pengembangan mekanisme pemanen energi gerak

PENGEMBANGAN MEKANISME PEMANEN ENERGI
GERAK ANGULAR TEKUKAN LUTUT PADA AKTIFITAS
BERJALAN/BERLARI MANUSIA DENGAN METODE INDUKSI
ELEKTROMAGNETIK
Nama Mahasiswa
NRP
Jurusan
Dosen Pembimbing
:
:
:
:
BERTHYAN IKRA M.
2107100502
Teknik Mesin FTI-ITS
Dr.Eng Harus L. G., ST., M.Eng
Abstrak
Saat ini, kebutuhan energi listrik dari mobile electronic device
masih bergantung pada baterai yang memiliki keterbatasan usia
pemakaian dan recharge masih bergantung pada sumber energi listrik
dari perusahaan listrik. Disisi lain, pada aktivitas berjalan/berlari
manusia tersimpan potensi energi kinetik yang bisa dimanfaatkan
sebagai sumber energi alternatif terbarukan. Pada tugas akhir ini kami
melaporkan hasil rancang bangun dan pengujian prototipe mekanisme
pemanen energi biomekanik gerak angular tekukan lutut pada aktifitas
berjalan/berlari manusia.
Metode yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik adalah
induksi magnetik (electromagnetic effect). Energi kinetik gerak
berjalan/berlari manusia yang tersimpan pada angular tekukan lutut
ditangkap oleh mekanisme kinematik yang terdiri dari beberapa pasang
roda gigi ukuran mikro dan kemudian diubah menjadi energi listrik
menggunakan sistem pembangkit daya melalui rotasi masa magnet
disekitar kumparan. Voltase dan arus listrik AC yang dihasilkan
dikonversi menjadi voltase dan arus listrik DC dengan menggunakan
rangkaian penyearah. Prototipe kemudian diujicobakan pada dua orang
dengan memvariasikan kecepatan berjalan dan berlari.
Dari Tugas Akhir ini tercipta sebuah prototipe dan didapatkan
hasil pengujian besarnya voltase dan arus listrik baik AC maupun DC
akibat pengaruh variasi kecepatan berjalan/berlari. Prototipe hasil
rancang bangun ini bisa menjadi modal dasar bagi pengembangan
mobile charger/mobile power supply tenaga gerak manusia untuk
memenuhi kebutuhan energi listrik bagi mobile electronic device.
Kata kunci : Gerak manusia, energi kinetik, mekanisme pemanen
energi, induksi magnetik, energi listrik.
v
DEVELOPMENT of BIOMECHANICAL ENERGY HARVESTER
MECHANISM KNEE FLEXING ANGULAR MOTION AT
WALKING/RUNNING HUMAN ACTIVITY WITH
ELETROMAGNETIC INDUCTION METHODS
Name of Student
NRP
Department
Academic Supervisor
:
:
:
:
BERTHYAN IKRA M.
2107100502
Teknik Mesin FTI-ITS
Dr.Eng Harus L. G., ST., M.Eng
Abstract
Currently, electric energy needs of mobile electronic devices rely on
batteries which have limited lifetimes and recharge is still dependent on
the source of electrical energy from the electric company. On the other
side, walking/running human activity stored potential kinetic energy that
can be utilized as a renewable alternative energy sources. In this final
project we report the results of prototype design and testing of
biomechanical energy harvester mechanism of angular motion of knee
flexing on walking/running human activity.
The method used to generate electricity is the magnetic induction
(electromagnetic effect). The kinetic energy of motion of
walking/running human who saved the knee flexing angular kinematics
was captured by the mechanism consisting of multiple pairs of microsize gears and then modified using the power generating system into
electrical energy through the rotation of the magnet around the coil.
Voltage and AC current generated is converted to voltage and current
DC using rectifier circuit. Prototype tested on two subjects with the
variation velocity of walking and running.
From this final project created a prototype and the result is the
amount of voltage and current testing of both AC and DC generation
due to the influence of variations speed of walking/running. The
prototype of this design results can be authorized for the development of
mobile charger/power supply of mobile workers to meet the needs of
human movement of electrical energy for mobile electronic devices.
Keywords : Human motion, kinetic energy, energy harvester
mechanism, magnetic induction, electrical energy.
vi