📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 22 dokumenDESAIN DAN IMPLEMENTASI SISTEM PEMOSISIAN XYZ DAN SISTEM PEMROSESAN KONTROL UNTUK MASK ALIGNER
Mask alignment akurat dan presisi merupakan hambatan yang kritis dalam alur kerja kompleks dari proses micro-fabrication dan fotolitografi modern. Proses ini menuntut sistem aktuasi mekanis yang tangguh, dipadukan dengan arsitektur kendali yang akurat untuk memastikan transfer pola geometris secara presisi ke atas substrat semikonduktor. Di lingkungan penelitian akademis yang memiliki sumber daya terbatas, tantangan ini semakin rumit oleh keharusan untuk menyeimbangkan biaya pengembangan dengan kinerja operasional yang diperlukan untuk tugas presisi sub-milimeter. Untuk mengatasi hal tersebut, studi komprehensif ini menyajikan desain, implementasi fisik, dan pemrosesan kendali dari XYZ linear movement stage khusus untuk sistem mask alignment. Sistem penyelarasan ini dikembangkan menggunakan stepper motor Nema 17 yang digabungkan secara langsung dengan lead screw untuk menggerakkan sumbu X dan sumbu Y. Konfigurasi mekanis ini dirancang secara cermat untuk mencapai resolusi pergerakan linier minimum teoretis sebesar 10 ?m per langkah stepper motor. Sistem pemrosesan kendali diimplementasikan menggunakan mikrokontroler STM32F103CBT6 sebagai unit pemrosesan pusat yang mendikte pergerakan stepper motor melalui tiga motor driver DRV8825. Kombinasi ini memfasilitasi tiga mode penyelarasan yang memungkinkan operator bertransisi dari pemosisian awal yang luas ke penyelarasan struktural tingkat mikrometer. Validasi eksperimental dilakukan untuk membandingkan resolusi desain teoretis dengan kinerja pemosisian aktual. Pada pengujian fine adjustment dengan target 10 ?m, perpindahan mekanis sumbu X berfluktuasi antara 9,434 ?m dan 10,417 ?m, menghasilkan tingkat akurasi sebesar 10,018 ?m ± 0,485 ?m. Sementara itu, sumbu Y menunjukkan tingkat stabilitas yang lebih tinggi dengan akurasi 9,865 ?m ± 0,407 ?m. Karena hasil ini melacak ketat target 10 ?m, sistem secara efektif menghilangkan kebutuhan koreksi pemosisian osilasi yang memakan waktu. Selanjutnya, pada pengujian medium adjustment dengan target 100 ?m, sumbu X mencapai perpindahan rata-rata 94,5 ?m ± 1,915 ?m, menunjukkan standard error of the mean yang lebih rendah tetapi belum mencapai target secara penuh, sedangkan sumbu Y lebih konsisten dengan target pada angka 100,5 ?m ± 4,123 ?m. Terakhir, pada pengujian coarse adjustment dengan target 1000 ?m, sumbu X berfluktuasi dari 960 ?m hingga 1020 ?m dengan akurasi 990 ?m ± 29,439 ?m, dan ii sumbu Y berkisar dari 960 ?m hingga 1010 ?m dengan akurasi identik 990 ?m ± 21,602 ?m, yang membuktikan bahwa sumbu Y memiliki tingkat presisi yang lebih superior dibandingkan sumbu X. Analisis mengungkapkan bahwa perbedaan antara masukan pengguna dan perpindahan fisik aktual disebabkan oleh efek backlash yang inheren pada mekanisme lead screw. Integrasi pemasangan anti-backlash nut berhasil meminimalkan fenomena ini dan secara signifikan mengurangi jumlah masukan kontrol korektif saat membalikkan arah pergerakan, meskipun efek backlash tidak hilang sepenuhnya. Di luar penyelarasan sumbu X dan sumbu Y, sistem pemosisian sumbu Z dirancang secara eksplisit untuk mempertahankan celah udara maksimum 30 ?m antara photomask dan wafer. Diuji menggunakan pengganti masker akrilik dan feeler gauge 0,03 mm, pergerakan sumbu Z memberikan kendali yang memadai untuk membawa wafer chuck cukup dekat ke masker, memastikan kedua alignment mark tetap terlihat jelas dan terfokus tajam. Arsitektur open-loop yang diusulkan berhasil memberikan konsistensi operasional untuk tugas micro-fabrication berpresisi tinggi dan terbukti menjadi solusi yang layak untuk lingkungan akademis. Eksplorasi di masa depan akan difokuskan pada integrasi mekanisme encoder feedback guna memitigasi backlash mekanis secara menyeluruh.
DEVELOPMENT OF AN ABAQUS-COUPLED WORKFLOW FOR INTEGRATED VOXEL-BASED LATTICE ANALYSIS
Porous lattice structures are widely studied as a way to reduce stiffness mismatch in loadbearing implants. However, preparing lattice models for finite element analysis can still require repeated manual steps, especially during geometry generation, mesh preparation, boundarycondition setup, and result extraction. This study aims to develop a voxel-native modelling workflow that can generate lattice structures from user-defined parameters and prepare them for finite element analysis. It also aims to verify whether the resulting voxel-based models can produce elastic responses that are consistent with previous studies. The developed workflow consists of a Python-based voxel lattice generator and an automated Abaqus compression-analysis script. The generator creates a three-dimensional voxel grid, evaluates the selected TPMS field, controls the target porosity, removes small disconnected artefacts, and exports the solid voxels as hexahedral finite element meshes. The Abaqus script imports the generated input file, assigns material properties, creates the compression setup, applies boundary conditions, and extracts force-displacement data to calculate the effective Young’s modulus. The verification case focused on a Strut-Based Gyroid structure at 30% relative density with lattice orientations of [100], [110], and [111]. The workflow produced effective Young’s modulus values of 109 MPa, 145 MPa, and 181 MPa for the [100], [110], and [111] orientations, respectively. The results reproduced the expected anisotropic stiffness order and remained within a reasonable range compared with numerical and experimental reference values. The observed deviations were mainly attributed to differences in geometry-generation convention, orientation alignment, and loading implementation.
PERFORMANCE ANALYSIS OF THM1304 GAS TURBINE
Gas turbine is one of the engines that is commonly used in oil and gas industry as mechanical drive to run compressor. When the engine is being manufactured, the engine needs to be tested to verify whether the engine meets the specification. Since the ambient condition affect gas turbine performance, the condition needs to be standardized. In this study, the performance of THM1304 gas turbine engine manufactured by MAN Energy Solution is analysed to verify the engine performance in standard conditions and the performance characteristic of the engine. The study was done by doing calculation and perform correction from the engine performance test to standard condition and determine whether the engines tested meet the specification. Additionally, the study also describes the performance of the engine across load and the performance of the engine if the process is isentropic. The calculation results showed that both engines pass the specification cited by the manufacturer. Both engines perform similarly with one of the engines shows a slightly higher performance. The isentropic process shows higher power and efficiency, but with higher fuel consumption.
WISUDA PERTAMA ITB 2023-2024_OKTOBER 2024_BUKU 1, FITB, FMIPA, FTMD, FTI, SBM, SPS
-
FAKULTET TEKNIK
-
SISTEM PERGANTIAN GIGI DAN BANTUAN SECARA OTOMATIS PADA SEPEDA LISTRIK BERBASIS PERFORMA PENGENDARA
Permintaan sepeda listrik meningkat pesat sebagai solusi mobilitas yang efisien. Namun, pengalaman berkendara sering terganggu oleh kompleksitas pengaturan transmisi manual yang bergantung pada metode trial-and-error, yang mengakibatkan inefisiensi energi dan kelelahan pengendara. Penelitian ini bertujuan merancang algoritma decision-making otomatis berbasis Exhaustive Search untuk merekomendasikan kombinasi Gear dan Assist secara optimal tanpa membebani pengguna. Algoritma diuji coba kemampuannya dalam merespons dinamika lingkungan. Hasil simulasi menunjukkan sistem mampu bekerja secara proaktif, menjaga stabilitas daya kayuhan pengendara secara konsisten pada target 100 Watt, bahkan saat menghadapi tanjakan curam. Analisis konsumsi energi memperlihatkan bahwa algoritma menerapkan strategi power-on-demand, di mana bantuan motor dimaksimalkan hanya pada kondisi kritis dan diminimalkan secara drastis saat jalan datar untuk penghematan baterai. Namun, disarankan agar penelitian selanjutnya melakukan validasi eksperimental pada perangkat keras fisik untuk memverifikasi performa sistem terhadap variabilitas kondisi dunia nyata.
DESIGN, MANUFACTURE, AND CONTROL SYSTEM OF MINI-3-POINT BENDING TESTING MACHINE FOR PLA/HA BONE SCAFFOLD
Abstrak bisa dilihat di filenya
DESIGN AND PROTOTYPING OF A DATA ACQUISITION SYSTEM FOR MEASURING WHEEL-RAIL CONTACT FORCES IN A 1:5 SCALED ROLLER RIG
In railway operations, wheel-rail contact force plays a critical role in determining the performance and safety of trains. It serves as a key parameter for evaluating various aspects such as safety, stability, and smooth running of the railway system. In Indonesia, there are currently no equipment available to obtain wheel-rail contact force readings. However, the Bandung Institute of Technology has a 1:5 scaled roller rig that does not have instrumentation at the time of writing this undergraduate thesis. This undergraduate thesis aims to implement proper instrumentation on the roller rig. This undergraduate thesis focuses on designing and prototyping a data acquisition system that can measure vertical wheel-rail contact force in the roller rig. A new roller design will be manufactured, which can mount sensors. The data acquisition components will then be assembled to enable reading and displaying sensor readings using LabVIEW. Then, static calibration will be done using sample and test loads to convert the sensor readings into vertical wheel-rail contact force. The prototype system was successfully implemented on the 1:5 roller rig and displayed vertical wheel-rail contact force. Calibration showed errors from actual loads mostly below 7%, with a maximum of 10.1%. The system also exhibited hysteresis of up to 6.4% of the force span. While functional, improvements in load application, strain gauge bonding, and electrical stability are needed to reduce these errors.
PENGEMBANGAN HUMAN MACHINE INTERFACE DAN KONTROL PADA ROBOT MINI DUA DERAJAT KEBEBASAN UNTUK PRAKTIKUM MANDIRI
Praktikum merupakan bagian penting dalam pembelajaran di Program Studi Teknik Mesin ITB, namun keterbatasan fasilitas laboratorium dan banyaknya peserta sering kali menurunkan efektivitas pembelajaran. Sebagai solusi, sebuah robot mini dua derajat kebebasan yang mudah dibawa telah dirancang dan dibuat di Lab Dinamika PAU sebagai alat peraga praktikum mandiri. Namun, perangkat ini belum memiliki antarmuka pengguna dan sistem kontrol yang kompatibel. Oleh karena itu tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan antarmuka pengguna berupa Human Machine Interface dan sistem kontrol yang kompatibel dengan robot tersebut. Penelitian diawali dengan studi pustaka untuk menetapkan kriteria kinerja kontrol. Berdasarkan kriteria tersebut, disusun alur kerja sistem elektrikal, algoritma kontrol, dan mekanisme pembatasan gerak. Tahap berikutnya menetapkan kriteria Human Machine Interface (HMI), yang kemudian diimplementasikan pada HMI web dan dievaluasi hingga memenuhi kebutuhan. Terakhir, dilakukan pengujian terintegrasi untuk memverifikasi kesesuaian perintah-respons, kepatuhan pada batas mekanis atau bidang kerja, dan kestabilan operasi, termasuk penentuan batas frekuensi pull-out motor stepper serta pemilihan durasi tempuh yang efisien. Pada penelitian ini telah berhasil dikembangkan HMI berbasis web dan sistem kontrol yang kompatibel pada robot mini 2-DOF untuk mendukung praktikum mandiri. Sistem ini memungkinkan visualisasi pergerakan lengan robot dan pemantauan parameter secara real-time melalui ESP32. HMI menampilkan visualisasi lintasan, durasi tempuh, serta grafik sudut dan kecepatan sudut ideal. Pengujian juga menunjukkan bahwa durasi tempuh 6.000 ???????? sebagai yang optimal, dengan galat rendah. Untuk lengan yang digerakkan dengan motor stepper, Ambang frekuensi pull-out 250 ???????? ditetapkan sebagai batas frekuensi untuk motor stepper.
BUKU WISUDA KETIGA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG TAHUN TAHUN AKADEMIK 2024/2025 AGUSTUS 2025, BUKU 2 : SAPPK, SBM, SF, SITH, STEI, SPITM
Tidak ada deskripsi.
PARAMETRIC EVALUATION FOR THRUSTER DESIGN OF CLASS II ROV (REMOTELY OPERATED UNDERWATER VEHICLE)
ROVs (Remotely Operated Underwater Vehicle) are used to investigate underwater areas that are too deep for human to dive safely. An ROV that is currently being produced at PT Robomarine Indonesia (RMI) is the Tulamben ROV. This Class II ROV is an omnidirectional ROV, meaning it can move to any direction freely. The analysis was carried out by creating three design variations based of the existing thruster duct, which were then simulated under identical flow conditions using SOLIDWORKS Flow Simulation. Each simulation was conducted with a uniform inlet flow speed of 3 knots, and the resulting thrust and torque values were recorded for each design. The simulation results from this study show that changes in duct geometry significantly affect the thruster’s propulsive characteristics, as one of the three design variation outperforms the existing one, having as high as 14% increase in efficiency. That design was then identified as the most efficient configuration, having the optimal balance between thrust output and torque generated. From there, the effect of changes in duct shape and size of the ROV’s thruster was analyzed, where it was found that increasing the duct length contributes to an increase in thruster efficiency, whereas an increase in duct diameter leads to minor efficiency losses. Therefore, to optimize the thruster’s performance, its duct diameter should be maximized while minimizing the duct length.
PERANCANGAN MODUL PENGHALAU RINTANGAN PADA METRO KAPSUL
Metro kapsul merupakan salah satu moda transportasi umum berjenis kereta dengan penggerak sendiri yang biasanya beroperasi pada perkotaan dengan menggunakan konstruksi jalur rel yang dibuat tidak sebidang dengan jalan raya (elevated). Metro kapsul termasuk dalam moda transportasi yang bertipe APMS (Automated People Mover System). APMS merupakan sistem transportasi yang bekerja secara otomatis dengan terdiri dari gerbong atau kereta yang beroperasi secara mandiri tanpa perlu adanya pengemudi. Berdasarkan peraturan dan standar yang berlaku di Indonesia, metro kapsul diatur oleh PM. Perhubungan Nomor 175 Tahun 2015 serta SNI No. 8826 tahun 2019. Berdasarkan peraturan dan standar tersebut, metro kapsul harus memiliki komponen diantaranya yang disebut dengan modul penghalau rintangan. Modul penghalau rintangan merupakan suatu alat yang digunakan untuk menghalau atau menyingkirkan rintangan pada jalan rel yang ditempatkan pada bagian depan bawah metro kapsul. Penelitian yang dilakukan dalam kasus ini adalah perancangan modul penghalau rintangan. Proses perancangan diawali dengan penyusunan persyaratan berdasarkan pada peraturan dan standar berlaku, dilanjutkan dengan pembuatan dan pemilihan alternatif, pendetailan alternatif terpilih dan kemudian dilakukan simulasi. Simulasi yang dilakukan merujuk pada SNI No. 8826 tahun 2019. Berdasarkan simulasi yang sudah dilakukan, rancangan modul penghalau rintangan sudah memenuhi persyaratan yang telah disusun sebelumnya dengan nilai Factor of Safety sebesar 3,4.
PERENCANAAN TURBIN FRANCIS DENGAN \TEXTIT{HEAD} 30 M DAN DAYA 500 KW UNTUK APLIKASI PADA PLTM
~
PERENCANAAN TURBIN FRANCIS DENGAN \TEXTIT{HEAD} 30 M DAN DAYA 500 KW UNTUK APLIKASI PADA PLTM
~
PENGEMBANGAN DUAL-MODE DYNAMIC WRIST-DRIVEN ORTHOSIS DENGAN AKTUATOR LUNAK UNTUK REHABILITASI PERGELANGAN TANGAN
Orthosis merupakan salah satu alat bantu yang dapat digunakan dalam proses rehabilitasi. Untuk membantu meningkatkan kemampuan motorik pada pergelangan tangan, jenis orthosis yang dapat digunakan adalah Dynamic Wrist-Driven Orthosis (D-WDO). D-WDO merupakan orthosis dinamik yang memungkinkan penggunanya untuk menggerakkan sendi pergelangan tangan secara terbatas. Namun, D-WDO hanya efektif ketika pengguna masih memiliki sisa fungsi motorik. Pasien tanpa sisa fungsi motorik tidak dapat memanfaatkan D-WDO, terutama untuk membantu aktivitas sehari-hari. Hal ini menunjukkan bahwa D-WDO beroperasi secara pasif, artinya perangkat ini tidak memberikan dorongan gerak pada tangan kecuali jika digerakkan oleh pasien. Oleh karena itu, agar D-WDO dapat digunakan oleh pasien dengan kondisi yang lebih buruk untuk tujuan rehabilitasi, D-WDO dapat dilengkapi dengan sistem penggerak. Sistem penggerak ini tentu memerlukan aktuator yang jenisnya dapat dipilih sesuai kebutuhan. Salah satu jenis aktuator yang tersedia adalah aktuator lunak. Aktuator ini dibuat menggunakan material lunak, dan sinyal transmisi yang digunakan bukan sinyal listrik, melainkan sinyal hidraulik atau pneumatik, sehingga keamanan pasien lebih terjaga. Dalam penelitian ini, dikembangkan suatu sistem dual-mode D-WDO, yang artinya sistem ini dapat beroperasi dalam dua mode yang berbeda, yaitu mode pasif dan mode aktif. Sistem dual-mode D-WDO terdiri dari tiga bagian utama, yaitu struktur D-WDO, aktuator lunak, dan sistem instrumentasi pneumatik. Berdasarkan hasil analisis kinematika mekanisme struktur D-WDO, diketahui bahwa struktur penggerak utama pada D-WDO memiliki mekanisme double-rocker. Hasil analisis model kinematika menghasilkan rentang gerak yang cukup luas saat digunakan tanpa aktuator lunak (mode pasif), yaitu 112°, sedangkan pada saat eksperimen rentang gerak yang dihasilkan hanya 75,8° akibat dari adanya resistansi gerak pada tangan. Variasi aktuator lunak yang dirancang dan digunakan terdiri dari tiga jenis, yaitu McKibben artificial muscle, Pneumatic Network (PneuNet), dan bellows prefabrikasi. Ketiga aktuator lunak ini dibuat dan diuji coba pada struktur D-WDO untuk dibandingkan dengan gerakan pergelangan tangan pengguna normal. Parameter yang digunakan untuk perbandingan gerakan adalah rentang gerak fleksi-ekstensi pada pergelangan tangan, yang dapat diamati pada salah satu batang di dalam struktur D-WDO. Penjejakan berbasis citra yang direkam dengan kamera digunakan untuk menganalisis rentang gerak batang tersebut. Berdasarkan pengujian dan evaluasi yang dilakukan, diketahui bahwa sistem dual-mode D-WDO yang dibangun dapat beroperasi pada mode aktif dengan menggunakan aktuator lunak. Dari tiga jenis aktuator lunak yang diuji, diketahui bahwa tipe McKibben artificial muscle belum dapat diaplikasikan pada sistem dual-mode D-WDO karena kebutuhan tekanannya yang terlalu tinggi. Aktuator lunak tipe McKibben artificial muscle tidak dapat dioperasikan dengan pompa udara berkapasitas tekanan rendah, sehingga tipe aktuator ini tidak direkomendasikan untuk digunakan kecuali ada perubahan pada salah satu bahan pembuatnya. Sementara itu, dua jenis aktuator lunak lainnya masih dapat menghasilkan respon gerak yang dapat dievaluasi. Pada dua jenis aktuator lunak lainnya, hasil evaluasi dari sistem penjejakan menunjukkan bahwa rentang gerak yang dihasilkan oleh struktur D-WDO saat menggunakan PneuNet dan bellows prefabrikasi masing-masing adalah 23° dan 70°. Berdasarkan hasil tersebut, diketahui bahwa sistem dengan aktuator lunak bellows prefabrikasi memberikan performa terbaik karena aktuatornya lebih tipis dan homogen. Sistem dual-mode D-WDO dengan aktuator lunak bellows prefabrikasi dapat digunakan untuk kebutuhan perangkat asistif kegiatan sehari-hari sekaligus alat bantu rehabilitasi. Untuk meningkatkan performa aktuator tipe PneuNet yang dibuat dalam penelitian ini, aktuator tersebut perlu dibuat lebih tipis. Kata kunci: dual-mode Dynamic Wrist-Driven Orthosis, rehabilitasi pergelangan tangan, aktuator lunak, PneuNet, bellows prefabrikasi