidikan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] D. Mikelsten, V. Teigens, and P. Skalfist, Kecerdasan Buatan: Revolusi Industri Keempat . Cambridge Stanford
Books.
[Online].
Available:
https://books.google.co.id/books?id=tR3NDwAAQBAJ&printsec=frontcover&source=gbs_atb#v=onepage&q &f=false

## Eka Revadiaz, Mohammad Fatkhurrokhman, Didik Aribowo JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)
[2] D.  Nahrowi,  D.  Aribowo,  and  M.  A.  Hamid,  “Pengembangan  Trainer  Kit  Mikrokontroler  ATMega16  untuk Sekolah Menengah Kejuruan,” J.  Pendidik.  Teknol.  dan  Kejuru. ,  vol.  17,  no.  2,  pp.  145–155,  2020,  [Online]. Available: https://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JPTK/article/view/24366
[3] Salmon  and  B.  Harpad,  “Prototype  Lengan  Robot  Berbasis  Arduino  Dengan  Menggunakan  Algoritma Kinematics,” J. Ilm. Matrik , vol. 22, no. 2 SE-Articles, Jul. 2020, doi: 10.33557/jurnalmatrik.v22i2.960.
[4] F. Rahman, F. Faridah, A. I. Nur, and A. N. Makkaraka, “Rancang Bangun Prototipe Manipulator Lengan Robot Menggunakan Motor Servo Berbasis Mikrokontroler,” ILTEK  J. Teknol. , vol. 15, no. 01, pp. 42–46, 2020, doi: 10.47398/iltek.v15i01.508.
[5] E. Sitompul and Sodri, “Prototipe Manipulator Lengan Robot Berbasis Arduino dengan Metoda Kendali Lead- Through,” J. Elem. , vol. 6, no. 1, pp. 1–14, 2020.
[6] Marsono,  I.  A.  Elbaith,  and  A.  Qolik,  “Prototype  Arm  Robotic  6  Axis  Untuk  Menyiapkan  Kompetensi Pemrograman Matakuliah Mekatronika Mahasiswa Prodi D3 Teknik Mesin,” J. Tek. Mesin dan Pembelajaran , vol. 1, no. 2, p. 1, 2018, doi: 10.17977/um054v1i2p1-7.
[7] A.  Darmawan,  N.  S.  Salahuddin,  and  M.  Karjadi,  “PROTOTIPE  ALAT  PEMINDAH  BARANG  DI PELABUHAN BERBASIS ARDUINO,” J. Ilm. Teknol. dan Rekayasa , vol. 23, no. No. 2, pp. 103–111, 2018, doi: https://doi.org/10.35760/tr.2018.v23i2.2460.
[8] A. Junaidi, “Internet Of Things, Sejarah, Teknologi Dan Penerapannya : Review,” J. Ilm. Teknol. Inf. , vol. 1, no. 3, pp. 62–66, 2015.
[9] M.  Jamil  and  M.  Said,  “The  Utilization  of  Internet  of  Things  (IoT)  for  Multi  Sensor  Data  Acquisition  using Thingspeak,” VOLT  J. Ilm. Pendidik. Tek. Elektro , vol. 3, no. 1, p. 13, 2018, doi: 10.30870/volt.v3i1.1962.
[10] D.  Desmira  and  D.  Aribowo,  “Desain  Alat  Pendeteksi  Kebocoran  Gas  Elpiji  Menggunakan  Mikrokontroller Atmega16,” VOLT  J. Ilm. Pendidik. Tek. Elektro UNTIRTA , vol. 1, no. 1, pp. 73–80, 2016.
[11] N. Hidayati, L. Dewi, M. F. Rohmah, and S. Zahara, “Prototype Smart Home Dengan Modul NodeMCU ESP8266 Berbasis Internet of Things (IoT),” Tek. Inform. Univ. Islam Majapahit , pp. 1–9, 2018.
[12] D. Purnomo, “Model Prototyping Pada Pengembangan Sistem Informasi,” J I M P - J. Inform. Merdeka Pasuruan , vol. 2, no. 2, pp. 54–61, 2017, doi: 10.37438/jimp.v2i2.67.
[13] N. Renaningtias and D. Apriliani, “Penerapan Metode Prototype Pada Pengembangan Sistem Informasi Tugas Akhir Mahasiswa,” Rekursif J. Inform. , vol. 9, no. 1, 2021, doi: 10.33369/rekursif.v9i1.15772.
[14] R.  C.  Noor  Santi,  “Perancangan  Interaksi  Pengguna  (User  Interaction  Design)  Menggunakan  Metode Prototyping,” J. Tek. Inform. , vol. 9, no. 2, pp. 108–113, 2018, doi: 10.15408/jti.v9i2.5599.
[15] N. Putri, N. Agung Prabowo, and R. A. Widyanto, “Implementasi Metode Prototyping pada Perancangan Aplikasi Electronic Ticket  (E-Ticket) berbasis  Android,” J. Komtika  (Komputasi dan Inform. , vol.  3, no. 2, pp. 62–68, 2020, doi: 10.31603/komtika.v3i2.3474.

## Biodata Penulis
Eka Revadiaz. Lahir di Tangerang, 17 Maret 1999. Mahasiswa S1 di Program Studi Pendidikan Vokasional Teknik Elektro FKIP Universitas Sultan Ageng Tirtayasa tahun 2017.
Mohammad Fatkhurrokhman . Lahir di Kebumen, 05 April 1989. Menyelesaikan (S1) Pendidikan Teknik Elektro  Universitas  Negeri  Yogyakarta  pada  tahun  2012,  menyelesaikan  S1  Teknik  Informatika  di  STMIK Elrahma Yogyakarta pada tahun 2013, serta menyelesaikan Magister Pendidikan Pascasarjana (S2) Pendidikan Teknologi dan Kejuruan – Pendidikan Teknik Elektro Universitas Negeri Yogyakarta pada tahun 2015. Sejak tahun  2015  hingga  sekarang  menjadi  staff  pengajar  tetap  di  Program  Studi  Pendidikan  Vokasional  Teknik Elektro FKIP Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Kota Serang – Banten.
Didik Aribowo , lahir di Jambi, 15 Februari 1982. Menyelesaikan S1 pada jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta dan menyelesaikan Pendidikan Pascasarjatna S2 Magister Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya. Sejak tahun 2008 – 2014 menjadi staff pengajar di Jurusan Teknik Elektro FT Universitas Sultan Ageng Tirtayasa. Dan sejak 2014 hingga sekarang menjadi staff pengajar tetap di  Program  Studi  Pendidikan  Vokasional  Teknik  Elektro  FKIP  Universitas  Sultan  Ageng  Tirtayasa,  Kota Serang – Banten.