PENGEMBANGAN GAIT MOBILE ROBOT TIPE HEXAPOD UNTUK MELEWATI RINTANGAN SKRIPSI

Transkripsi

1 PENGEMBANGAN GAIT MOBILE ROBOT TIPE HEXAPOD UNTUK MELEWATI RINTANGAN SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk gelar kesarjanaan pada Jurusan Sistem Komputer Jenjang Pendidikan Strata-1 Oleh Muchamad Iqbal Amanda Metta Chandra Alvin Putra Universitas Bina Nusantara Jakarta 2011 i

2 PENGEMBANGAN GAIT MOBILE ROBOT TIPE HEXAPOD UNTUK MELEWATI RINTANGAN SKRIPSI Disusun oleh: Muchamad Iqbal Amanda Metta Chandra Alvin Putra Disetujui oleh: Pembimbing Jati Indrapramasto Kddsn : D3359 Universitas Bina Nusantara Jakarta 2011 ii

3 Halaman pernyataan dewan penguji, dari dosen penguji iii

4 PERNYATAAN Dengan ini kami, Nama : Muchamad Iqbal NIM : Nama : Amanda Metta Chandra NIM : Nama : Alvin Putra NIM : Judul skripsi : Pengembangan Gait Mobile Robot Tipe Hexapod Untuk Melewati Rintangan Memberikan kepada Universitas Bina Nusantara hak non-eksklusif untuk menyimpan, memperbanyak, dan menyebarluaskan skripsi karya kami, secara keseluruhan atau hanya sebagian atau hanya ringkasannya saja, dalam bentuk format tercetak dan atau elektronik. Menyatakan bahwa kami, akan mempertahankan hak exclusive kami, untuk menggunakan seluruh atau sebagian isi skripsi kami, guna pengembangan karya di masa depan, misalnya bentuk artikel, buku, perangkat lunak, ataupun sistem informasi. Jakarta, 27 Juli 2011 Muchamad Iqbal Amanda Metta Chandra Alvin Putra iv

5 PRAKATA Puji syukur kami haturkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, karena berkat-nyalah buku ini serta skripsi ini dapat dibuat. Tanpa berkat dan perlindungan-nya, serta bantuan dari berbagai pihak yang mendukung penelitian kami, proyek ini mungkin sulit terealisasikan. Terima kasih kami haturkan kepada Rektor kami, Prof. Dr. Ir. Harjanto Prabowo MM., Dekan Fakultas Ilmu Komputer Ir. Sablin Yusuf, M.Sc., M.Comp.Sc., Ketua Jurusan kami Wiedjaja S.Kom, M.Kom., Sekretaris Jurusan kami Jimmy Linggarjati S.Kom., dan kepada pembimbing kami, yaitu Jati Indrapramasto yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing skripsi kami. Juga terima kasih bagi para dosen Jurusan Sistem Komputer yang telah bersedia membantu kami pada waktu pembuatan skripsi ini. Dengan bantuan mereka semua, akhirnya skripsi ini dapat terselesaikan. Kemudian rasa terima kasih yang sangat besar juga kami haturkan bagi keluarga kami, yang telah membantu dalam proses penyusunan buku ini, baik dengan memberikan dukungan baik secara material maupun secara non-material. Terima kasih pula bagi teman-teman kami semuanya yang telah saling membantu sehingga dapat memperlancar jalannya skripsi ini. Tentunya masih sangat banyak pihak yang tak dapat disebutkan di sini satu demi satu yang berjasa dalam penelitian kami. Tentunya kami pun sangat bersyukur, atas bantuan merekalah, buku ini dapat terwujud. Jakarta, Juli 2011 Penulis vi

6 DAFTAR ISI Halaman Judul Luar Halaman Judul Dalam... i Halaman Persetujuan Hard Cover... ii Halaman Pernyataan Dewan Penguji... iii Halaman Pemberian Hak Cipta Non Eksklusif dari Mahasiswa ke Universitas Bina Nusantara... iv Abstrak... v Prakata... vi Daftar Isi... vii Daftar Tabel... x Daftar Gambar... xi Daftar Lampiran... xv 1. BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Pembahasan Penelitian Tujuan & Manfaat Metodologi Sistematika Penulisan BAB 2 LANDASAN TEORI Pengertian Robot Klasifikasi Umum Robot Mobile Robot Robot Beroda vii

7 Robot Berkaki Robot Statis Motor Penggerak Pengertian Motor Kontrol Motor Mikrokontroller Pengertian AVR Fitur Struktur Kaki Gait Gait 2 Kaki Gait 4 Kaki Gait 6 Kaki Titik Kesetimbangan Rintangan BAB 3 PERANCANGAN SISTEM Perancangan Perangkat Keras Rancangan Awal Perbandingan Dengan Penelitian Sebelumnya Perancangan Perangkat Elektronik Perancangan Piranti Lunak Diagram Alir dan Pergerakan Robot Gait Berdiri Gait Inisialisasi Gait Wave Maju Gait Jalan Tripod Gait Berputar Balik Tripod (Menghindari Rintangan) Gait Berputar Balik Wave (Menghindari Rintangan) Konstruksi Robot Analisa Pusat Massa viii

8 Analisa Gaya Pada Sendi dan Keseimbangan Robot Struktur Robot BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI Spesifikasi Sistem Implementasi Prosedur Persiapan Robot Prosedur Pengoperasian Robot Pengujian Sistem Pengujian Servo & Servo Controller Pengujian Gait dan Lintasan Gait Berdiri Gait Inisialisasi Gait Wave Berjalan Maju Gait Tripod Berjalan Maju Gait Wave Putar Balik Gait Tripod Putar Balik Evaluasi Sistem Gait Inisialisasi Gait Berjalan Maju Gait Putar Balik Menempuh Lintasan Dengan Obyek Perbandingan Dengan Penelitian Sebelumnya BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran Daftar Pustaka Riwayat Hidup Pengarang Halaman Lampiran ix

9 DAFTAR TABEL No. Gbr Daftar Tabel Halaman 2.1 Perbandingan antara robot beroda dan robot berkaki Perbedaan Bipolar dan Unipolar Perbandingan Penelitian sebelumnya dengan penelitian sekarang Sudut Pergerakan Servo Tabel Sudut Gait Berdiri Step 1 sampai 13 Gait Sudut Inisialisasi Step 14 sampai 26 Gait Sudut Inisialisasi Tabel Step 1 sampai 12 Sudut Gait Jalan Wave Tabel Step 13 sampai 23 Sudut Gait Jalan Wave Tabel sudut step gait jalan tripod Tabel sudut step gait putar balik tripod Step 1 sampai 10 sudut gait putar balik wave Step 11 sampai 19 sudut gait putar balik wave Daftar Komponen Tabel Pengujian Fungsionalitas Servo Servo dan Lokasinya Tabel Pengujian gait Inisialisasi Pengujian Gait Wave Maju pada jarak 1 meter dengan setting speed Pengujian Gait wave Maju pada jarak 1 meter dengan setting speed Hasil percobaan gait tripod berjalan maju jarak 1meter dengan speed Hasil percobaan gait tripod berjalan maju jarak 1meter dengan speed Tabel waktu gait wave putar balik Tabel waktu gait tripod putar balik Tabel Waktu Gait Inisialisasi Tabel Waktu Gait Tripod Berjalan Maju Tabel Waktu Gait Wave Berjalan Maju Tabel Waktu Gait Wave Berputar Arah Tabel Waktu Gait Tripod Berputar Arah Tabel Hasil Percobaan Berdasarkan Tinggi Halangan Waktu Tempuh pada lintasan Tabel Perbandingan penelitian 2009 dengan 2011 untuk gait berjalan wave Tabel Perbandingan penelitian 2009 dengan 2011 untuk gait berputar arah 162 x

10 DAFTAR GAMBAR No. Gbr Judul Gambar Halaman 2.1 Robot Beroda Dua Robot Beroda Empat Robot Beroda Enam Robot Caterpillar Robot ASIMO Robot AIBO Robot Hexapod Motor Servo Servo Motor AC Servo Industri Servo industri besar Servo Quarter Scale Mini Servo Sail winch Landing gear retraction Pergerakan servo motor Kontrol Loop Terbuka Kontrol Loop Tertutup AVR EEPROM Storage Konfigurasi Pin AVR ATMega AV Tungkai Kaki Manusia Kaki belalang Perbandingan kaki robot dan kaki serangga Gait Manusia Berjalan Gait Berlari Manusia Melompat Joint pada bipedal Torka Pada Robot Bipedal Walk Gait Gait Kuda Canter Gait canter Gait Gallop Gait Gallop Gait Gaya pada tiap sendi quadpod Skema Tripod gait Skema Gait ripple Sinyal PWM dari Ketiga Gait 55 xi

11 2.39 Kaki Hexapod Model Tripod Sudut pada sendi-sendi Hexapod Gambaran arah gaya yang terjadi Rintangan Blok Diagram Skematik Modul Controller SSC Diagram Alir dari sistem Screenshot 1 Tab Body & Coxa Screenshot 2 Tab Body & Coxa Write Sequences & Read Sequence Contoh Tabel Sudut Yang Dihasilkan PEP Screenshot dari tab Gait Seq Wave Gait Gait Tripod Tripod Gait Arah sudut pergerakan Coxa Arah sudut pergerakan Femur Arah sudut pergerakan Tibia Gait Berdiri Tampak Belakang Gait Berdiri Tampak Atas Gait Berdiri Tampak Samping Kiri Diagram Alir Gait Wave Maju Step 1 Gait Wave Maju Step 2 Gait Wave Maju Step 3 Gait Wave Maju Step 4 Gait Wave Maju Step 5 Gait Wave Maju Step 6 Gait Wave Maju Step 7 Gait Wave Maju Step 8 Gait Wave Maju Diagram Alir Gait Jalan Tripod Step 1 Gait Jalan Tripod (Tampak Atas) Step 2 Gait Jalan Tripod (Tampak Atas) Step 3 Gait Jalan Tripod (Tampak Atas) Step 4 Gait Jalan Tripod (Tampak Atas) Step 5 Gait Jalan Tripod (Tampak Atas) Step 6 Gait Jalan Tripod (Tampak Atas) Diagram Alir Gait Putar Balik Tripod 99 xii

12 3.36 Step 1 sampai 4 Gait Putar Balik Tripod Step 5 sampai 8 Gait Putar Balik Tripod Step 9 sampai 10 Gait Putar Balik Tripod Diagram Alir Gait Putar Balik Wave ke Kanan Step 1-4 Gait Putar Balik Wave ke Kanan Step 5-8 Gait Putar Balik Wave ke Kanan Step 9-12 Gait Putar Balik Wave ke Kanan Step Gait Putar Balik Wave ke Kanan Step Gait Putar Balik Wave ke Kanan Titik pusat massa pada bidang persegi panjang Model Tripod Sudut Kaki Pada Hexapod Gaya Pada Sendi Robot Gaya yang terjadi saat 3 kaki terangkat Pusat Massa Saat Berdiri Dengan 6 Kaki Pusat Massa Saat Berdiri Dengan 3 Kaki Tibia Servo Tower Pro SG Bracket Coxa Servo Digital Royal DS 1020MG Femur Kaki dengan 3 DOF (Degree Of Freedom) Badan Robot Robot Hexapod Blok Diagram Pengujian yang telah dilakukan Penamaan kaki Skema Gait Berdiri Step 1 sampai 16 Initial Gait Step 17 sampai 27 Initial Gait Gait Wave Berjalan Maju Grafik kecepatan wave gait Gait Tripod Berjalan Maju Grafik Percobaan kecepatan tripod jarak 1meter Gait Wave Putar Balik Step 1 sampai 9 Gait Tripod Putar Balik Step 10 sampai 13 Gait Tripod Putar Balik Grafik percobaan gait inisialisasi Grafik Perbandingan gait berjalan maju Grafik Perbandingan Gait Putar Balik Test Melewati Halangan Obyek 158 xiii

13 4.17 Gambaran lintasan robot Grafik Waktu tempuh pada lintasan Grafik perbandingan gait berjalan wave antara dengan Grafik perbandingan gait putar arah antara dengan 2011 xiv

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A: Listing Program Lampiran B: Data Sheet ATMega8535.pdf Board SSC-32.pdf Ssc32sch.pdf PEP manual.pdf xv