Gambaran Umum Drone
Pengertian Drone
Drone merupakan pesawat tanpa pilot yang mana pada sistem kendalinya dapat dikendalikan secara otomatis melalui program komputer yang dirancang, atau melalui kendali jarak jauh dari pilot yang terdapat di dataran atau di kendaraan lainnya. Drone, yang lebih dikenal Unmanned Aerial Vehicle (UAV) awalnya dikembangkan untuk kebutuhan militer (Balanukhin, 2015).
Sejarah Drone
Ide pengembangan pesawat tanpa pilot sudah ada sejak 22 Agustus 1849. Waktu itu, Austria berusaha menyerang kota Venesia di Italia dengan menggunakan balon tak berawak yang penuh akan bahan peledak. Cara kerja drone sederhana ini tidak sepenuhnya berhasil. Beberapa balon mengenai sasaran, tetapi ada pula yang terjebak angin dan berubah arah.
Manfaat Drone
Awalnya UAV merupakan pesawat yang dikendalikan jarak jauh, namun sistem otomatis kini mulai banyak diterapkan. Perkembangan teknologi membuat drone juga mulai banyak diterapkan untuk kebutuhan sipil, terutama di bidang bisnis, industri dan logistik.
Amazon memulai persaingan industri ini melalui peluncuran layanan Amazon Prime Air.Pengangkutan barang menjadi lebih cepat, lebih praktis, minim human error, dan mampu menjangkau lokasi terpencil.
Hingga saat ini di dunia industri bisnis, drone telah diterapkan dalam berbagai layanan seperti: Pengawasan Infrastruktur Fisik (pabrik, pelabuhan, jaringan listrik, dsb.), pengiriman paket barang, pemadam kebakaran hutan, eksplorasi lokasi tambang maupun minyak/mineral.
Komponen Penyusun Drone
Dalam proses pembuatannya drone quadcopter memiliki beberapa komponen penyusun yang biasa terdapat pada quadcopter. Berikut beberapa penjelasan tentang komponen penyusun quadcopter (Balanukhin, 2015).
a. Frame F450Q
Frame quad F450 merupakan frame yang berukuran diameter 450 mm. Frame ini terbuat dari bahan plastik solid agar tidak terlalu berat dan lebih kuat. Selain itu frame ini cukup lentur, sehingga dapat mengurangi getaran/goncangan pada saat pesawat mendarat atau terjadi crash.
Frame ini memiliki 4 sayap untuk menempatkan motor pada masing-masing ujung lengan. Selain itu frame ini memiliki landing gear kecil pada bagian bawah masing-masing ujung lengan agar perangkat lain tidak kontak langsung ke landasan. Hal tersebut berguna untuk melindungi flight controller agar tidak terkena benturan ke tanah jika terjadi crash.
b. Remote Control Teknologi Pengendali
Remote Control adalah sebuah alat elektronik yang digunakan untuk mengoperasikan sebuah mesin dari jarak jauh. Remote control terdiri dari Tx dan Rx (transmitter dan receiver) yang merupakan pengirim data dan penerima data, data yang dikirim adalah data PPM (Pulse Position Modulation) atau PCM ( Pulse Code Modulation).
Dengan frekuensi 27, 35, 72 dan 2,4 GHz. Radio transmitter mengirimkan sinyal-sinyal sesuai dengan posisi dari tiap kanal. Bentuk sinyal yang dikirim tidak ada aturan baku yang mengatur sehingga perusahaan pembuat dapat membuat sinyal kirim sesuai dengan keinginan.
c. Baterai Lithium Polymer (LiPo)
Baterai Lithium Polimer atau biasa disebut dengan LiPo merupakan salah satu jenis baterai yang sering digunakan dalam dunia RC.Utamanya untuk RC tipe pesawat dan helikopter.Baterai LiPo tidak menggunakan cairan sebagai elektrolit melainkan menggunakan elektrolit polimer kering yang berbentuk seperti lapisan plastik film tipis.
Lapisan film ini disusun berlapis-lapis diantara anoda dan katoda yang mengakibatkan pertukaran ion.Kekurangan pada baterai li-po yaitu lemahnya aliran pertukaran ion yang terjadi melalui elektrolit polimer kering.
Hal ini menyebabkan penurunan pada charging dan discharging rate.Masalah ini sebenarnya bisa diatasi dengan memanaskan baterai sehingga menyebabkan pertukaran ion menjadi lebih cepat, namun metode ini dianggap tidak dapat untuk diaplikasikan pada keadaan sehari-hari.
d. Flight Controller Drone
Flight controller drone merupakan komponen quadcopter yang menentukan apa saja fitur dari quadcopter tersebut atau dapat disebut sebagai pusat saraf dari drone. Cara kerja flight control dapat dikendalikan berdasarkan GPS untuk mengaktifkan sistem autopilot dan diterbangkan dengan sistem stabilisasi dasar menggunakan hardware kelas radio kontrol.
Flight controller memiliki banyak sensor yang tersedia seperti sensor posisi, sensor tekanan udara, dan sensor kecepatan udara.perangkat utama perhitungan penerbangan berbasis pada gyroscope dan ditambah dengan accelerometer. Accelerometer sensor digunakan untuk mengukur percepatan dynamic dan static suatu objek.
e. Electronic Speed Control (ESC)
ESC yang digunakan adalah berjenis brushless, terdiri atas susunan MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) untuk mengendalikan kecepatan motor brushless.ESC bekerja secara cepat untuk menghidupkan atau mematikan pulsa ke motor, sehingga respon kendali motor cepat.
Selain itu ESC yang digunakan telah berbasis mikroprosessor, sehingga dapat diprogram sesuai dengan kebutuhan.Keempat ESC yang digunakan tergabung dalam satu fisik, atau dapat disebut sebagai Quattro ESC, sehingga tidak memerlukan konfigurasi wiring yang banyak.
f. Motor BrushLess DC (BLDC)
Motor brushless direct current (BLDC) adalah motor yang tidak menggunakan sikat atau brush untuk pergantian medan magnet (komutasi) tetapi dilakukan secara komutasi elektronis.
Adapun beberapa keuntungan dengan menggunakan Motor BLDC pada pembuatan drone Quadcopter, yaitu: Kecepatan yang lebih baik untuk melawan karakteristik tenaga putaran, tanggapan dinamis tinggi, efisiensi tinggi, tahan lama atau usia pakai lebih lama, dan nyaris tanpa suara bila dioperasikan, serta speed range yang lebih luas.
g. Baling-Baling (Propeller)
Baling-baling (propeller) adalah alat untuk menjalankan pesawat terbang. Balingbaling memindahkan tenaga dengan mengkonversi gerakan rotasi menjadi daya dorong untuk menggerakkan sebuah kendaraan seperti pesawat terbang untuk melalui suatu massa seperti udara dengan memutar dua atau lebih bilah kembar dari sebuah poros utama.
Sebuah propeler berperan sebagai sayap berputar dan memproduksi gaya yang mengaplikasikan prinsip Bernoulli dan hukum gerak Newton menghasilkan sebuah perbedaan tekanan antara permukaan depan dan belakang. Baling-baling yang digunakan pada quadcopter berdimensi 10 x 45 inch.
h. Telemetry
Telemetry adalah Sebuah Unit Komunikasi System yg di Buat oleh Angkatan Bersenjata Israel.Tujuan utamanya adalah untuk mengakhiri era Komunikasi Satelit OFEQ di Luar Angkasa. Yang Terkesan Bagi Bangsa Yahudi ini, Program Tersebut agak Boros banget, Membutuhkan Biaya Mahal dan Kemampuan Signal & Penglihatannya juga Terbatas Pada Lengkungan Bumi.
Sinyal Komunikasi atau pertukaran data pada telemetry merupakan hal penting.Telemetry diperuntukan untuk memperpanjang basis sinyal-sinyal untuk penerbangan pesawat, robot drone atau untuk penerbangan arah rudal Jelajah seperti halnya milik bangsa Yahudi.Seperti David Sling, Arrow, Barak8, atau Popeye Turbo.
Namun apabila tidak ada signal-signal telemetry maka pesawat drone tersebut tidak bisa terbang semakin jauh. Drone tersebut hanya mampu terbang berdasarkan lokasi yg tidak terlampau luas (Balanukhin, 2015).
Jenis-jenis Drone
Berdasarkan jenisnya, terdapat dua jenis drone, yaitu multicopter dan fixed wing. Fixed wing memiliki bentuk seperti pesawat terbang biasa yang dilengkapi sistem sayap.Tipe fix-winged memerlukan desain aerodinamika pada sayap dan badannya sehingga perancangannya cukup rumit.
Sedangkan multicopter yaitu jenis drone yang memanfaatkan putaran baling-baling untuk terbang. Multicopter dibagi lagi menjadi dua yaitu single-rotor dan multi-rotor.Tipe single-rotor berbentuk seperti helikopter menggunakan baling-baling tunggal, sedangkan multi-rotor menggunakan 3 sampai 8 baling-baling (Balanukhin, 2015).
Sumber:
Balanukhin, R., 2015, The AR.Drone 2.0 controlling library for C#/.NET and Mono, with video support. https://github.com/Ruslan-B/AR.Drone (diakses 25 Juni 2019)