BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sepakbola adalah salah satu olahraga yang paling populer di dunia. Keberadaan sepakbola sebagai hiburan juga telah menjamah ke dunia robotika. Saat ini para peneliti berlomba-lomba menciptakan robot pemain sepakbola dengan kecerdasan buatan. Di dalam perkembangan sepakbola di dunia robotika ini banyak dibentuk organisasi yang menyelenggarakan kompetisi yang mencakupnya, salah satunya yang paling besar dan kompetitif adalah RoboCup. Nama RoboCup merupakan bentuk dari nama lengkap kompetisi tersebut yaitu Robot Soccer World Cup. Sesuai dengan namanya, RoboCup menjadi ajang pengembangan fully autonomous humanoid robot dengan kemampuan bermain sepakbola. Tujuan utama RoboCup adalah pada pertengahan abad 21, satu team yang terdiri dari robot yang sepenuhnya otomatis mampu memenangkan pertandingan melawan tim yang menjuarai FIFA World Cup di masa itu (RoboCup, 1998). RoboCup ini diikuti oleh bermacam instansi dari berbagai macam negara. RoboCup memiliki bermacam kategori perlombaan. Kategori yang mengadaptasi peraturan sepakbola dari FIFA adalah kategori Humanoid League. Pada kategori ini robot humanoid pemain sepakbola dilombakan seperti pertandingan sepakbola FIFA World Cup. Di dalam sebuah permainan sepakbola terdapat suatu kondisi dimana bola tidak boleh dimainkan terlebih dahulu yaitu kondisi bola mati. Contohnya adalah saat kick off dan freekick. Pada kondisi tersebut, terdapat satu pemain yang bertanggung jawab untuk menjadi yang pertama menyentuh dan mengolah bola. Pemain tersebut tentunya merencanakan kemana bola akan diarahkan. Demikian pula pada robot pemain sepakbola, pada kondisi bola mati ini robot melakukan perhitungan dan perencanaan permainan. Pada kondisi bola mati pengetahuan dari keadaan robot menjadi informasi 1

2 2 awal yang penting untuk perencanaan strategi, seperti posisi pemain lawan, posisi pemain kawan, dan posisi tujuan bola. Teknik SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) dapat digunakan pada robot untuk mendapatkan informasi tersebut. Menggunakan SLAM, robot dapat menggambarkan peta dari medan di sekitarnya serta mengetahui posisinya sendiri pada peta tersebut. Dalam hubungannya pada robot pemain sepakbola, diperlukan penelitian implementasi SLAM yang difokuskan pada kondisi bola mati robot pemain sepakbola sebagai informasi awal yang dapat dikaitkan pada perencanaan robot. 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah yang menjadi dasar penelitian ini adalah bagaimana menerapkan Simultaneous Localization And Mapping untuk robot pemain sepakbola pada kondisi bola mati yang dapat dikaitkan dengan mendapatkan informasi awal dalam perencanaan strategi permainan. 1.3 Batasan Masalah Penelitian ini memiliki beberapa batasan masalah yaitu sistem digunakan di dalam lapangan khusus dengan objek yang didapatkan pada lapangan robot pemain sepakbola, yaitu gawang dan robot pemain lain. Sistem melakukan proses SLAM pada lingkungan tersebut. Pada proses SLAM ini, titik acuan yang diambil untuk pemetaan adalah tiang gawang. Sistem ini diterapkan pada purwarupa robot pemain sepakbola dengan fokus pada kepala robot dan lehernya dimana keseimbangan dan kondisi mekanik robot tidak dipedulikan. Purwarupa robot ini tidak melakukan perpindahan tempat. Pada kepala robot digunakan sensor Kinect sebagai sensor visi dan depth. Kepala robot ini memiliki kemampuan menghadapkan sensornya pada arah ke kiri dan ke kanan dengan 1 poros putar pan/rotate servo. Visualisasi pada layar dilakukan berdasarkan peta yang dibentuk robot dari proses SLAM. Perencanaan strategi robot hanya sebatas sampai lokalisasinya saja.

3 3 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah mengimplementasikan Simultaneous Localization And Mapping untuk mengetahui lokasi pada kondisi bola mati robot pemain sepakbola. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah menghasilkan modul program yang mengimplementasikan Simultaneous Localization And Mapping pada kondisi bola mati robot pemain sepakbola yang berguna untuk mendapatkan informasi berupa posisi dan peta lingkungan yang dapat dikaitkan untuk perencanaan aksi robot selanjutnya. 1.6 Metodologi Penelitian Metodologi penelitian yang digunakan pada penelitian ini meliputi beberapa hal yang ditunjukkan pada Gambar 1.1. Gambar 1.1 Diagram alir metodologi penelitian Pada awal penelitian, dilakukan analisa dari permasalahan dalam penerapan SLAM pada kondisi bola mati robot pemain sepakbola. Selanjutnya dilakukan studi literatur untuk mendapatkan informasi penunjang penelitian sehingga dari permasalahan ini dapat dirumuskan hasil yang diharapkan dari penelitian ini.

4 4 Selanjutnya perancangan sistem sebagai bagian penting dari proses penelitian. Perancangan sistem ini meliputi perancangan perangkat keras dan perangkat lunak. Perancangan perangkat keras dilakukan dengan membuat mekanik purwarupa robot pemain sepakbola. Setelahnya dilakukan perancangan perangkat lunak yang pertama yaitu pembuatan modul pengukuran depth dengan sensor Kinect. Kemudian dilakukan pembuatan modul penggerak motor servo. Setelahnya dilakukan kalibrasi data depth sensor Kinect dengan memanfaatkan modul yang telah dibuat. Dilakukan juga kalibrasi sudut gerakan motor servo dengan modulnya. Selanjutnya dibangun modul pemrosesan SLAM pada sistem. Setelah perancangan sistem, selanjutnya dilakukan implementasi SLAM pada kondisi bola mati robot pemain sepakbola sesuai judul penelitian. Pengujian dilakukan pada implementasi sistem dengan mengukur parameter-parameter yang diuji sehingga dapat diketahui kemampuan SLAM dari sistem. Analisa hasil dilakukan pada hasil pengujian, kemudian dari data hasil didapat kekurangan sistem yang selanjutnya dilakukan analisis untuk mengetahui kemungkinan perbaikannya. Setelah perbaikan sistem dilakukan, sistem kembali diuji dan dilakukan analisa hasilnya hingga sistem sesuai dengan harapan. 1.7 Sistematika Penulisan BAB I PENDAHULUAN Berisi latar belakang pembuatan skripsi, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan pembuatan skripsi, metodologi penelitian serta sistematika penulisan pada skripsi. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini memaparkan hasil penelitian terdahulu atau teknologi yang berkaitan dengan penelitian yang dilakukan oleh penulis. BAB III DASAR TEORI Berisi penjelasan dan teori yang akan digunakan termasuk juga meliputi pembahasan dari algoritma Extended Kalman Filter Simultaneous Localization

5 5 and Mapping. BAB IV ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Berisi tentang perancangan sistem yang dibuat, meliputi perancangan perangkat keras dan perangkat lunak. BAB V IMPLEMENTASI Membahas tentang penerapan dari rancangan alat dalam bentuk nyata yang dipaparkan untuk masing-masing perangkat keras dan lunak. BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN Membahas tentang hasil pengujian sistem yang dilakukan oleh penulis meliputi pengamatan hasil operasi SLAM dan ketepatan pengukuran yang dilakukan oleh sistem. Hasil pengujian kemudian dibahas dan dianalisis hasil dan kinerjanya. BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN Membahas tentang kesimpulan dan saran-saran sehingga sistem ini dapat dikembangkan lebih lanjut, dengan harapan dapat diaplikasikan dalam perangkat disekitar masyarakat.