Perancangan dan Fabrikasi Soft Robotic Finger Berbahan Silikon dengan Teknik Vacuum Degassing

Abstract

Perkembangan teknologi yang semakin pesat, khususnya dalam industri 5.0, telah mengubah berbagai aspek kehidupan manusia, termasuk bidang robotika. Saat ini, robot telah banyak digunakan dalam banyak bidang, mulai dari otomasi industri hingga pelayanan medis dan eksplorasi lingkungan berbahaya. Salah satu bentuk perkembangan dan inovasi dalam bidang robotika adalah soft robotic, yang berfokus pada penggunaan material yang bersifat fleksibel dan elastis untuk menciptakan robot yang dapat berinteraksi dengan lingkungannya secara aman dan adaptif. Soft robotic finger merupakan salah satu jenis pengembangan soft robotic yang berupaya meniru kemampuan pegangan tangan manusia. Soft robotic finger terdiri dari jari-jari lunak yang dapat menangkap objek yang rapuh atau tidak beraturan tanpa merusaknya, berkat fleksibilitas dan kepatuhannya yang tinggi. Material seperti silikon dan karet sering digunakan dalam pembuatan soft robotic karena sifatnya yang elastis, fleksibel, dan tahan lama. Pembuatan soft robotic finger sendiri melibatkan teknik-teknik seperti 3D-printing, molding, dan proses degassing, serta aktuator pneumatik atau hidrolik sebagai kontrol penggeraknya. Proses degassing atau pemvakuman menjadi salah satu proses yang memiliki pengaruh dalam penghilangan gelembung-gelembung gas terperangkap pada material soft robotic finger. Gelembung-gelembung gas terperangkap ini sering disebut juga sebagai porositas. Porositas menjadi salah satu permasalahan yang dihadapi dalam pembuatan soft robotic finger karena akan memengaruhi fungsi dan struktur dari soft robotic finger. Berdasarkan adanya cacat porositas dalam pembuatan soft robotic finger yang berakibat pada penggunaan jangka panjang maka proses degasing perlu dimaksimalkan dengan memaksimalkan waktu selama proses pemvakuman material silikon penyusun soft robotic finger. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan soft robotic finger dengan variasi lama waktu pemvakuman selama proses degassing untuk menentukan waktu yang paling optimal. Material penyusun dari soft robotic finger menggunakan silikon RTV-52. Proses pemvakuman material silikon menggunakan metode vacuum degassing dengan 3 level penelitian yaitu pemvakuman selama 0 menit (tidak dilakukan pemvakuman), 5 menit, dan 10 menit dengan total spesimen yang akan diuji sebanyak 12 spesimen. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa spesimen yang tidak mengalami pemvakuman (0 menit) memiliki massa 12,80 gram dengan kalkulasi bulk density sebesar 1,064 gr/cm3, serta porositas sebesar 2,39 %. Berbeda dengan spesimen soft robotic finger yang mengalami pemvakuman selama 5 menit memiliki massa 13,01 gram dengan kalkulasi bulk density sebesar 1,084 gr/cm3, serta porositas sebesar 0,55 %. Dan juga spesimen 10 menit memiliki massa 13,17 gram dengan kalkulasi bulk density sebesar 1,089 gr/cm3, serta porositas sebesar 0,09 %. Secara pengamatan visual juga diketahui bahwa spesimen soft robotic finger yang tidak mengalami proses degassing memiliki pori-pori yang lebih banyak dibandingkan dengan spesimen yang mengalami proses degassing.