BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Umum Perancangan robot merupakan aplikasi dari ilmu tentang robotika yang diketahui. Kinerja alat tersebut dapat berjalan sesuai keinginan kita dengan apa yang kita rancang. Robot merupakan kesatuan kerja dari semua kerja perangkat penyusunnya, dimulai dengan menggali informasi dari berbagai referensi, menemukan ide, perencanaan dan perancangan serta diakhiri dengan sebuah tahap pengujian. 4.2 Line Follower Pramusaji Setelah melakukan perancangan pada tahap sebelumnya, maka tahapan selanjutnya adalah mengaplikasikan rancangan tersebut dalam bentuk nyata. Robot line follower pramusaji pada tahap ini merupakan bentuk fisik yang sudah melalui tahap penggabungan elektrik dan mekanik yang sesuai dengan alur skematik baik perangkat input, output maupun perangkat Arduino Uno pada mekanik yang telah di rancang. Pada robot line follower ini memiliki sistem yang semi otomatis, karena sistem pada forklift masih menggunakan sistem manual dengan push button sebagai input pengendali slider untuk dapat naik dan turun. 44
45 Gambar 4.1 Perancangan Mekanik dan Elektrik Line Follower Pramusaji 4.2.1 Mekanik Line Follower Mekanik line follower yang dibuat ini menggunakan bahan akrilik yang sudah didesain sebelumnya pada software AutoCAD, kemudian dipotong menggunakan mesin CNC (Computer Numerical Control).
46 Gambar 4.2 Akrilik Mekanik Line Follower Pramusaji 4.2.2 Mekanik Forklift Mekanik forklift menggunakan bahan aluminium karena bahan ini bersifat ringan namun dapat mengangkat beban yang cukup. Forklift diletakkan bergandengan dibelakang robot line follower. Forklift ini akan membawa beban berupa pesanan dan akan bekerja setelah line follower sampai pada meja yang dituju.
47 Gambar 4.3 Mekanik Forklift 4.2.3 Elektrik Line Follower Elektrik line follower merupakan penggabungan sistem kelistrikan yang akan menjadi kesatuan untuk menjalankan robot line follower pramusaji. Sistem elektrikal pada line follower pramusaji ini terdiri dari sensor garis, regulator 5V, regulator 9V, motor driver dan lain sebagainya. 4.2.3.1 Sensor Garis Sensor garis pada line follower ini terdiri dari dua komponen utama yaitu LED (Light Emitting Diode) dan LDR (Light Dependent Resistor) yang saling berhubungan keduanya.
48 LE LD R Gambar 4.4 Sensor Garis Menggunakan LDR LED (Light Emitting Diode) akan memancarkan cahaya setelah mendapatkan tegangan sebesar 5 Volt yang berasal dari regulator. Pancaran cahaya ini akan diterima oleh LDR (Light Dependent Resistor) sebagai data analog. Penggunaan LDR (Light Dependent Resistor) ini harus dilengkapi dengan pelindung dikarenakan pembacaan cahaya yang sangat sensitive dari LDR ini. LDR (Light Dependent Resistor) akan memberikan data analog yang selanjutnya harus diubah menjadi data digital melalui pembatasan ketika sensor berada pada lintasan putih (HIGH) dan pada lintasan hitam (LOW). Tabel 4.1 Pembacaan Data Analog Pada Sensor Garis Analog Sensor Putih (HIGH) Hitam (LOW) A0 S1 990 <900
49 A1 S2 990 <900 A2 S3 990 <900 A3 S4 993 <900 A4 S5 999 <900 A5 S6 970 <900 Dari tabel diatas maka dapat disimpulkan bahwa pembatasan ketika sensor HIGH dan LOW adalah 900. Setelah mendapatkan data maka tahap selanjutnya adalah mengubah data tersebut menjadi data digital. 4.2.3.2 Regulator Regulator berfungsi untuk mengatur tegangan keluaran yang bersumber dari battery sebesar 12 Volt. Regulator ini menggunakan dua buah IC untuk mendapatkan 2 buah output tegangan yaitu IC 7805 dengan keluaran tegangan sebesar 5 Volt dan IC 7809 dengan keluaran tegangan 9 Volt.
50 Gambar 4.5 Regulator 4.2.3.3 Motor Driver L298 Motor driver L298 merupakan komponen yang berfungsi mengatur arah serta kecepatan motor sebagai keluaran dengan mengatur besar PWM (Pulse Width Modulation). Motor driver yang digunakan akan tertancap pada arduino dengan penanaman pada pin 4,5,6, dan 7. Pin 5 dan 6 untuk mengontrol kecepatan motor sedangkan pin 4 dan 7 untuk mengontrol arah dari motor untuk bergerak searah jarum jam (CW) atau berlawanan arah jarum jam (CCW). Gambar 4.6 Motor Driver L298
51 4.3 Pengujian Robot Pengujian bertujuan untuk mengetahui dengan pengukuran yang dilakukan secara beruji agar robot yang telah dibuat sudah sesuai dengan apa yang diharapkan pada awal perancangan. Selain itu pada tahap inilah akan diperoleh beberapa acuan baru sebagai bahan referensi baru untuk pembuatan robot selanjutnya. Tahap pengujian dilakukan secara bertahap dimulai dengan perangkat-perangkat penyusun pada robot sampai dengan pengujian sistem kerja keseluruhan pada robot itu sendiri. 4.4 Pengujian Perangkat - Perangkat Penyusun Robot Pengujian perangkat-perangkat penyusun robot bertujuan untuk mengetahui secara satu-persatu bahwa perangkat tersebut dapat berjalan atau tidak. Sehingga dengan tahap inilah akan didapatkan beberapa kesimpulan baik kemampuan dan kekurangan dari robot line follower pramusaji ini. 4.4.1 Pengujian Catu Daya Rangkaian catu daya adalah hal mendasar yang harus mendapat perhatian, mengingat catu daya merupakan sumber daya alat sehingga jika catu daya tidak bekerja maka alatpun tidak akan berjalan. Pengukuran dilakukan berulang-ulang dengan tujuan untuk meyakinkan apakah data yang diukur telah memenuhi standar rangkaian atau tidak. Catu daya sesuai dengan perancangan akan menghasilkan tegangan 5 VDC dan 9 VDC karena regulator menggunakan IC 7805 dan IC 7809.
52 4.4.1.1 Pengujian Regulator 5 Volt Pengujian regulator menggunakan multimeter untuk mengecek tegangan output yang ditimbulkan oleh regulator. Tegangan output ini berasal dari battery 12V yang kemudian diubah oleh IC 7805. Gambar 4.7 Pengujian Tegangan Pada Regulator 5 VDC Berikut ini adalah hasil dari pengujian pada regulator 5 volt. Pengecekan ini dilakukan secara berulang untuk dapat memastikan output yang dihasilkan bersifat stabil. Tabel 4.2 Hasil Pengujian Pada Regulator 5V No Alat yang diuji Hasil pada multimeter
53 1 Regulator 5 Volt 4,98 Volt 2 Regulator 5 Volt 4,98 Volt 3 Regulator 5 Volt 4,98 Volt 4 Regulator 5 Volt 4,98 Volt 5 Regulator 5 Volt 4,98 Volt Berdasarkan tabel diatas, hasil yang ditunjukkan adalah sebesar 4,98 volt, meskipun tidak bulat menghasilkan 5 volt, namun pengujian yang bersifat stabil mendekati 5 volt sudah memadai untuk menjadikan regulator sebagai catu daya. 4.4.1.2 Pengujian Regulator 9 Volt Regulator 9 volt merupakan perangkat catu daya yang dihasilkan oleh pengubahan tegangan yang berasal dari battery sebesar 12 volt kemudian dibatasi tegangannya menjadi 9 volt melalui IC 7809. Pengujian ini membutuhkan multimeter untuk menguji tegangan output yang dihasilkan.
54 Gambar 4.8 Pengujian Regulator 9 Volt Berikut ini adalah hasil dari pengujian pada regulator 9 volt. Pengecekan ini dilakukan secara berulang untuk dapat memastikan output yang dihasilkan bersifat stabil. Tabel 4.3 Hasil Pengujian Pada Regulator 9 Volt No Alat yang diuji Hasil pada multimeter 1 Regulator 9 Volt 8,82 Volt 2 Regulator 9 Volt 8,82 Volt 3 Regulator 9 Volt 8,82 Volt 4 Regulator 9 Volt 8,82 Volt 5 Regulator 9 Volt 8,82 Volt Berdasarkan tabel diatas, hasil yang ditunjukkan pada multimeter adalah sebesar 8,82 volt, meskipun tidak bulat menghasilkan 9 volt namun pengujian yang bersifat stabil mendekati 9 volt sudah memadai untuk menjadikan regulator ini sebagai catu daya. 4.5 Pengujian Jalannya Robot Line Follower Pramusaji Pengujian jalannya robot line follower pramusaji merupakan hal paling utama yang harus diuji karena ini adalah tahap yang paling penting dari pembuatan robot ini. Pembacaan sensor garis dan PWM (Pulse Width Modulation) yang diatur akan sangat berpengaruh pada tahap ini. Pada pengujian
55 jalannya robot juga akan diketahui bagaimana pergerakan robot dengan PWM (Pulse Width Modulation) yang ditentukan. 4.5.1 Pengujian Line Follower Pramusaji Pada Lintasan Pada pengujian line follower pramusaji yang dijalankan pada lintasan lurus berliku dilakukan beberapa percobaan untuk mengetahui jarak yang dapat ditempuh robot ketika perintah memberikan PWM (Pulse Width Modulation) tetap dengan waktu percobaan yang juga tetap. Berikut ini adalah program untuk pengambilan data pada percobaan ini.
56 Gambar 4.9 Cuplikan Program Line Follower Pramusaji Pada Track Dari Program diatas ditentukan bahwa PWM (Pulse Width Modulation) yang diberikan sebesar 140 dengan waktu yang diberikan adalah 10 detik. Berikut ini adalah gambar bagaimana line follower pramusaji berjalan pada lintasan lurus berliku yang terbuat dari lakban hitam.
57 Gambar 4.10 Line Follower Pramusaji Berjalan Pada Lintasan Dari gambar diatas menunjukkan bahwa line follower pramusaji dapat menjalankan perintah berdasarkan program yang telah ditanam. Setelah line follower pramusaji dapat menjalankan perintah, tahap selanjutnya adalah melakukan pengujian sebanyak lima kali percobaan dan mencatat data yang dihasilkan. Tabel 4.4 Hasil Pengujian Line Follower Pada Lintasan Lurus Berliku No PWM Waktu Jarak tempuh 1 140 10 detik 145 cm 2 140 10 detik 143 cm 3 140 10 detik 141 cm 4 140 10 detik 143 cm 5 140 10 detik 143 cm Dari data pada tabel 4.4 didapatkan bahwa jarak tempuh berubah-ubah dikarenakan peletakkan awal robot tidak selalu sama, namun dari lima kali percobaan didapatkan nilai rata-rata adalah 143 cm dengan waktu tempuh 10 detik. Maka dengan data tersebut dapat dianalisa bahwa line follower pramusaji dengan PWM (Pulse Width Modulation) sebesar 140 dapat menempuh jarak 14,3 cm dalam waktu 1 detik. 4.5.2 Pengujian Line Follower Pramusaji Secara Keseluruhan Indikator dari keberhasilan suatu pembuatan alat perlu diuji secara keseluruhan. Pada tahap ini robot line follower pramusaji diberikan perintah
58 dengan memberikan input mode sesuai dengan meja mana yang akan diantarkan pesanan. Berikut ini adalah cuplikan program uji keseluruhan kerja dari line follower pramusaji. Gambar 4.11 Cuplikan Program Uji Keseluruhan Robot Line Follower
59 Dari cuplikan program diatas robot diberikan perintah untuk mengantarkan pesanan menuju 4 meja dengan ketentuan : 1. Meja 1 berisikan perintah apabila persimpangan pertama dengan logika ke 6 sensor LOW, maka robot belok kiri dan maju hingga garis putih dengan logika ke 6 sensor HIGH. 2. Meja 2 berisikan perintah apabila persimpangan pertama dengan logika ke 6 sensor LOW, maka robot belok kanan dan maju hingga garis putih dengan logika ke 6 sensor HIGH. 3. Meja 3 berisikan perintah apabila persimpangan pertama dengan logika ke 6 sensor LOW, maka robot berjalan maju hingga keadaan 6 sensor LOW terulang kembali lalu robot belok kiri dan maju hingga garis putih dengan logika ke 6 sensor HIGH. 4. Meja 4 berisikan perintah apabila persimpangan pertama dengan logika ke 6 sensor LOW, maka robot berjalan maju hingga keadaan 6 sensor LOW terulang kembali lalu robot belok kanan dan maju hingga garis putih dengan logika ke 6 sensor HIGH.
60 Gambar 4.12 Line Follower Pramusaji Saat Uji Keseluruhan Dalam kerjanya, robot line follower pramusaji ini memiliki waktu yang berbeda untuk dapat sampai mengantarkan pesanan ke meja pemesan. Perbedaan waktu tersebut berdasarkan jarak tempuh dari masing-masing meja. Line follower pramusaji harus diberikan perintah mode melalui tombol push on (kiri) lalu tekan start (kanan) untuk dapat mengantarkan pesanan sesuai mode yang kita pilih. Berikut ini adalah data jarak tempuh serta waktu yang diperlukan line follower pramusaji untuk mengirimkan pesanan. Tabel 4.5 Hasil Pengujian Uji Keseluruhan Kerja Line Follower Pramusaji No Mode Pengujian Jarak Tempuh Waktu 1 1 110 Cm 8,4 detik 2 2 110 Cm 9,3 detik 3 3 190 Cm 14,3 detik 4 4 190 Cm 15,1 detik Pada tabel 4.5 diatas waktu yang dibutuhkan berbeda meskipun pada mode tertentu jarak yang ditempuh sama, hal ini dikarenakan pada saat persimpangan robot memerlukan proses untuk membaca persimpangan lalu berbelok menuju meja. Dari pengujian diketahui bahwa untuk mengantarkan meja terdekat dengan jarak 110 cm rata-rata memerlukan waktu 8,85 detik, sedangkan untuk meja yang memiliki jarak terjauh dengan jarak 190 cm waktu yang diperlukan rata-rata adalah 14,7 detik.
61 4.6 Pengujian Forklift Pengujian forklift ini bertujuan agar perangkat pendukung pembawa sajian yang dibawa oleh forklift dapat berjalan sesuai dengan perancangan. Forklift akan bekerja setelah robot sampai pada meja yang dituju. Gambar 4.13 Forklift Saat Menaikkan dan Menurunkan Beban
62 Kerja forklift ini bersifat manual dan tidak memerlukan program karena dikendalikan oleh saklar sebagai perintah yang dimasukkan untuk memutarkan motor DC dengan ketentuan : 1. Forklift akan mengangkat ketika motor DC bergerak CW (searah jarum jam) 2. Forklift akan turun ketika motor DC bergerak CCW (berlawanan arah jarum jam) Pada pengujian forklift ini data yang dihasilkan pada pengujian adalah sebagai berikut. Tabel 4.6 Data Pengujian Forklift No Pengujian Jarak Waktu 1 Naik 14 Cm 8 detik 2 Turun 14 Cm 8 detik Dari data pada tabel 4. diatas maka dapat diketahui bahwa forklift pada line follower pramusaji ini dapat mengangkat dan menaikkan slider dengan jarak 14 cm serta membutuhkan waktu 16 detik untuk menyelesaikan satu pekerjaan dengan perintah naik lalu turun tanpa jeda.