Pokok Bahasan PENDAHULUAN PERANCANGAN SISTEM HASIL PENGUJIAN PENUTUP
PENDAHULUAN 1. Sistem navigasi robot banyak dipakai dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan misalnya untuk membantu departemen pemadam kebakaran untuk mendeteksi daerah mana yang telah atau belum terbakar. 2. Dengan teeknologi sistem navigasi robot yang baik dapat membantu pekerjaan manusi menjadi lebih efektiv dan efisien.
PERMASALAHAN Bagaimana cara membuat sistem navigasi yang akurat. Bagaimana cara mendeteksi garis-garis lantai. Bagaimana cara mendeteksi perpotongan dari garis-garis lantai. Bagaimana cara mengestimasi jarak berdasarkan titik-titik perpotongan dari lantai.
TUJUAN Dapat membuat sistem navigasi yang akurat. Dapat mendeteksi garis-garis lantai. Dapat mendeteksi titik-titik perpotongan garis lantai. Dapat mengestimasi jarak berdasarkan titiktitik perpotongan lantai.
PERANCANGAN SISTEM A A KALIBRASI 60 cm 60 cm B B C ARAH PERGERAKAN BASE KAMERA CITRA LANTAI TARGET (X cm, Y cm) 60 60 cm cm H H I I D PC BASE LANTAI G G F F E Y TARGET TERCAPAI BASE X JIKA NILAI KOORDINAT AKTUAL = KOORDINAT TARGET TARGET 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM ARAH PERGERAKAN UBIN
PERANCANGAN SISTEM PC KAMERA KAMERA AMBIL GAMBAR 200 cm GRAYSCALLING BASE LANTAI ADAPTIVE THRESHOLD HOUGH TRANSFORM DETEKSI PERPOTONGAN HITUNG POSISI X,Y DARI BASE PADA BIDANG KARTESIAN CARI KOORDINAT TERGET
PERANCANGAN SISTEM 60 cm Frame A B C Dibalik Titik Merah Terdapat Titik Hijau 60 cm H I D r > 50 t = 0 t = 1 r < 50 r < 50 G F E t = 2 Koordinat Kartesian Y Koordinat Frame (0,0) (10,0) X (50,50) (60,50) (0,-10) (50,60)
PERANCANGAN SISTEM START AMBIL GAMBAR NILAI PIXEL DI FRAME A > T TIDAK GRAYSCALING THRESHOLDING YA C = KOORDINAT PIXEL FRAME A HOUGH TRANSFORM FOR X C + 5 ==B? TIDAK ADA GARIS SUDAH TERDETEKSI SEMUA? YA YA TIDAK BACA KOORDINAT PIXEL GARIS FOR X C - 5 ==B? YA TIDAK BACA NILAI PIXEL DI FRAME A SESUAI KOORDINATE PIXEL GARIS NIAI PIXEL DI INCREMENT (++) DAN DIISIKAN KE FRAME A DENGAN KOORDINAT YANG SAMA FOR Y C + 5 ==B? YA FOR Y C - 5 ==B? TIDAK TIDAK Ilustrasi Pengecekan Pixel Kiri, Kanan, Atas, dan Bawah. YA KOORDINAT C = PERPOTONGAN C BUKAN KOORDINAT PERPOTONGAN
PERANCANGAN SISTEM Cara mendeteksi garis pada lantai 1. Grayscaling
2. Adaptive Thresholding
Ketetanggaan
3. Hough Transform y = mx + b...1 y1 = mx1 + b...2 y - y1 = m(x-x1)...3 Koordinat Katesian A(6,1) dengan gradien 2, maka persamaan garisnya adalah : y-y1 = m(x-x1) y-1 = 2(x-6) y = 2x -12 + 1 y = 2x -11
Koordinat Hough Persamaan Hough
Titik Garis
PENGUJIAN Citra asli Citra Grayscale 240 320 Citra Adaptive Threshold Deteksi Garis Lantai
PENGUJIAN
PENGUJIAN Y (60,180) cm Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm Target (X,Y) : 60 cm, 180 cm Aktual (X,Y) : 52.74 cm, 173.83 cm (0,0) cm X Ubin (X,Y) : 1.5 Jarak Base TerhadapTarget : 10.09 cm Error (X,Y) : 7.86 cm, 6.32 cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Arah Base Menuju Posisi +X : 7.86 cm Arah Base Menuju Posisi +Y : 6.32 cm Status : Target Tercapai
Y Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm (120,90) cm Target (X,Y) : 120 cm, 90 cm (0,0) cm X Aktual (X,Y) : 115.16 cm, 81.38 cm Ubin (X,Y) : 3.2 Jarak Base TerhadapTarget : 10.86 cm Error (X,Y) : 3.94 cm, 10.12 cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Arah Base Menuju Posisi +X : 3.94 cm Arah Base Menuju Posisi +Y : 10.12 cm Status : Target Tercapai
Y (120,120) cm Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm Target (X,Y) : 120 cm, 120 cm (0,0) cm Aktual (X,Y) : 110.44 cm, 117.55 cm Ubin (X,Y) : 3.3 JarakBase Terhadap Target : 10.23 cm Error (X,Y) : 9.86 cm, 2.75 cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Arah Base Menuju Posisi +X : 9.86 cm Arah Base Menuju Posisi +Y : 2.75 cm Status : Target Tercapai
(-90,150) cm Y Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm Target (X,Y) : -90 cm, 150 cm (0,0) cm X Aktual (X,Y) : -85.14 cm, 142.14 cm Ubin (X,Y) : 2.4 Jarak Base TerhadapTarget : 10.32 cm Error (X,Y) : -5.46 cm, 8.75 cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Arah Base Menuju Posisi -X : -5.46 cm Arah Base Menuju Posisi +Y : 8.75 cm Status : Target Tercapai
Y Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm (-150,60) cm Target (X,Y) : -150 cm, 60 cm (0,0) cm X Aktual (X,Y) : -144.33 cm, 51.79 cm Ubin (X,Y) : 4.1 Jarak Base TerhadapTarget : 10.09 cm Error (X,Y) : -6.27 cm, 7.91 cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Arah Base Menuju Posisi -X : -6.27 cm Arah Base Menuju Posisi +Y : 7.91 cm Status : Target Tercapai
(-90,120) cm Y Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm Target (X,Y) : -90 cm, 120 cm (0,0) cm X Aktual (X,Y) : -86.73 cm, 110.68 cm Ubin (X,Y) : 2.3 Jarak Base TerhadapTarget : 10.07 cm Error (X,Y) : -3.42 cm, 9.47 cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Arah Base Menuju Posisi -X : -3.42 cm Arah Base Menuju Posisi +Y : 9.47 cm Status : Target Tercapai
Y Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm Target (X,Y) : -30 cm, -120 cm (0,0) cm X Aktual (X,Y) : -22.00 cm, -114.81 cm Ubin (X,Y) : 0.3 (-30,-120) cm Jarak Base TerhadapTarget : 10.05 cm Error (X,Y) : -8.60 cm, -5.19 cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Arah Base Menuju Posisi -X : -8.60 cm Arah Base Menuju Posisi -Y : -5.19 cm Status : Target Tercapai
Y Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm Target (X,Y) : -60 cm, -150 cm (0,0) cm X Aktual (X,Y) : -54.27 cm, -142.47 cm Ubin (X,Y) : 1.4 Jarak Base TerhadapTarget : 10.70 cm (-60,-150) cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Error (X,Y) : -6.78 cm, -8.28 cm Arah Base Menuju Posisi -X : -6.78 cm Arah Base Menuju Posisi -Y : -8.28 cm Status : Target Tercapai
Y Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm Target (X,Y) : -120 cm, -120 cm (0,0) cm X Aktual (X,Y) : -121.34 cm, -110.19 cm Ubin (X,Y) : 4.3 Jarak Base TerhadapTarget : 10.51 cm (-120,-120) cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Error (X,Y) : 1.49 cm, -10.49 cm Arah Base Menuju Posisi +X : 1.49 cm Arah Base Menuju Posisi -Y : -10.49 cm Status : Target Tercapai
Y Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm Target (X,Y) : 30 cm, -120 cm (0,0) cm X Aktual (X,Y) : 29.34 cm, -110.16 cm Ubin (X,Y) : 0.3 Jarak Base TerhadapTarget : 11.21 cm (30,-120) cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Error (X,Y) : 0.69 cm, -11.19 cm Arah Base Menuju Posisi +X : 0.69 cm Arah Base Menuju Posisi -Y : -11.19 cm Status : Target Tercapai
Y Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm Target (X,Y) : 90 cm, -120 cm (0,0) cm X Aktual (X,Y) : 81.20 cm, -123.58 cm Ubin (X,Y) : 2.4 Jarak Base TerhadapTarget : 10.04 cm (90,-120) cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Error (X,Y) : 10.00 cm, 0.90 cm Arah Base Menuju Posisi +X : 10.00 cm Arah Base Menuju Posisi +Y : 0.90 cm Status : Target Tercapai
Y Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm Target (X,Y) : 120 cm, -90 cm (0,0) cm X Aktual (X,Y) : 114.64 cm, -96.73 cm Ubin (X,Y) : 3.3 Jarak Base TerhadapTarget : 10.04 cm (120,-90) cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Error (X,Y) : 10.00 cm, 0.90 cm Arah Base Menuju Posisi +X : 10.00 cm Arah Base Menuju Posisi +Y : 0.90 cm Status : Target Tercapai
Y Nilai Pixel X : 0.15 cm Nilai Pixel Y : 0.15 cm Target (X,Y) : 160 cm, -60 cm (0,0) cm Aktual (X,Y) : 151.80 cm, -57.80 cm Ubin (X,Y) : 5.1 (160,-60) cm Jarak Base TerhadapTarget : 11.44 cm Error (X,Y) : 11.20 cm, -2.35 cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM Arah Base Menuju Posisi +X : 11.20 cm Arah Base Menuju Posisi -Y : -2.35 cm Status : Target Tercapai
TARGET TERBACA %ERROR X (cm) Y (cm) X (cm) Y (cm) X Y 60.00 180.00 52.74 173.83 13.77 3.55 120.00 90.00 115.16 81.38 4.20 10.59 120.00 120.00 110.44 117.55 8.66 2.08-90.00 150.00-85.14 142.14 5.71 5.53-150.00 60.00-144.33 51.79 3.93 15.85-90.00 120.00-86.73 110.68 3.77 8.42-30.00-120.00-22.00-114.81 36.36 4.52-60.00-150.00-54.27-142.47 10.56 5.29-120.00-120.00-121.34-110.19 1.10 8.90 30.00-120.00 29.34-110.16 2.25 8.93 90.00-120.00 81.20-123.58 10.84 2.90 120.00-90.00 114.64-96.73 4.68 6.96 160.00-60.00 151.80-57.80 5.40 3.81 %ERROR MEAN % KEBERHASILAN X Y X Y 8.56 6.72 91.44 93.28
PENUTUP Kesimpulan yang diperoleh dalam Tugas Akhir ini adalah: a. Kamera dapat menggantikan rotary encoder pada sebuah sistem navigasi. Secara prinsip kamera bisa difungsikan sebagai penentu gerakan, arah, dan posisi seperti yang bisa dilakukan oleh rotary encoder pada umunya. b. Saat menggerakkan base secara manual untuk menuju target bisa dilakukan dengan 3 cara yaitu langsung menuju titik koordinat target secara diagonal, menyusuri arah sumbu X kemudian ke arah sumbu Y, dan sebaliknya. c. Nilai error rata-rata untuk masing koordinat X dan Y adalah 8.55557% dan 6.717739% berarti tingkat keberhasilan navigasi untuk masing-masing koordinat X dan Y adalah 91.44443% dan 93.28226%. d.prosedur yang harus dipenuhi ketika menjalankan sistem ini adalah operator harus menentukan terkebih dahulu koordinat target baru kemudian melakukan kalibrasi dengan garis ubin agar didapatkan data yang presisi dan pergerakan robot harus smooth (tidak terlalu cepat) agar didapatkan data valid.