BAB II DASAR TEORI Pada bab ini akan dibahas beberapa teori pendukung yang digunakan sebagai acuan dalam merealisasikan sistem. 2.1.Kemampuan Mendasar Robot Penyerang Humanoid Soccer Selain kemampuan dasar untuk berjalan dan mengendalikan kestabilan, salah satu kemampuan mendasar yang harus dimiliki oleh robot humanoid soccer adalah kemampuan mengambil keputusan sebagai pemain untuk melakukan serangkaian pergerakan terbaik dalam berbagai kondisi agar mencapai tujuan [1]. 2.2.Smartphone Android Definisi smartphone menurut kamus oxford adalah "telepon seluler yang memiliki kemampuan seperti komputer" [2]. Biasanya memiliki periperal sensorik seperti accelerometer, kompas digital, dan kamera. Seperti komputer pada umumnya, smartphone membutuhkan sistem operasi (OS). OS smartphone yang banyak beredar dipasaran antara lain Android, ios, Windows dan Symbian. Gambar 2.1. Smartphone Android Sony Xperia Mini st15i Smartphone dengan OS Android dipilih karena OS Android merupakan sistem operasi yang didukung oleh google dan opensource sehingga dapat dengan mudah mendapatkan sumber informasi secara gratis yang disediakan oleh google sendiri. Smartphone Android yang digunakan adalah smartphone keluaran Sony bertipe Xperia mini ST15i dengan spesifikasi [3] : 5
- Resolusi Layar : 320 x 480 pixel - Resolusi Kamera : 5 megapixel - Sistem Operasi : Android 2.3 - Kecepatan CPU : 1 GHz - Sensor : Accelerometer, Proximity, Compass - Jaringan : Wifi 802.11, bluetooth V2.1 Smartphone dengan tipe ini dipilih karena kemampuannya yang cukup baik untuk smartphone dengan dimensi yang relatif kecil. 2.3.Mikrokontroler Tipe ATmega324 dan ATmega8 Mikrokontroler tipe ATmega 324 dipilih karena mikrokontrol ini banyak dijual dipasaran serta memiliki dua port Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter (USART) sehingga mikrokontroler ini dapat berkomunikasi secara serial dengan servo controller dan modul Bluetooth yang digunakan untuk berkomunikasi dengan smartphone Android untuk memberikan perintah kepada robot. Spesifikasi yang dimiliki Atmega 324 adalah sebagai berikut [4]: 1. Memory : 32Kbytes Flash Memory, 1Kbytes EEPROM, dan 2Kbytes Internal SRAM. 2. Timer : 2 Timer/Counter 8-bit dan 1 Timer/Counter 16-bit. 3. Antarmuka : 8 kanal ADC 10-bit, 2x USART, SPI, 32 pin I/O dan I2C. 4. Frekuensi Maksimum : 20MHz. Sedangkan mikrokontroler tipe ATmega 8 digunakan untuk mengatur komunikasi antar robot karena memiliki dimensi yang relatif kecil, mudah didapat dipasaran dan kemampuan yang cukup memadai seperti memiliki sebuah port USART, interrupt eksternal, dan pin I/O untuk menangani tugas tersebut. Spesifikasi yang dimiliki Atmega 324 adalah sebagai berikut [5]: 1. Memory : 8Kbytes Flash Memory, 512 bytes EEPROM, dan 1Kbytes Internal SRAM. 2. Timer : 2 Timer/Counter 8-bit dan 1 Timer/Counter 16-bit. 3. Antarmuka : 6 kanal ADC 10-bit, 1x USART, SPI, 23 pin I/O dan I2C. 4. Frekuensi Maksimum : 16MHz. 6
2.4.Motor Servo Pada kepala robot, motor servo yang digunakan adalah motor servo noncontinuous bertipe Tower Pro MG90s. Gambar 2.2. Motor servo Tower Pro MG90s. Motor servo ini memiliki spesifikasi sebagai berikut [6]: 1. Modulasi : Analog 2. Torsi : 4.8V : 2.20 kg/cm, 6.0V : 2.50 kg/cm 3. Kecepatan : 4.8V : 0.11 sec/60 0, 6.0V : 0.10 sec/60 0 4. Tipe Gear : Metal 5. Jarak Putar : 180 0 6. Periode Pulsa : 20 ms 7. Lebar Pulsa : 400-2400 us 2.5.Modul Bluetooth Modul bluetooth digunakan untuk media pengiriman data yang berupa perintah dari smartphone android ke mikrokontroler. Perintah akan dikirimkan dari smartphone melalui bluetooth karena OS smartphone ini belum mendukung komunikasi serial melalui port mini-usb pada smartphone. Selain itu modul bluetooth juga digunakan untuk media komunikasi nirkabel antar robot. Modul bluetooth yang digunakan adalah modul bluetooth tipe DF-Bluetooth V3. Berikut adalah gambar dari DF-Bluetooth V3. Gambar 2.3. DF-Bluetooth V3 [7]. 7
Sebelum digunakan, modul bluetooth ini perlu untuk diseting terlebih dahulu. Beberapa hal yang perlu diseting yaitu nama perangkat, kata sandi, baudrate, dan binding address pada modul bluetooth yang digunakan untuk komunikasi antar robot. Binding address ini berfungsi untuk memberi alamat pada modul bluetooth agar dapat melakukan pairing dengan modul bluetooth yang terpasang pada robot lain dengan binding address yang sama. 2.6.Konsep Dasar Sistem Sistem instruksi pergerakan pada robot dibagi menjadi 3 bagian utama, yaitu smartphone Android sebagai main processor yang menentukan gerakan robot yang akan dilakukan, mikrokontroler ATmega 324 sebagai kontrol utama yang mengatur kesinambungan antara prosesor utama dengan controller servo robot kondo KHR-3HV (RCB-4) dan pemroses data komunikasi yang menggunakan mikrokontroler ATmega 8 dan bluetooth sebagai media komunikasinya. Gambar 2.4. Blok Diagram Sistem. Secara umum, sistem dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu prosesor utama, kontrol utama, pemroses data komunikasi. 1. Prosesor Utama Prosesor Utama yang digunakan dalam robot adalah sebuah smartphone Android. Tugas utama dari perangkat ini memproses gambar kamera yang diletakan di kepala robot sebagai mata dan mengunci bola. Kemudian menentukan pergerakan robot berdasarkan posisi bola terhadap robot. 8
2. Kontrol Utama Kontrol utama robot menggunakan mikrokontroler ATmega324P yang bertugas mengolah perintah berupa paket data dari smartphone melalui komunikasi serial bluetooth serta mengembalikan nilai ke smartphone. Ada 3 macam perintah yang dikirim dari smartphone yaitu perintah untuk menggerakan robot, perintah untuk menggerakan servo kepala, dan perintah untuk memberi kode pada robot teman. 3. Pemroses Data Komunikasi Pemroses data komunikasi menggunakan mikrokontroler ATmega8A yang bertugas mengirimkan data ke robot teman dan menerima data dari robot teman melalui bluetooth yang kemudian dikembalikan ke mikrokontroler ATmega324P dengan menggunakan pin I/O. 2.7.Gerakan atau Motion Robot Humanoid yang Digunakan. Robot humanoid yang digunakan memiliki beberapa macam gerakan/motion yang dapat dilakukan. Gerakan/motion tersebut adalah sebagai berikut. 1. Maju : gerakan berjalan maju ke depan, gerakan ini memiliki 3 variasi kecepatan yaitu maju, maju sedang, dan maju lambat. 2. Geser : gerakan bergeser ke kanan atau kiri, gerakan ini memiliki 2 variasi kecepatan yaitu geser kanan/kiri sedang dan geser kanan/kiri kecil. 3. Putar : gerakan berputar ke kanan atau kiri di tempat dengan robot sebagai pivot, gerakan ini tidak memiliki variasi kecepatan. 4. Geser Putar : gerakan bergeser ke kanan atau kiri dengan sedikit memutar dengan pivot sekitar 10-15cm di depan robot. 5. Tendang : gerakan menendang ke depan menggunakan kaki kanan atau kiri. 9