Si
Lengan Robot untuk Nuklir
Badan
Tenaga Nuklir Nasional (BATAN)
merupakan Lembaga Pemerintah Non Departemen, berada di bawah dan
bertanggungjawab kepada Presiden. BATAN dipimpin oleh seorang Kepala dan
dikoordinasikan oleh Menteri Negara Riset dan Teknologi (UU No. 10/1997 tentang
Ketenaganukliran dan Keppres RI No. 64/2005). Tugas pokok BATAN adalah
melaksanakan tugas pemerintahan di bidang penelitian, pengembangan dan
pemanfaatan tenaga nuklir sesuai ketentuan Peraturan dan perundang-undangan
yang berlaku.
Pada
Selasa, 3 Mei 2016, Penulis beserta rombongan Mahasiswa Semester 6B Pendidikan
Fisika UIN Jakarta melakukan kunjungan ke BATAN yang berada di Kawasan PUSPIPTEK Serpong Gedung 43, Setu, Tangerang
Selatan. Sambutan yang sangat ramah dari petugas BATAN Serpong menunjukkan
betapa mereka peduli terhadap pendidikan dan sosialisasi nuklir di Indonesia.
Pada tulisan ini, Penulis akan
membahas mengenai pendahuluan berupa pengetahuan umum mengenai radiasi nuklir
dan bahasan utama mengenai Master Slave Manipulator yang
sangat membuat Penulis tertarik.
Perlu diketahui untuk mengetahui beberapa informasi
mengenai BATAN dapat diakses melalui internet pada website http://www.batan.go.id/index.php/id/
·
Tampilan Home
·
Kunjungan
Penulis dan rombongan
Informasi
seperti profil, visi misi, sejarah, dan struktur BATAN dapat diakses pada
website tersebut. Serta dilengkapi pula dengan beragam informasi penunjang
lainnya. Dapat diakses pula sebagai pelengkap informasi mengenai
radiasi melalui http://www.batan.go.id/pusdiklat/elearning/proteksiradiasi/pengenalan_radiasi/1-1.htm .
Sebelum
memasuki kawasan radiasi, mahasiswa diberikan sosialisasi mengenai keamanan dan
keselamatan selama berkunjung. Informasi bahaya dan larangan di kawasan nuklir
sangatlah penting, namun bukan sebagai hal yang harus ditakuti selama tata
tertib keamanan dan keselamatan ditaati.
Di
gerbang masuk berwarna kuning semua barang bawaan seperti smartphone, kamera digital, alat tulis, dan sebagainya harus
dititipkan sebagai salah satu peraturan keamanan. Penulis dan rombongan mendapat
kesempatan mengunjungi Instalasi Radiometalurgi gedung 20 Pusat
Teknologi Bahan Bakar Nuklir. Di sana kami harus mengenakan jas laboraturium
dan alas kaki khusus. Ini merupakan pertama kalinya Penulis mengunjungi area
penelitian nuklir, yang mana saat di pintu masuk menuju kawasan hotcell saja, sudah dilengkapi dengan
berbagai alat dan sensor canggih yang teramat jarang kita temukan pada
kehidupan sehari-hari.
Penulis sangat berterimakasih kepada
Bapak Helmi Fauzi Rahmatullah, S.ST dan kawan-kawannya yang telah ramah dan
bersabar membimbing Penulis beserta rombongan selama mengunjungi hotcell 101 sampai 137. Pada hotcell 101 sampai 103 dijelaskan
tentang Transfer Bahan Bakar dari Gedung 65 Instalasi Elemen Bakar
Eksperimental (IEBE)-PTBBN dan Uji Tak Merusak. Pada hotcell 104 sampai 107 dijelaskan tentang Uji Metalografi. Pada hotcell 108 dan 109 merupakan ruang
laboratorium kimia untuk pekerjaan uji pasca iradiasi. Pada hotcell 137 dan 133 laboratorium untuk
uji Pra Iradiasi. Dan pada hotcell
112 pengunjung dijelaskan tentang cara kerja lengan manipulator yang merupakan
tangan robot untuk mengerjaan preparasi sem dan tem. Di sanalah Penulis
penasaran mengenai kecanggihan lengan manipulator yang akhirnya dijadikan
sebagai bahasan utama pada tulisan ini.
Pada dasarnya, Penulis sangat
menyukai hal-hal tentang kecanggihan alat mekanik. Contohnya robot yang sangat
menyerupai manusia dalam setiap tingkahnya yang dibuat di Jepang, teknologi
motor yang digunakan pada ajang MotoGP yang dapat dipacu hingga lebih dari 300
km/jam dan kemiringan yang sangat tajam saat tikungan, serta berbagai teknologi
lainnya. Dan kali ini penulis akan mengulas lebih jauh mengenai lengan
manipulator yang digunakan di BATAN.
sumber gambar 1:
sumber gambar 2:
Pada foto di atas, benda logam yang menyerupai
lengan merupakan lengan manipulator. Kondisi ruangan yang sama saat Penulis
melakukan kunjungan adalah seperti sumber foto 2. Penulis sangat bersyukur
mendapat kesempatan mencoba secara langsung mengendalikan sebelah lengan
manipulator yang disediakan khusus untuk latihan. Penulis antusias memindahkan
benda-benda bahan latihan yang terdapat di dalam kaca. Semua kegiatan Penulis
berkaitan dengan lengan manipulator tersebut tentunya berada di bawah bimbingan
Bapak Helmi Fauzi Rahmatullah, S.ST. Pergerakan yang dihasilkan oleh lengan
manipulator tersebut sangat halus dan mendetail sehingga meminimalisir
kemungkinan terjadinya kesalahan perhitungan penggunaan. Massa benda yang
diangkat di dalam kaca akan sama dengan yang kita angkat di luar kaca. Misal
massa benda yang diangkat di dalam kaca adalah 10 kg, maka sebesar itu pula
massa yang harus diangkat menggunakan lengan manipulator.
Pertanyaan pun muncul dalam benak Penulis. Bagaimana
jika benda yang harus diangkat massanya mencapai puluhan kilogram? Bapak Helmi
menjelaskan bahwa staff yang bekerja menggunakan lengan manipulator akan
didampingi oleh asisten. Lalu apakah ada staff wanita yang bekerja menggunakan
lengan robot itu? Tentunya sampai saat tulisan ini dibuat belum ada staff
wanita yang bekerja menggunakan alat ini. Namun Penulis yakin, dengan usaha
yang keras wanita juga akan dapat mengendalikan benda tersebut seperti halnya
laki-laki. Satu hal yang cukup disesalkan Penulis saat menggunakan lengan
manipulator adalah waktu yang diberikan sangatkah singkat sehingga Penulis
masih penasaran dan sangat ingin mencobanya lagi.
Sambil menunggu kesempatan yang entah kapan akan
datang bagi Penulis untuk mencobanya lagi, mari kita simak lebih jauh mengenai
spesifikasi lengan manipulator berdasarkan beberapa sumber jurnal yang
didapatkan penulis.
Instalasi
Radiometalurgi
(IRM) didesain untuk melaksanakan uji
pasca iradiasi bahan bakar reaktor riset. Fasilitas utama untuk proses uji
pasca iradiasi
adalah hotcell,
berupa suatu ruangan yang terkungkung, berperisai radiasi. Hotcell didesain untuk penanganan bahan radioaktif aktivitas
tinggi
dengan
sistem jarak jauh (remote) sehingga tidak ada kontak langsung antara personel dengan
bahan uji. Oleh
karena itu setiap hotcell dilengkapi dengan jendela kaca timbal (lead
glass window) untuk
melihat ke
bagian dalam hotcell.
Pengelolaan hotcell termasuk
penanganan
limbahnya,
perbaikan serta penanganan
proses pengujian di hotcell menggunakan alat
utama,
yaitu manipulator. Perangkat
ini menggantikan fungsi
tangan operator di area
yang tidak terjangkau.
sumber gambar 3:
Pada
prinsip dasarnya Master-Slave
manipulator (selanjutnya disingkat menjadi MS-manipulator) dibagi menjadi 3 (tiga) bagian
utama yaitu; master arm pada
safe area (daerah operasi), tabung di dalam dinding hotcell
(perisai radiasi gamma) dan slave arm pada
hostile area (hotcell) seperti disajikan
pada Gambar 3. Ketika
si operator menggerakkan handgrip dari master arm di
daerah operasi
(operating area), gerakan tersebut direproduksi pada tong atau
telapak dari slave arm di
dalam hotcell.
Untuk membantu si operator melihat
ke dalam hotcell dari
luar hotcell
(daerah operasi) digunakan jendela yang terbuat dari
lead
glass, yang juga
berfungsi sebagai perisai radiasi.
Manipulator Master-Slave mekanis (MS-Manipulator) awalnya dikembangkan
untuk hotcell,
yang
dirancang
untuk penelitian dan
pengembangan
elemen bahan
bakar Pembangkit Listrik Tenaga
Nuklir (PLTN). MS-manipulator saat ini banyak digunakan dalam instalasi nuklir lainnya, seperti
instalasi daur ulang elemen bahan bakar, stasiun penanganan limbah dan dekomisioning fasilitas nuklir. Manipulator ini menirukan/memanipulasi/mereproduksi gerakan
tangan dan
lengan operator melalui transmisi
mekanis, yang dipasang
pada perisai atau dinding pengungkung.
MS-manipulator mempunyai 7
(tujuh) gerakan seperti
keterangan
pada Gambar 1, yaitu nomor 1 s/d
7,
yang dapat direproduksi dari master arm unit ke slave
arm unit melalui
wall
tube
unit.
Semua gerakan tersebut
tersaji
pada
Gambar 4, berikut
beberapa
bagian
penting dari slave arm
unit pada MS-manipulator dengan
teleskopik
seperti yang digunakan di
IRM.
·
Data Teknis
Desain Standard
MS-manipulator A-100
sumber
gambar 4:
http://jurnal.batan.go.id/index.php/pin/article/download/2493/2286
Data Teknis yang
diperlukan untuk Instalasi MS-manipulator
sumber gambar 5:
Perkiraan total beban stager MS-manipulator sebesar 500 kg dan
harga
per-unit slave arm sekitar Rp.
330.000.000,-. Cukup mengejutkan mengingat harganya setara
harga rumah atau mobil, dan bagi Penulis yang penggemar motor sport, biaya tersebut sanggup membeli sekitar 10 buah motor
Honda CBR 150R (hanya untuk bagian per-unit slave arm saja belum termasuk tabung maupun master arm) . Menakjubkan bukan? Namun Penulis sadar, untuk
memperoleh teknologi yang kian canggih memang diperlukan biaya yang tidak
sedikit. Dan perlu diketahui bahwa di Instalasi Radiometalurgi
terdapat 34 unit MS-manipulator. Silahkan jumlahkan sendiri berapa
biaya yang diperlukan untuk memiliki alat manipulator tersebut.
Tantangan besar saat menggunakan
MS-manipulator adalah ukuran gelas kaca timbal tidak terlalu besar sehingga
mempunyai beberapa titik buta yang tidak dapat dilihat oleh pekerja. Namun
tantangan tersebut diatasi dengan menaruh cermin di bagian dalam kaca timbal.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
1 :
MS-MANIPULATOR DI
INSTALASI
RADIOMETALURGI DAN PERMASALAHANNYA (2011)
LAMPIRAN
2 :
RENCANA PENINGKATAN
KEMAMPUAN OPERASFASILITAS HOTCELL IRM DENGAN MELAKUKAN PERBAIKAN DAN
PENGELOLAAN LIMBAH (2013)
LAMPIRAN
3 :
PENGGANTIAN SLAVE ARM MS-MANIPULATOR
HOTCELL UJI 02 DAN 03 IRM
(2015)
