KONTROL OTOMATIS PADA ROBOT PENGANTAR BARANG DENGAN PARAMETER MASUKAN JARAK DENGAN OBJEK DAN POSISI ROBOT. oleh. Ricky Jeconiah NIM :

Transkripsi

1 KONTROL OTOMATIS PADA ROBOT PENGANTAR BARANG DENGAN PARAMETER MASUKAN JARAK DENGAN OBJEK DAN POSISI ROBOT oleh Ricky Jeconiah NIM : Skripsi Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Sistem Komputer Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Januari 2014

2

3

4

5 INTISARI Di era yang modern ini tentu akan sangat membantu ketika memiliki robot pengantar barang otomatis yang dapat mengantarkan barang ke tujuan tanpa harus dikendalikan selama berjalan. Ketika berjalan secara otomatis tentu robot juga harus dapat menghindari halangan yang ada disekitarnya agar tidak menimbukan kerugian. Oleh karena itu dirancang sebuah sistem kontrol otomatis pada robot pengantar barang yang dapat menghindari objek yang berada menghalanginya. Dirancang sebuah kecerdasan buatan dengan mengandalkan simple reflex agent dan goal based agent yang dapat berkomunikasi dengan robot. Simple reflex agent yang memiliki kemampuan cepat dalam mengambil keputusan dapat digunakan untuk menghindari objek yang menghalangi Untuk dapat menghindari halangan tentunya dibutuhkan sensor yang dapat mendeteksi jarak objek yang berada disekitarnya oleh karena itu digunakan sensor kinect yang dapat mendeteksi objek yang berada satu sampai empat meter dari sensor. Goal based agent yang sesuai dengan namanya dapat memastikan robot dapat mencapai tujuan. Dari hasil pengujian diperoleh data bahwa kinect memiliki ralat berkisar antara 10 mm sampai dengan 262 mm. Pada pengujian DFS dan A* menggunakan delapan titik, kedua algoritma berjalan kurang dari seratus mikro detik sehingga tidak memberikan perbedaan pada jalannya sistem. Tetapi karena pada prosesnya algoritma DFS menggunakan memori yang lebih sedikit maka sistem ini menggunakan algoritma DFS. Goal based agent dapat mengarahkan robot untuk mencapai tujuan. Simple reflex agent dapat menghindari benda dengan tinggi lebih dari 50 cm. Kata kunci: robot otomatis, kecerdasan buatan, kinect. i

6 ABSTRACT In this modern era, it will be helpful when owning autonomous robot which can deliver items to destination without controlled. When the robot moves autonomously of course the robot needs to avoid obstacle around it to prevent crash or damage. Therefor needed an autonomous system on the robot that can help the robot to avoid the obstacle. Designed an artificial intelligent by depending on simple reflex agent and goal based agent that can communicate with the robot. Where simple reflex agent that has fast ability in decision making can be used to prevent the robot crash. To help the system in detecting obstacle sensors are needed. Therefor kinect sensor which can detect distance between the robot and its surrounding is used. Goal based agent is used to make sure the robot can reach the destination. From the test result can be deducted that kinect sensor has error margin between 10 mm to 262 mm when calculating distance. In the DFS and A* test using eight node, both algorithm run less than a hundred micro second therefor both algorithm didn t show difference when run in the system. In this system DFS is used because DFS algorithm use less memory than A* when used. From Goal based agent test, system can guide the robot to the destination. Simple reflex agent can avoid obstacle with height more than 50 cm. Keywords: autonomous vehicle, artificial intelligence, kinect. ii

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat-nya penulis bisa menyelesaikan skripsi ini. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapakan terimakasih yang sedalam-dalamnya kepada Yth: 1. Bapak Darmawan Utomo dan Bapak Saptadi Nugroho selaku pembimbing yang telah banyak membantu dalam pengerjaan maupun penulisan skripsi ini. 2. Orang tua dan saudara saudari saya yang memberikan bantuan baik moril, materi, maupun waktu. 3. Rekan-rekan seperjuangan dalam pengerjaan skripsi ini yaitu Kevin dan Mario yang telah banyak memberikan bantuan berupa solusi terhadap masalah yang ada pada skripsi ini. 4. Teman-teman di FTEK Budhi K. W., Eduard R. S., Aletheia A. T., Jeffrey P. S., dan teman teman lain yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu yang selama ini telah berjuang bersama-sama dalam perkuliahan. 5. Semua pihak lain yang telah membantu dan mendukung saya dalam terselesaikannya skripsi ini yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu. Harapan saya semoga skripsi ini dapat membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca. Saya akui bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan. Sehingga alangkah baiknya pembaca ada yang berminat mengembangkan atau memperbaiki sistem yang dibuat pada skripsi ini. Salatiga, Januari 2015 iii

8 DAFTAR ISI INTISARI... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR TABEL... vii DAFTAR SINGKATAN... viii BAB I PENDAHULUAN Tujuan Latar Belakang Gambaran Sistem Batasan Masalah Perincian Tugas Sistematika Penulisan... 3 BAB II DASAR TEORI Kinect Kecerdasan Buatan Graph... 7 BAB III PERANCANGAN Perancangan Perangkat Keras Robot Pengangkut Barang Peletakan dan Posisi Kinect Kompas Perancangan Perangkat Lunak Perancangan Perangkat Lunak untuk Robot Pengangkut Barang Perancangan Perangkat Lunak untuk Kinect Perancangan Komunikasi Soket Perancangan Goal Based Agent Perancangan Simple Reflex Agent BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Pengujian Kinect iv

9 4.2. Pengujian Goal Based Agent Pengujian Algoritma Penyelesaian Graph Pengujian Robot untuk Mencapai Tujuan Pengujian Mencari Jalur Alternatif Pengujian Simple Reflex Agent Pengujian Halangan Berupa Manusia Pengujian Halangan Berupa Benda yang Disusun Zig - Zag Percobaan Dengan Benda yang Memiliki Ketinggian Berbeda BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran Daftar Pustaka Lampiran Lampiran A. Data Waktu Pemrosesan v

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Dua Representasi Graph. (a) Graph G Tidak Berarah dengan 5 Titik. (b) Representasi Graph G secara Adjacency List. (c) Representasi Graph G secara Adjacency Matrix Gambar 2.2. (a) Contoh Jalur Penelusuran Algoritma DFS. (b) Contoh Jalur Penelusuran Algoritma A*... 8 Gambar 3.1. Blok Diagram dari Sistem yang Dirancang Gambar 3.2. Urutan Cara Kerja Sistem Gambar 3.3. Robot yang Digunakan Gambar 3.4. Kinect pada Robot Gambar 3.5. Kompas Digital pada Robot Gambar 3.6. Tampilan Aplikasi Pusat Kontrol Manual Gambar 3.7. (1) Gambar Berwarna yang Diambil Kinect. (2) Gambar Representasi Data Jarak yang Diperoleh Kinect. (3) Gambar Kamera Normal yang Diambil dari Belakang Robot Gambar 3.8. Diagram Alir Goal Based Agent ketika Terdapat Masukkan Titik Tujuan Gambar 3.9. Bagian yang Diperiksa pada Simple Reflex Agent Gambar Diagram Alir Simple Reflex Agent Gambar 4.1. Grafik Pengujian Data Jarak Kinect terhadap Data Sebenarnya Gambar 4.2. Data yang Diperoleh pada Lingkungan yang Terdapat Sinar Matahari Gambar 4.3. Gambar dan Data Kedalaman yang Diperoleh Ketika Tidak Terdapat Halangan Gambar 4.4. Gambar dan Data Kedalaman yang Diperoleh Ketika Terdapat Halangan pada Bagian Kanan Gambar 4.5. Gambar dan Data Kedalaman yang Diperoleh Ketika Terdapat Halangan pada Bagian Kiri Gambar 4.6. Representasi Titik yang Digunakan Dalam Pengujian Gambar 4.7. Jalur yang Dihasilkan (Kiri DFS, Kanan A*) Gambar 4.8. Pengujian Halangan Berupa Manusia pada Bagian Tengah Gambar 4.9. Pengujian Halangan Berupa Manusia pada Bagian Kiri Sensor Gambar Ilustrasi Jalur Rintangan vi

11 DAFTAR TABEL Tabel 3.1. Perintah yang dapat Dikirim dan Fungsinya Tabel 3.2. Logika Pengambilan Keputusan oleh Simple Reflex Agent Tabel 4.1. Hasil Pengujian Data Jarak Kinect terhadap Data Sebenarnya Tabel 4.2. Waktu yang Dibutuhkan unuk Mencari Sebuah Jalur Tabel 4.3. Hasil Pengujian Benda dengan Tinggi Tertentu pada Bagian Tengah Tabel 4.4. Hasil Pengujian Benda dengan Tinggi Tertentu pada Bagian Samping Tabel A.1. Data Waktu Pemrosesan vii

12 DAFTAR SINGKATAN A* A Star DFS Depth First Search PC Personal Computer USB Universal Serial Bus P.E.A.S Performance, Environment, Actuator, dan Sensors SDK Software Development Kit viii