KELOMPOK 3
DESAIN DRONE HEXACOPTER
1. Tujuan
: Agar bintara siswa
mampu membuat desain drone menggunakan aplikasi 3ds Max
2. Alat
dan Bahan :
a. Laptop;
b. Aplikasi
3DS MAX.
3. Dasar
teori
:
Pengertian UAV (Unmanned
aerial vehicle)
Secara umum,
Drone merupakan sebuah kendaraan udaha tanpa awak. Bentuk
Drone menyerupai pesawat terbang atau juga helikopter dalam ukuran kecil yang
dapat di operasikan tanpa dikendarai oleh awak atau pilot. Alat canggih ini
menggunakan remote control untuk dapat mengontrol Drone saat terbang di udara.
Oleh sebab itu banyak anggota militer yang memanfaatkan alat canggih ini untuk
dapat menyelesaikan berbagai macam misi yang mempunyai resiko tinggi untuk
pesawat yang dikendarai oleh pilot.
Secara umum,
ada dua jenis drone, yaitu fixed wing dan multi-rotor (multi-motor). Fixed wing
drone, memiliki bentuk dan bekerja dengan prinsip-prinsip yang sama dengan
pesawat terbang. Motornya diletakkan horizontal, sehingga baling-balingnya
dapat menggerakkan badan drone secara horizontal pula. Sayap dan badan drone
dibuat aerodinamis, untuk mendapat daya angkat optimal pada saat drone bergerak
horizontal.
Multi-rotor
drone bekerja dengan prinsip-prinsip yang sama dengan helikopter. Motornya
diletakkan vertikal, sehingga baling-balingnya dapat membuat daya angkat
(thrust) secara vertikal pula. Drone multi-rotor inilah yang menjadi fokus
pembahasan pada tulisan ini. Meski alat canggih ini pada awalnya hanya di
gunakan oleh anggota militer saja, kini alat ini telah banyak digunakan oleh
seluruh pihak secara meluas. Badan pemerintahan juga memanfaatkan
alat canggih ini untuk dapat menghubungkan intelejen dengan pertanahan.
Namun saat ini untuk masyarakat awam sekalipun juga sudah dapat menggunakan
Drone.
Drone khusus untuk militer
hanya dapat digunakan oleh pihak militer atau badan pemerintahan sedangkan
Drone komersial biasanya dipasarkan di beberapa toko secara meluas dan dapat
digunakan oleh seluruh masyarakat umum.
Untuk ukuran
Drone khusus militer atau badan pemerintah biasanya berukuran lebih besar dan
bahkan dilengkapi dengan adanya persenjataan guna mempertahankan alat canggih
tersebut dari serangan. Tentunya sangat berbeda dengan ukuran untuk komersial
yang dibuat lebih kecil dan ringan. Kemudian pada umumnya alat canggih ini
menggunakan baterai yang apabila isi dayanya habis harus segera diisi atau di-charge.
Namun biasanya ada juga beberapa jenis yang menyediakan baterai ekstra agar
drone dapat terbang lebih lama lagi.
Fungsi Kegunaan Drone
Pihak militer
menggunakan alat canggih ini untuk dapat melakukan berbagai macam
aktifitas intelejen yaitu dapat memonitor seluruh wilayah yang sangat berbahaya
melalui udara tanpa harus mengirimkan pesawat berpilot. Kemudian kegunaan Drone
untuk badan pemerintah biasanya digunakan sebagai alat pemetaan menggunakan
jalur udara. Drone juga dimanfaatkan oleh perusahaan-perusahaan agar
dapat digunakan untuk membawa atau mengantarkan barang. Fungsi lainnya dari
Drone tidak hanya itu saja, alat ini juga dimanfaatkan untuk mengambil potret
gambar atau video dengan memanfaatkan fasilitas kamera yang diambil dari
ketinggian kemudian juga dapat digunakan untuk pembuatan film.
4. Komponen
pada UAV.
1)
Kerangka (Frame)
Sebuah
drone memerlukan kerangka atau dalam bahasa Inggris disebut sebagai frame
ataupun rig. Kerangka drone 4-motor, biasanya menyerupai huruf "x"
ataupun tanda "+". Keempat motor terpasang pada ujung-ujung kerangka
tersebut. Perbedaan utama antara keduanya adalah ke arah ke mana
"muka" dari pengendali utama atau flight controller menghadap. Gambar
berikut dapat memberikan ilustrasi perbedaan antara keduanya.
2)
Motor dan Baling-baling
(Motors and Propellers)
Motor
dan baling-baling adalah penggerak utama yang mengakibatkan drone dapat terbang
di udara. Drone 4-motor memiliki 2 motor yang menggerakkan baling-baling searah
jarum jam (clockwise - cw). Dan 2 motor lainnya lagi menggerakkan berlawanan
arah jarum jam (counter-clockwise - ccw).
Mengapa
demikian? Karena, poros di mana motor dan baling-baling terpasang, dan bergerak
ke satu arah, akan cenderung berputar berlawanan arah gerakan baling-baling
tersebut, sesuai prinsip momen torsi dalam hukum fisika.
Dalam
hal ini, 2 motor yang menggerakkan baling-baling searah jarum jam akan
cenderung mengakibatkan timbulnya momen torsi pada kerangka drone untuk
berputar berlawanan arah jarum jam. Sementara itu, 2 motor lainnya yang memutar
baling-baling berlawanan arah jarum jam juga mengakibatkan timbulnya momen
torsi pada kerangka drone, tapi ke arah sebaliknya. Pada akhirnya, keempat
motor yang menggerakkan baling-baling sesuai penjelasan sebelumnya, akan saling
menghilangkan momen-momen torsi yang mereka ciptakan sendiri.
3) Pengendali Utama (Flight Controller atau Main
Controller)
Pengendali Utama, dikenal dalam bahasa Inggris
sebagai flight controller (FC) ataupun main controller (MC), merupakan komputer
mini yang dipasang sebagai pengendali utama sebuah drone. Dia bertugas
mengumpulkan dan mengelola informasi ketinggian, kecepatan, arah, kemiringan
dan lain-lain dan mengusahakan agar drone tetap dalam keadaan yang sesuai
dengan yang diharapkan.
4)
Pengendali Kecepatan Elektronik (Electronic Speed Controller - ESC)
Dalam suatu ketika, flight controller dapat
memerintahkan 2 motor di sebelah kiri untuk berputar lebih cepat dari 2 motor
lain di sebelah kanannya, untuk membuat drone "bergulir" (rolling) ke
kanan. Hal ini terjadi ketika flight controller mengirim sinyal untuk menambah
kecepatan berputar, kepada Pengendali Kecepatan Elektronik, atau ESC -
Electronic Speed Controller, yang terhubung dengan motor-motor di sebelah kiri. Dengan demikian dapat dipahami bahwa ESC
menerjemahkan sinyal dari flight controller untuk menambah atau mengurangi daya
sebuah motor yang terhubung dengannya.
5) Radio Controller (RC), Transmitter dan
Receiver
Pengendali
jarak jauh dengan menggunakan frekuensi radio, atau lebih dikenal dengan nama
radio controller (RC)saja, mutlak diperlukan untuk mengendalikan drone 4-motor.
Pengendali ini memerlukan alat pemancar atau transmitter dan penerima atau
receiver. Pemancar selalu ada di tangan Anda, sang pengendali drone, sementara
penerima dipasang pada drone dan terhubung langsung dengan Pengendali Utama,
flight controller.
Radio
controller yang diperlukan untuk mengendalikan drone membutuhkan minimal 4
kanal atau channels untuk berkomunikasi dengan drone. Masing-masing channel
dipakai untuk mengendalikan: throttle atau lift, yaw atau rudder, pitch atau
elevator dan roll atau aileron.
6) Baterai Lipo
Sebuah
drone, tidak lengkap tanpa adanya baterai. Baterai yang paling umum dipakai
sekarang ini adalah baterai Lithium-ion Polymer, atau lebih sering disingkat
sebagai Li-Po atau Lipo saja. Baterai Lipo ini sangat populer di dunia Radio
Controller, termasuk drone dalam 5 tahun terakhir ini. Umumnya, setiap sel
baterai Lipo memiliki daya nominal sebesar 3.7 Volt. Jika sebuah drone
membutuhkan daya yang besar, karena motor-motornya yang berdaya besar atau
karena berat total drone besar, maka diperlukan baterai dengan daya yang besar
pula. Dengan demikian diperlukanlah baterai dengan jumlah sel 2 sampai dengan 6
sel. Total daya listrik yang dibawa berkisar dari 7.4 sampai 22.2 Volt.
Indikator jumlah sel dalam sebuah baterai Lipo ditampilkan dalam satuan
"S". Misalnya baterai dengan 2 sel, berindikasi "2S", 3 sel
dengan "3S", 4 sel dengan "4S" dan seterusnya.
5. Langkah
Langkah Percobaan.
a.
Penyiapan alat dan komponen yang digunakan untuk percobaan;
b.
Gunakan laptop ataupun Pc untuk membuat program menggunakan 3DS
MAX;
c. Tambahkan Vray ke project yang sudah di
buat;
d.
Setelah selesai save project dan upload di blog yang telah di
buat.
6. Analisa Percobaan:
1. Gambar
desain :
