Pengembangan Portable and Economic Syringe Pump Sebagai Project Akhir Mahasiswa Studi Independen Bersertifikat di PT Stechoq Robotika Indonesia
PT Stechoq Robotika Indonesia adalah perusahaan R&D yang berdedikasi pada pengembangan inovasi dalam teknologi robotika dan Industrial IoT 4.0. Didirikan pada tahun 2015, yang memiliki visi untuk menjadi perusahaan riset terkemuka di dunia yang menciptakan teknologi aplikatif demi kemajuan Indonesia. Sebagai bagian dari komitmen ini, Stechoq berkolaborasi dengan program Merdeka Belajar Kampus Merdeka (MBKM) di bawah Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan dengan salah satu peserta dari S1 Teknik Elektro UNESA yang bernama Shabrina Putri Maghfira .
Salah satu bidang keilmuan yang ditawarkan pada program Studi Independen Bersertifikat di PT Stechoq Robotika Indonesia adalah Hardware Engineer Course for Digital Transformation and Industry 4.0. Program pelatihan Hardware Engineering for Industry 4.0 ini dirancang untuk memberikan pengetahuan mendalam terkait otomasi industri, termasuk pengenalan komponen hardware industrial grade seperti sensor, transduser, dan aktuator. Pelatihan ini juga menekankan pada sistem kendali, monitoring, dan kontrol berbasis Programmable Logic Controller (PLC) yang dapat diterapkan pada beberapa sistem di industri manufaktur, seperti Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA), Arm Transfer Metal Stamping, dan sistem otomasi industri lainnya.
Program Studi Independen MSIB di PT Stechoq Robotika Indonesia akan berlangsung selama empat bulan, dimulai pada tanggal 6 Februari dan berakhir pada tanggal 30 Juni 2024. Di penghujung program, akan ada proyek akhir yang bertujuan untuk menguji dan menilai sejauh mana pemahaman dan keterampilan yang telah diperoleh oleh setiap mahasiswa selama mengikuti program ini. Proyek akhir ini yang berjudul “Portable and Economic Syringe Pump” alat ini dirancang sebagai bagian dari bidang riset hardware yang dilakukan oleh mahasiswa Studi Independen Batch 6 di PT Stechoq Robotika Indonesia.
Portable and Economic Syringe Pump merupakan alat yang digunakan untuk memberikan cairan obat atau cairan makanan ke dalam tubuh pasien dalam jumlah dan dalam jangka waktu tertentu secara teratur. Tujuan utama alat ini adalah untuk menyediakan injeksi cairan secara presisi dan kontinu, yang biasanya digunakan dalam konteks medis. Dengan desain yang portabel dan ekonomis, alat ini memberikan solusi yang efektif dan efisien untuk pemberian cairan medis, memungkinkan kontrol dosis yang akurat dan penggunaan yang mudah di berbagai situasi, baik di rumah sakit, klinik, maupun di rumah pasien.
Gambar 1. Desain 3D Portable and Economic Syringe Pump
Pada desain mechanical ini dibuat menggunakan Autodesk Fusion 360. Syringe pump berukuran 250x134x165 mm ini dirancang untuk spuit berkapasitas 50cc. Dengan Fusion 360, kami mengembangkan desain berulang, melakukan simulasi kekuatan dan fungsionalitas, serta mengoptimalkan struktur untuk efisiensi ruang dan material.
Gambar 2. Desain Skematik
Proses pembuatan desain skematik dan PCB dilakukan dengan sangat teliti, menggunakan PCB yang dirancang dengan dimensi 14x9 cm. Setiap komponen ditempatkan dengan cermat untuk memaksimalkan efisiensi ruang dan memastikan jalur koneksi yang optimal, sehingga dapat mengurangi interferensi dan meningkatkan keandalan perangkat. Komponen yang disertakan dalam desain ini meliputi : ESP32, Slide Potentiometer, Keypad, Pushbutton, A4988 Stepper Motor Driver, Bipolar Stepper Motor, LCD I2C 20x4.
Gambar 3. Tampilan MQTT Adafuit
Gambar 4. Tampilan Aplikasi IoT Panel
Selain itu, software proyek syringe pump ini juga dilengkapi dengan beberapa komponen pendukung yang penting, seperti server MQTT Adafruit dan panel IoT yang terpasang pada smartphone. Server MQTT digunakan untuk memastikan bahwa data terkait dosis, kecepatan, dan nilai injeksi cairan dapat dimonitor oleh tenaga medis dari jarak jauh melalui aplikasi mobile IoT panel. Dengan menggunakan server MQTT Adafruit, data yang dikirimkan dari syringe pump dapat diakses secara real-time, memungkinkan tenaga medis untuk memantau dan mengontrol infus cairan dengan lebih efisien dan akurat.
Gambar 5. Arsitektur Elektronis Syringe Pump
Syringe pump dibangun dengan pengendali utama mikrokontroller ESP 32 yang memiliki fitur wifi tertanam dan memiliki banyak input atau output, sehingga memungkinkan penggunaan banyak sensor maupun aktuator. Inputan yang digunakan pada hardware syringe terdiri dari keypad 4x4 untuk menerima inputan dari tenaga medis dan potensiometer geser untuk input kecepatan. Kemudian untuk output dari syringe pump terdiri dari motor stepper sebagai penggerak utama yang terhubung dengan driver motor stepper dan LCD I2C 20x4 untuk menampilkan informasi kerja syringe pump. Seluruh input dan output yang telah disebutkan akan terhubung ke ESP 32. ESP 32 juga akan terhubung ke server MQTT adafruit melalui jaringan wifi. ESP 32 dihubungkan ke server MQTT dengan tujuan agar informasi syringe pump dapat dimonitoring secara jarak jauh melalui aplikasi IoT panel yang terinstall pada smartphone. Agar aplikasi dapat menerima dan menampilkan data syringe pump maka aplikasi akan dihubungkan dengan adafruit MQTT server.
Kesimpulan yang didapat ketika mengikuti Studi Independen Bersertifikat di PT Stechoq Robotika Indonesia adalah peserta mendapatkan pemahaman tentang Hardware Engineer Course for Digital Transformation and Industry 4.0, peserta mendapatkan kesempatan untuk mengaplikasikan teori yang telah dipelajari di kelas dalam lingkungan kerja, peserta juga mengembangkan keterampilan lain seperti manajemen waktu, kerja tim, komunikasi, dan problem-solving.
