1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Rumusan Masalah 1.1.1 Latar Belakang Deteksi lingkungan merupakan suatu hal yang penting bagi robot, yang hal paling sederhananya adalah keberadaan benda-benda di sekitar robot sehingga robot dapat menentukan kemana ia harus berjalan tanpa bertabrakan. Sensor untuk deteksi posisi benda pada sistem robot biasanya berupa sensor jarak menggunakan gelombang ultrasonik. Kekurangan dari sistem ini salah satunya yaitu jarak deteksi minimumnya cukup jauh yang berakibat robot tidak bisa melihat di celah sempit, untuk alasan tersebut, maka dirancanglah deteksi posisi obstacle menggunakan sistem deteksi infra merah bersama dengan ultrasoniknya itu sendiri. 1.1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka rumusan masalah yang diajukan penulis adalah bagaimana merancang serta membuat sistem sensor deteksi jarak menggunakan modul transmitter dan receiver infra merah dan ultrasonik sehingga dapat diterapkan pada sistem robotik.
1.2 Ruang Lingkup Kajian Untuk menanggulangi masalah di atas, maka akan penulis kaji hal-hal berikut : Gelombang cahaya infra merah dan gelombang bunyi beserta sifat-sifatnya Pemancar sinar infra merah serta detektornya (sensor infra merah), serta pemancar dan detektor sinyal ultrasonik Prinsip deteksi jarak menggunakan infra merah dan ultrasonik Perancangan dan pembuatan sistem deteksi jarak menggunakan sensor infra merah dan ultrasonik 1.3 Tujuan Penulisan Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk membuat suatu sistem deteksi benda/obstacle pada jarak cukup dekat menggunakan sensor infra merah, dan untuk deteksi cukup jauh menggunakan ultrasonik sehingga dapat diterapkan pada sistem navigasi robot. 1.4 Anggapan Dasar Karena deteksi jarak menggunakan sinar infra merah memakai prinsip pengukuran intensitas yang dipantulkan benda di depan sensor, maka dibuatlah suatu anggapan dasar bahwa daya absorpsi benda-benda yang akan dideteksi kira-kira sama dan bukan benda hitam yang menyerap hampir seluruh cahaya infra merah yang diterimanya. Sedangkan untuk ultrasonik, anggapan dasar dari sistem ini adalah terdapatnya udara tempat bunyi merambat, serta tentu saja setiap komponen yang digunakan bekerja sesuai referensi dari pabriknya. 2
1.5 Hipotesis Intensitas gelombang elektromagnetik akan berkurang berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari posisi sumber cahayanya; jarak yang ditempuh oleh gelombang sebanding dengan waktu tempuhnya. 1.6 Metode dan Teknik Pengumpulan Data 1.6.1 Metode Metode yang akan digunakan dalam pembuatan sistem sensor jarak ini yaitu dengan mengaitkan intensitas transmisi terhadap intensitas deteksi yang kemudian dihubungkan dengan intensitas infra merah dari lingkungan untuk menentukan jarak benda relatif terhadap detektor. Dan untuk ultrasonik dengan cara mengukur selang waktu transmisi-deteksi sehingga dapat dihitung jarak antara detektor dan obstacle. 1.6.2 Teknik Pengumpulan Data Data-data yang diperoleh pada penulisan ini merupakan data yang berasal dari sistem yang sudah dibuat, yang dilengkapi data-data dari datasheet komponen, serta dari referensi dari textbook dan web. 3
1.7 Sistematika Penulisan Pembahasan dalam tugas akhir ini akan disusun dalam lima bab sebagai berikut: BAB I Bab ini berisi latar belakang dan rumusan masalah, tujuan, batasan masalah dan sistematika pembahasan. BAB II Pada bagian ini akan dipaparkan teori-teori dasar secukupnya yang akan menunjang keberhasilan pembuatan sistem sensor. Bagian ini akan dimulai dari teori dasar mengenai infra merah sebagai bagian dari cahaya yang tidak tampak, yang dilanjutkan dengan teori tentang bagaimana pemancar dan detektor infra merah dapat bekerja, dalam artian bagaimana sensor infra merah yang digunakan itu dirancang berdasarkan kajian fisikanya. Berikutnya pada bab ini dijelaskan bagaimana pemancar dan detektor infra merah digunakan bersama-sama untuk menentukan jarak benda di depannya. Bagian berikutnya pada bab ini menjelaskan teori dasar tentang gelombang mekanik secara umum dan gelombang ultrasonik secara khusus, kemudian bagaimana cara kerja dari transmitter dan detektor ultrasonik. Bab ini akan diakhiri oleh bagaimana cara menentukan jarak menggunakan ultrasonik. 4
BAB III Pada bab ini akan dijelaskan bagaimana merancang suatu sistem deteksi jarak menggunakan infra merah dan ultrasonik secara instrumentasinya didasarkan pada metoda deteksi jarak yang telah dipaparkan pada bab sebelumnya sehingga dapat memaksimalkan fungsi transmitter maupun receiver ultrasonik dan infra merah dalam sistem deteksi ini. BAB IV Di bagian ini, akan dipaparkan kinerja sistem yang telah dirancang dan digunakan untuk mendeteksi posisi benda-benda sehingga didapatkan karakteristik sistem selengkap mungkin sehingga sistem ini siap digunakan dalam sistem navigasi robot. BAB V Berisi kesimpulan dan saran-saran untuk perbaikan di masa mendatang khususnya bagi penulis sendiri dan umumnya bagi pembaca atau terlebih lagi yang akan mengembangkan tugas akhir ini. 5