BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI 4.1 Spesifikasi Sistem 4.1.1 Spesifikasi Perangkat Keras Proses pengendalian mobile robot dan pengenalan image dilakukan oleh microcontroller keluarga AVR, yakni ATMEGA 8535 keluaran Atmel (www.atmel.com) Robot Arm (MR-999E) yang digunakan untuk mengambil dan memindahkan benda yang terintegrasi pada mobile robot. USB Gamepad dengan 12 tombol yang berfungsi untuk mengontrol Mobile Robot. Mobile Robot yang dibangun tergolong ke dalam kategori wheeled robot. Catu daya untuk power supply sebesar 6 volt yang diperoleh dari baterai alkaline dengan tegangan 1,5 volt sebanyak 4 buah, dan catu daya untuk motor supply sebesar 9 volt yang diperoleh dari accu sebanyak 1 buah. Proses pengamatan benda dilakukan oleh kamera jenis CMOS wireless Yang dipasang pada Mobile Robot. Resolusi kamera yang digunakan adalah 640x480 pixel. Sebuah Personal Computer (PC) yang akan menampilkan hasil capture wireless camera. Sepasang roda penggerak berdiameter 5 cm yang terbuat dari bahan karet. 54
55 2 buah caster ball berdiameter 1 cm sebagai penyeimbang yang terletak di bagian depan dan bagian belakang Mobile Robot. Menggunakan modul bluetooth blue radios dengan jarak jangkau 240 meter sebagai komunikasi serial, dan satu buah USB bluetooth dengan jarak jangkau 100 meter untuk komunikasi dari PC ke robot. Menggunakan 2 buah motor DC buatan tamiya sebagai penggerak kiri dan kanan. Driver motor L298N yang berfungsi untuk menggerakan motor DC. Mobile Robot memiliki dimensi 28 x 22,5 x 63,5 cm. 4.1.2 Spesifikasi Perangkat Lunak Bahasa C digunakan untuk memprogram AVR ATMEGA 8535. Bahasa Visual Basic (VB) digunakan untuk membuat user interface pada PC yang digunakan untuk mendeteksi port yang dapat digunakan.
56 Gambar 4.1 Tampilan User interface pada PC COM port atau (communication port) berfungsi untuk menampilkan daftar port yang dapat diakses pada komputer tempat software tersebut dijalankan. Berdasarkan gambar 4.1 terlihat bahwa COM port yang digunakan adalah di COM port 1, karena COM port yang dipakai oleh oleh robot pada saat pairing dengan modul bluetooth pada Mobile Robot adalah COM port 1.Tombol Hapus Keterangan digunakan untuk menghapus keterangan pada text box, sedangkan gambar yang ada di dalam Layout Tombol Gamepad berfungsi untuk memberikan gambaran tentang tombol-tombol apa saja yang terdapat pada
57 gamepad, begitu pula gambar Lengan Robot dan keterangan konfigurasi Gamepad berfungsi untuk mempermudah user saat ingin mengontrol robot karena berisi keterangan-keterangan yang sangat dibutuhkan user saat mengontrol Robot guna mempermudah penggunaanya. 4.1.3 Daftar Komponen Tabel 4.1 Daftar Komponen Modul Komponen Jumlah Nilai/jenis Power suply Baterai 2 9 volt/170 ma Accu 1 6 volt/600 ma Regulator IC Regulator 1 7805 LED 2 Merah dan Biru Kapasitor non polar 2 22 pf Resistor 1 330Ω Penggerak AVR 1 ATMEGA 8535L XTAL 1 4MHz Kapasitor non polar 2 22 pf Switch 1 Push button Driver Motor IC driver 4 L298N Dioda 16 IN4002 Kapasitor Non Polar 8 100 nf Trimpod 8 100 Ω
58 4.2 Prosedur Operasional Langkah-langkah pengoperasian dari sistem yang dibangun adalah sebagai berikut : Aktifkan Mobile Robot. Pastikan bluetooth pada Personal Computer (PC) dan bluetooth pada Mobile Robot telah terkoneksi dengan baik. Buka tampilan antar muka pada PC yang menampilkan COM port yang dapat digunakan (dapat dilihat pada gambar 4.1). Tempatkan Mobile Robot pada jalur yang sudah disediakan. Wireless camera akan memberikan gambaran tentang keadaan sekeliling pada monitor CPU. Gunakan Gamepad untuk memberikan perintah pada Mobile Robot dan lengan robot untuk bergerak. Gambar 4.2 Mobile robot Tampak Atas
59 Gambar 4.3 Mobile Robot Tampak Depan Gambar 4.4 Mobile Robot Tampak Samping Kiri
60 Gambar 4.5 Mobile Robot Tampak Samping Kanan 4.3 Implementasi Sistem 4.3.1 Pengujian Gerakan Mobile Robot Dengan Menggunakan Gamepad Tabel dibawah ini menunjukkan hasil pengujian Mobile Robot ketika diberikan inputan dari Gamepad untuk melakukan perintah maju, mundur, belok kiri, belok kanan, dan berputar.pada saat berputar di tempat Mobile Robot dapat berputar hingga 360 0, saat tombol Gamepad ditekan terdapat delay kurang dari satu detik sebelum Mobile Robot merespon perintah yang diberikan oleh gamepad, dalam mengendalikan perancangan prototipe Mobile Robot ini dibatasi, yang mana Mobile Robot tidak dapat berjalan sambil berbelok dikarenakan keterbatasan perancangan pada Software, sehingga tidak dapat melakukan dua gerakan sekaligus.tujuan percobaan ini adalah untuk menguji sinkronisasi antara program yang telah dibuat dengan Gamepad.
61 Tabel 4.2 Hasil Uji Mobile Robot dengan menggunakan Gamepad 4.3.2 Pengujian Gerakan Lengan Robot Dengan Menggunakan Gamepad Dibawah ini merupakan gambar dari lengan robot yang dipakai untuk memindahkan benda, ada 5 bagian pada lengan robot yang dapat digerakan yaitu bagian Base Rotation yang bisa bergerak ke kiri dan ke kanan sampai dengan 350 0, bagian Shoulder yang dapat bergerak naik dan turun sampai dengan120 0,bagian Elbow yang dapat bergerak naik dan turun sampai dengan 135 0, Bagian Wrist yang dapat bergerak secara clockwise dan counter clockwise sampai dengan 360 0, serta bagian Grip yang dapat membuka dan menutup sampai dengan 5 cm.
62 Gambar 4.6 Lengan Robot Tabel dibawah ini menunjukkan hasil pengujian Lengan Robot saat diberi inputan melalui Gamepad untuk melakukan perintah menggerakan Base, Shoulder, Elbow, Wrist, dan Grip.Tujuan pengujian ini adalah untuk menguji sinkronisasi program dengan Gamepad.
63 Tabel 4.3 Hasil Uji Lengan Robot dengan menggunakan Gamepad Tombol Gerakan Yang Dilakukan Hasil Percobaan 1 Wrist dapat berotasi secara BERHASIL clockwise hingga 340 derajat L1+1 Wrist dapat berotasi secara BERHASIL clockwise hingga 340 derajat 2 Elbow bergerak naik BERHASIL hingga 135 derajat L1+2 Elbow bergerak turun BERHASIL hingga 135 derajat 3 Shoulder bergerak naik BERHASIL hingga 120 derajat L1+3 Shoulder bergerak turun BERHASIL hingga 120 derajat 4 Base dapat bergerak ke BERHASIL kanan hingga 350 derajat L1+4 Base dapat bergerak ke kiri BERHASIL hingga 350 derajat R1 Gripper dapat membuka BERHASIL hingga 5 cm R2 Gripper dapat membuka hingga 5 cm BERHASIL 4.3.3 Pengujian gerakan Lengan Robot mengangkat beban Tabel dibawah ini menunjukkan kemampuan Lengan Robot dalam mengangkat beban,pada data sheet dikatakan bahwa lengan dapat mengangkat beban hingga 130 gram, namun Lengan Robot juga diujicoba untuk mengangkat beban lebih dari 130 gram untuk memastikan apakah Lengan Robot masih dapat mengangkat beban yang melebihi kapasitas maksimum. Dalam percobaan, Lengan Robot dapat mengangkut beban hingga 180 gram,tetapi pada saat dicoba dengan beban seberat 200 gram terjadi slip pada grip karena beban terlalu berat.
64 Tabel 4.4 Hasil Uji Lengan Robot Mengangkat Benda Percobaan Berat Beban Keterangan 1 20 gram Berhasil Diangkat 2 40 gram Berhasil Diangkat 3 60 gram Berhasil Diangkat 4 80 gram Berhasil Diangkat 5 100 gram Berhasil Diangkat 6 120 gram Berhasil Diangkat 7 140 gram Berhasil Diangkat 8 160 gram Berhasil Diangkat 9 180 gram Berhasil Diangkat 10 200 gram Berhasil Diangkat,namun Terjadi slip pada grip 4.3.4 Pengujian Kecepatan Mobile Robot Pada percobaan ini akan diukur kecepatan dengan jarak 2 meter.robot berjalan terus sampai akhir garis selesai.pengukuran ini dengan acuan garis lurus tersebut,sedangkan gerak robot nampak berbelok tidak tepat pada garis lurus.inilah yang mengakibatkan nilainya berubah-ubah
65 Table 4.5 Hasil Uji Kecepatan Mobile Robot Percobaan Jarak tempuh (s) Waktu Tempuh (t) 1 2 meter 19 sekon 2 2 meter 17,8 sekon 3 2 meter 17,8 sekon 4 2 meter 17,4 sekon 5 2 meter 17,8 sekon 6 2 meter 18,4 sekon 7 2 meter 17,6 sekon 8 2 meter 18,4 sekon 9 2 meter 17,4 sekon 10 2 meter 19,4 sekon 11 2 meter 17,4 sekon 12 2 meter 18 sekon 13 2 meter 18 sekon 14 2 meter 19 sekon 15 2 meter 20,4 sekon 16 2 meter 19,8 sekon 17 2 meter 19 sekon 18 2 meter 19,6 sekon 19 2 meter 20 sekon 20 2 meter 19,4 sekon 21 2 meter 19 sekon
66 22 2 meter 18,8 sekon 23 2 meter 22,4 sekon 24 2 meter 18,8 sekon 25 2 meter 17 sekon Rata-rata waktu 18,7 sekon tempuh Dengan menggunakan hasil percobaan yang dilakukan, maka diperoleh kecepatan robot yaitu : v = t s v = kecepatan (m/s) s = jarak tempuh (1 m) t = waktu tempuh (detik) Pada pengujian kecepatan digunakan jarak 2 meter dan didapat waktu tempuh rata-rata sebesar 18,7 sekon, maka akan didapat kecepatan rata-rata Mobile Robot sebesar : v rata-rata = 2meter 18,7sekon = 0,106 m/s 4.3.5 Evaluasi Penyimpangan pada Mobile Robot saat berjalan lurus Pada gambar dan tabel dibawah ini dilakukan percobaan robot untuk berjalan lurus, dari beberapa percobaan yang dilakukan pada jarak 1 meter dapat
67 dilihat error yang terjadi pada robot ketika diberikan inputan oleh user untuk berjalan lurus. Percobaan yang dilakukan dengan cara meletakkan Mobile Robot di lantai dengan tujuan untuk melihat kemiringan atau penyimpangan yang terjadi saat robot dicontrol untuk berjalan lurus, dalam beberapa kali percobaan pada saat berjalan lurus terkadang robot terlihat menyimpang ke arah kiri atau ke arah kanan dari jalur yang telah disediakan hal ini terjadi karena jarak antar lantai yang tidak rata sehingga menyebabkan roda sedikit slip ketika melewati perbatasan lantai. Gambar 4.7 Penyimpangan Mobile Robot saat berjalan lurus
68 Tabel 4.6 Simpangan saat berjalan lurus Percobaan Jarak (cm) Simpangan ( o ) Keterangan 1 100 15 Menyimpang ke kanan 2 100 10 Menyimpang ke kiri 3 100 18 Menyimpang ke kanan 4 100 22 Menyimpang ke kanan 5 100 15 Menyimpang ke kanan 6 100 10 Menyimpang ke kanan 7 100 20 Menyimpang ke kanan 8 100 17 Menyimpang ke kiri 9 100 19 Menyimpang ke kanan 10 100 16 Menyimpang ke kiri 4.3.6 Pengujian koneksi Bluetooth Koneksi Bluetooth digunakan sebagai jalur komunikasi antara Mobile Robot dan PC, untuk pengujian bluetooth telah dilakukan percobaan untuk mengukur jarak jangkau terjauh bluetooth, setelah dilakukan percobaan di arena outdoor, bluetooth dapat terkoneksi dengan baik hingga jarak 85 meter, sedangkan untuk arena indoor bluetooth dapat terkoneksi dengan baik di dalam ruangan dengan panjang 48 meter.
69 4.3.7 Tampilan Wireless Kamera Gambar dibawah ini adalah gambar tampilan dari Wireless Camera yang letaknya ada di bagian bawah mobile robot. Kamera ini di tempatkan dibawah mobile robot agar mempermudah user untuk melihat dan mengamati benda yang akan dipindahkan.wireless Camera ini dapat berkerja dengan baik hingga jarak 20 meter,pada jarak tersebut gambar yang diterima cukup baik tanpa ada gangguan sinyal, namun ketika kamera mengalami guncangan, maka gambar yang ditangkap akan mengalami gangguan. Gambar 4.8 Tampilan Wireless Camera