## PEMBUATAN INSECT TRAP BERBASIS UAV (UNMANNED AERIAL VEHICLE)
1 Martinus, 2 Titin Putri Aripta, 3 Ananda Dharma Ningarta, 4 Wahyu 1, 3, 4 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Lampung
2 Program Studi Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Lampung
1 martinus.id@gmail.com

## I. P ENDAHULUAN
Perkembangan  sains  dan  teknologi  dapat  dikatakan mengalami  kemajuan  yang  sangat  pesat.  Dimana  semua  orang berlomba-lomba untuk menghasilkan suatu teknologi di berbagai macam  bidang.  Teknologi  yang  dihasilkan  dapat  membantu meringankan  pekerjaan  manusia  dan  mengeksplorasi  kekayaan alam.  Contohnya,  teknologi  sangat  dibutuhkan  dalam  bidang penelitian.  Seperti  halnya  para  peneliti  serangga  sangat membutuhkan bantuan teknologi  untuk membantu dalam proses identifikasi dan sensus serangga. Sehingga, para peneliti serangga dapat menemukan spesies-spesies serangga  yang belum diamati dan dipelajari dengan baik di alam.
Serangga memliki kemampuan bertahan hidup di beberapa lingkungan terberat di bumi dan kapasitas pertumbuhan populasi serta  interaksi  serangga  mencakup  keseluruhan  kompleksitas ekologi.  Keberagaman  mereka  inilah  yang  menjadi  daya  tarik tersendiri  bagi  para  peneliti  [1].  Pada  umumnya  kelompok organisme  seperti  serangga  merupakan  individu  yang  kecil, sehingga  sulit  dikumpulkan,  tidak  jelas,  atau  sedikit  diminati. Jumlah  spesies  ini  sulit  diperkirakan,  kemungkinan  jumlah sebenarnya  akan  jauh  lebih  tinggi  daripada  jumlah  yang  telah diketahui. Banyak individu dari kelompok ini yang hanya memiliki sedikit  deskripsi  karena  seringkali  ada  spesies  yang  tidak  dapat dijangkau [2].
Dalam  hal  ini  yang  masih  cukup  sulit  untuk  dilakukan identifikasi dan sensus terhadap serangga ( insect ) yaitu, serangga yang  lingkungan  hidupnya  di  udara,  karena  cukup  sulit  dalam pengambilan data sensus. Para peneliti yang ingin mengidentifikasi suatu serangga di suatu tempat (misalnya hutan) biasanya datang dengan  sekelompok  orang  yang  terdiri  dari  peneliti  itu  sendiri, asisten  peneliti  dan porter yang  membutuhkan  banyak  pekerja, selain  itu  waktu  yang  dibutuhkan  mereka  untuk  melalukan identifikasi  mulai  dari  menangkap  serangga,  memisahkan  dan mengidentifikasi  serangga-serangga  itu  relatif  lama.  Bahkan terkadang  membutuhkan  waktu  berminggu-minggu  untuk
mendapatkan hasil yang maksimal. Sampai saat ini metode yang digunakan  dalam  penelitian  serangga  yaitu  metode  transek  dan stationary trap (contohnya light trap , glue trap , net trap ) dimana trap ini tidak dapat bergerak sehingga hanya menunggu serangga (insect) datang dengan sendirinya. Hal inilah yang membutuhkan waktu  lama  dalam  proses  pengumpulan  serangga  serta mengidentifikasi serangga tersebut.
Gambar 1 Pendistirbusian ilustrasi spesies dengan kelompok umum taksonomi [3]
Insekta merupakan kelompok dominan organisme di bumi, dalam  hal  keragaman  taksonomi  dan  memiliki  fungsi  ekologis penting  di  bumi  [3],  namun  sayangnya  hanya  sedikit  sekali serangga  yang  sudah  dipelajari  dengan  baik.  Oleh  karena  itu diperlukan  pengembangan  teknologi  baru  yang  berguna  untuk sensus serangga. Dimana teknologi baru yang dikembangkan pada riset ini berupa teknologi insect trap yang dapat bergerak sehingga dapat  melakukan  sensus  serangga  ke  beberapa  tempat.    Sensus dapat dilakukan untuk serangga yang berada pada ketinggian 10 meter, 50 meter bahkan di atas 100 meter dari permukaan tanah.

## I N F O  A R T I K E L
Diterima  : 29 Desember 2017 Direvisi  : 8 Januari 2018 Disetujui  : 25 Januari 2018
Kata Kunci : UAV, Serangga, Survei serangga, Insect trap

## A B S T R A K
Insekta  merupakan  kelompok  dominan  organisme  di  bumi,  dalam  hal  keragaman  taksonomi  dan memiliki fungsi ekologis yang penting, namun sedikit sekali diketahui baik jenis maupun perilakunya (Wilson,1992). Oleh  karena  diperlukan pengembangan teknologi baru  yang berguna  untuk sensus serangga.  Dimana  teknologi  baru  yang  dikembangkan  pada  riset  ini  berupa  teknologi insect  trap berbasis UAVyang dapat bergerak sehingga dapat melakukan sensus serangga ke beberapa tempat. Sensus dapat dilakukan untuk serangga yang berada pada ketinggian rendah maupun tinggi. Survei populasi serangga yang biasa dilakukan dengan menggunakan metode jelajah dengan rute survei yang dipetakan dengan menggunakan GPS (Soekardi et al., 2013) tidak dapat menjangkau serangga pada ketinggian lebih dari 5 meter.  Maka wahana baru ini akan lebih efektif dan efesien dalam melakukan survei serangga pada ketinggian. Teknologi insect trap yang dapat bergerak merupakan pengembangan teknologi baru yang dapat digunakan untuk sensus serangga dalam melakukan identifikasi spesies- spesies baru serangga yang ada di alam khususnya serangga yang lingkungan hidupnya di udara.
Survei  populasi  serangga  yang  biasa  dilakukan  dengan menggunakan metode jelajah dengan rute survei yang dipetakan dengan menggunakan GPS [4] tidak dapat menjangkau serangga pada ketinggian lebih dari 5 meter.  Maka wahana baru ini akan lebih efektif dan efesien dalam melakukan survey serangga pada ketinggian.

## II. METODE PENELITIAN
Pengembangan  UAV based  insect  trap yang  diinginkan adalah sebagai berikut:
1. Penangkapan serangga dapat dilakukan dengan pesawat dan mekanisme jaring
2. Arah gerak dari pesawat dapat diatur secara otomatis dengan way point atau dengan cara manual
UAV atau Unmanned Aerial Vehicle adalah wahana terbang tanpa awak. Wahana ini pada saat ini menjadi salah satu teknologi yang  berkembang  cukup  pesat  dengan  aplikasi  kegunaannya cukup  beragam  untuk  berbagai  keperluan.  UAV  terbukti digunakan pada proses pemetaan land use , manajemen pengaturan tanaman  pada  kebun  sawit,  pemupukan  dan  banyak  aplikasi lainnya.  Pada  riset  ini  UAV  digunakan  sebagai  bagian  survei serangga  dengan  penjaringan  serangga  pada path yang  sudah disediakan oleh peneliti.
Proses  pemilihan  wahana  propulsi  dan  sistem  kontrol dilakukan  pertama  kali.  Setelah  wahana  dipilih  maka  dapat diselaraskan dengan pemilihan trap yang sesuai dengan pay load wahana. Urutan proses dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Proses pengembangan wahana dan trap
Gambar 3 Bagian-bagian wahana dan t rap
Pada  riset  ini  dipilihlah  sebuah  wahana  terbang  ringan berupa  layangan  ditenagai  dengan  sebuah  motor.  Wahana  ini terbang  dengan  metode thrust  vector dan  layangannya  dikenal dengan vector kite. Bagian-bagian wahana terbang:
1. Penggerak dan Daya
 Motor
Sebagai motor penggerak digunukan motor inner brushless dengan  spesifikasi  2200  rpm/v  atau  2200  kv  sehingga  dapat memberikan gaya dorong yang kuat bagi pesawat untuk terbang dan bermanuver dengan lincah.

## Gambar 4 Motor out runner brushless dc
Dengan menggunakan rotor innerbrushless atau EDF udara yang masuk  dapat  lebih  fokus,  sehingga  kecepatan  dapat  lebih dimaksimalkan, dan daya dorong pesawat menjadi lebih tinggi.
 Electronic Speed Controller
Untuk menunjang pengontrolan kecepatan  juga digunakan sebuah ESC yang berfungsi untuk mengontrol kecepatan pesawat pada  saat  terbang,  digunakan ESC dengan rating  power yang cukup besar agar arus yang tersuplai ke motor bisa lebih efektif dan aman.
Gambar 5 Electronic Speed Controller
 Pulley
Untuk  menggerekan rudder,  aileron ,  dan  juga elevator digunakan pulley berbahan karbon  fiber  dengan  bobot tarik dan tekan 9 kg sehingga memungkinkan pesawat untuk bermanuver dengan  lincah  karena  sudah  didukung  dengan pulley yang  kuat untuk melakukan pergerakan jaring.
3 Pengujian Terbang 2 Pemilihan Mekanisme Trapping Opsi Luas Trapping 1
Pemilihan Wahana
Pemilihan Motor, Controller, dan
Sensor Lainnya (GPS, Air Speed Sensor, etc.) Pembuatan Wahana
 Baterai (Li-Po 3s Turnigy 11.1 V 2200 mAh) Batarai  3s  dipilih  dengan  tujuan  untuk  menambah  waktu terbang  dan  jarak  tempuh  dari  pesawat.  Selain  itu  dengan  daya 2200  mAh,  maka  dapat  mempercepat  terbang  pesawat,  karena pada  motor  menggunakan  spesifikasi  2200  kV,  maka  pesawat dapat terbang dengan daya yang cukup sampai ke moto.
Gambar 7 Baterai Li-Po 3s turnigy 11.1 V 2200 mAh

## 2. Sistem Kontrol dan Prosesor
Prosesor (Ardupilot APM 2.6 Telemetry 433 MHz)
Ardupilot  2.6  digunakan  sebagai  otak  pesawat  untuk memproses data ( way point ) yang dimasukkan pada pesawat untuk menjalankan  misi autonomous .  Untuk  pengontrolan  di  ground digunakan telemetry dengan frekuensi 433 MHz.
Gambar 7 APM 2.6 Telemetry 433 MHz

## 3. Bahan Pesawat
Bahan  pesawat  yang  digunakan  adalah  dengan  jenis  layar dari kain parasut, karena bahan  ini cukup ringan  jika digunakan untuk bagian sayap. Frame pesawat terbuat dari komposit bambu alumunium yang ringan dan fleksibel.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Pembuatan  wahana  ini  terdari  dari  tiga  bagian.  Bagian pertama  adalah  pembuatan  badan  pesawat  dan frame untuk peletakan mesin- propeller dan sistem peubah arah mesin dan juga sistem  kontrol ardupilot dan  GPS.  Bagian  kedua  adalah pembuatan  sistem kontrol wahana. Sistem ini terdiri dari motor- propeller dan  peubah  arah  motor,  elektronika  untuk  motor  dan sistem  kontrol ardupilot serta  sebuah  GPS,  seperti  yang  terlihat pada Gambar 9. Bagian ketiga adalah pembuatan sistem trap yang terdiri dari jaring berbagai ukuran.

## Gambar 9 Sistem kontrol wahana
Wahana didesain sebagai wahana sangat ringan agar mudah untuk  dimobilisasi  dan  juga  cukup  murah  untuk  dibuat.  Desain wahana terlihat pada Gambar 10.
Propulsi dengan menggunakan sistem thrust vector menjadi pilihan karena termasuk paling sederhana. Kemudian karena yang digerakkan adalah hanya bagian motor utama, sistem ini menjadi sangat  kompak  dan  kecil,  berbeda  sekali  dengan  sistem  yang memanfaatkan aileron untuk  berubah  arah.  Sistem  propulsi ditunjukkan pada Gambar 11.
Gambar 11 Metode propulsi
Berikut  adalah  spesifikasi  dan  dimensi  dari  wahana  yang  telah berhasil dibuat.
T ABEL I
S PESIFIKASI WAHANA DAN TRAP No Informasi Input Satuan 1 Airframe 1.1 Bentang sayap 1360 mm 1.2 Panjang wahana 414,84 mm 1.3 Tinggi wahana 331,45 mm 1.4 Panjang tail 100 cm 1.5 Diameter tail 12,6 cm 1.6 Diameter lubang jaring 1 mm 1.7 Material frame Bambu 1.8 Material wing Parasut 1.9 Berat frame 150 gr 1.10  Sifat a irframe Fleksible 1.11  Jumlah servo 2 buah 2 Sifat Propulsi 2.1 Jumlah motor 1 buah 2.2 Daya motor 342 Watt 2.3 Jenis motor Brushless 2.4 Jumlah propeller 1 buah 2.5 Diameter x Pitch Propeller 7 x 5 2.6 Bahan propeller Plastik 2.7 Jumlah bilah tiap propeller 2 buah 3 Sistem Elektronis 3.1 Jumlah baterai 1 buah 3.2 Jenis baterai Li-Po 3.3 Jumlah sel baterai 3 S 3.4 Kapasitas baterai 2200 mAh 3.5 Discharge ratio baterai 25 C 3.6 Jumlah ESC 1 3.7 Kapasitas arus ESC 30 A
4 Misi 4.1 Motode take-off
Manual
4.2 Metode pengambilan data Jaring dan GPS 4.3 Metode landing
Manual
4.4 Metode failsafe
Belding
Gambar 12 Frame dan sistem propulsi pesawat
Pada Gambar 12 diperlihatkan wahana  yang sudah terakit dan siap terbang. Total berat wahana sendiri di bawah 600 gram, dengan berat yang sangat ringan dan kemampuan wahana untuk dilipan  menjadikan  wahana  ini  mudah  untuk  dibawa  ke  segala medan. Take off wahana terbang dilakukan dari tangan, sementara landing dilakukan dengan mematikan mesin dan turun perlahan. Pada Gambar 13 dan 14 ditunjukkan tes terbang dari wahana dengan  membawa insect  trap .  Tes  terbang  berhasil  dilakukan dengan baik dengan beberapa ketinggian yang berbeda.
Gambar 13 Tes terbang 1 Gambar 14 Tes terbang 2

## IV. KESIIMPULAN
Insect trap berbasis UAV yang dapat bergerak  merupakan pengembangan teknologi baru yang dapat digunakan untuk survei sensus serangga dan dalam melakukan identifikasi spesies-spesies baru. Insect trap baru ini dapat mensurvei serangga yang ada di alam  khusus  nya  serangga  yang  lingkungan  hidupnya  di  udara. Teknologi ini lebih efektif dan efisien untuk kegiatan identifikasi serangga.

## DAFTAR RUJUKAN
[1] Schowalter,  D.T.  2011. Insect  Ecology  An  Ecosystem Approach 3rd Edition . Academic Press is an imprint of Elsevier  London.Library  of  Congress  Cataloging-in- Publication  Data ISBN :978-0-12-381351-0
[2] Chapman, A. D. 2006. Jumlah spesies hidup di Australia dan Dunia (dalam bahasa Inggris) . Canberra: Australian Biological Resources Study. ISBN 978-0-642-56850-2
[3] Wilson,  O.  E.  1992. The  Diversity  of  Life .  Harvard University Press.
[4] Soekardi,  H,  Martinus,  Nukmal,  M.2013. Survei Keanekaragaman Kupu-kupu di Beberapa Pulau Kecil, Teluk  Lampung .  Penelitian  Fundamental  Tahun Anggaran 2013 Nomor: 359/UN26/8/PL/2013