5
BAB II DASAR TEORI
Pada bab ini akan dibahas mengenai beberapa teori yang digunakan sebagai acuan dan pendukung dalam merealisasikan perancangan sistem pada skripsi ini.
2.1. Kajian Pustaka
a. Penerapan Algoritma
Flood Fill
untuk Menyelesaikan
Maze
pada
Line Follower Robot
[1]
Pada jurnal ini, penulis merancang sebuah robot
line follower
yang dapat berjalan mengikuti garis dengan menerapkan algoritma
flood-fill
sebagai algoritma pencarian jalur terpendek di dalam sebuah labirin yang berbentuk garis. Algoritma
flood-fill
merupakan suatu metode pemecahan masalah dimana penyelesaiannya langsung
mengarah ke solusi. Algoritma
flood-fill
ini memanfaatkan penilaian tiap sel dimana harus disesuaikan dengan kondisi lapangan
maze
yang dihadapi.
Berdasarkan hasil pengujian, penulis menyimpulkan bahwa algoritma
flood-fill
yang diterapkan pada robot
line follower
memiliki tingkat
error
sebesar 20 yang disebabkan oleh pengerjaan mekanik robot yang kurang baik. Namun algoritma ini bisa dikatakan sudah
dapat berjalan dengan tingkat keberhasilan 80 .
b. Pencarian Jalur Terpendek untuk Robot
Micromouse
dengan Menggunakan Algoritma
Backtracking
[2]
Pada jurnal ini, penulis merancang sebuah robot
micromouse
dengan menerapkan algoritma
backtracking
sebagai algoritma pencarian jalur terpendek di dalam sebuah labirin. Algoritma
backtracking
merupakan suatu metode pemecahan masalah dimana mencoba setiap kemungkinan yang ada. Hanya penyelesaian yang
6
mengarah ke solusi saja yang akan dikembangkan lebih lagi hingga dicapainya penyelesaian akhir.
Berdasarkan hasil pengujian, penulis menyimpulkan bahwa robot
micromouse
yang dibuat masih belum dapat menjelajahi semua labirin dengan baik sehingga robot tidak dapat melakukan pemetaan dengan
baik. Hal tersebut disebabkan oleh
body
robot yang terlalu besar sehingga membuat robot mengalami kesusahan saat menjelajahi labirin.
2.2. Penerapan Sensor
Dalam menyelesaikan suatu permasalahan di dalam peta labirin, robot
micromouse
membutuhkan sensor – sensor tertentu untuk dapat memetakan isi
dari suatu peta labirin. Beberapa sensor penting yang perlu diterapkan di dalam robot
micromouse
adalah sensor dinding, sensor penghitung langkah, dan sensor penunjuk arah. Penjelasan dari sensor
– sensor tersebut adalah sebagai berikut :
1. Sensor Dinding
Sensor dinding sangat diperlukan oleh robot
micromouse
untuk dapat mendeteksi dinding
– dinding labirin. Sensor yang dapat digunakan untuk mendeteksi adanya dinding labirin adalah sensor cahaya. Pada umumnya,
sensor ini memanfaatkan pantulan cahaya yang dipancarkan melalui
transmitter
untuk diterima oleh
receiver
pada sensor. Proses pemantulan cahaya pada sensor cahaya dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Proses pemantulan cahaya pada sensor cahaya
7
Gambar 2.2. Pengaruh warna objek terhadap pantulan cahaya [3]
Objek yang digunakan sebagai media pemantulan cahaya harus memiliki warna dasar putih karena warna putih mampu memantulkan
cahaya. Sedangkan objek dengan warna hitam akan menyerap cahaya yang telah dipancarkan oleh sensor cahaya [3]. Gambar 2.2 menunjukkan
pengaruh warna objek terhadap pantulan cahaya.
Gambar 2.3. Penempatan Sensor Cahaya
Untuk dapat mendeteksi dinding labirin dari berbagai arah, maka sensor cahaya perlu ditempatkan pada sisi kanan, kiri dan depan robot.
Dengan demikian robot
micromouse
mampu mendeteksi dinding pada bagian kanan, kiri dan depan. Gambar 2.3 menunjukkan penempatan sensor
cahaya pada robot.
2. Sensor Penghitung Langkah
Sensor penghitung langkah sangat diperlukan oleh robot
micromouse
untuk menentukan seberapa jauh langkah yang akan ditempuh. Sensor yang
8
dapat digunakan untuk menghitung langkah adalah
rotary encoder
dimana merupakan sebuah alat elektromagnetik yang dapat memonitor posisi sudut
suatu poros benda berputar. Pada umumnya,
rotary encoder
menggunakan sensor optik yang terdiri dari LED dan
photo-transistor
untuk menghasilkan serial pulsa. Sensor optik tersebut dipasang diantara suatu piringan tipis
yang memiliki lubang – lubang pada bagian lingkaran piringan. Ketika
piringan tersebut berputar,
photo-transistor
akan mendeteksi cahaya LED melalui lubang
– lubang pada piringan sehingga menghasilkan suatu pulsa gelombang persegi melalui
squaring circuit
[4]. Susunan
rotary encoder
dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Susunan
Rotary Encoder
[4] Banyaknya deretan pulsa yang dihasilkan pada satu putaran inilah
yang akan menentukan akurasi dari suatu
rotary encoder
. Sehingga semakin banyak jumlah lubang pada piringan, akan semakin banyak deretan pulsa
yang dihasilkan. Jumlah deretan pulsa ini nantinya akan berpengaruh pada sistem
incremental
untuk tiap pulsa yang diproses oleh kontroler untuk menghitung suatu jarak. Dengan begitu, robot lebih akurat dalam
menentukan langkah yang akan ditempuh.
3. Sensor Penentu Arah
Sensor penunjuk arah sangat diperlukan oleh robot
micromouse
untuk menentukan arah hadap di dalam peta labirin. Pada peta labirin terdapat 4
arah yang perlu untuk ditentukan, yaitu : utara, selatan, timur, dan barat. Sensor penunjuk arah yang dapat digunakan adalah kompas dimana
9
merupakan sebuah alat navigasi untuk menentukan arah yang bebas menyelaraskan dirinya dengan medan magnet bumi secara akurat. Kompas
itu sendiri terbagi menjadi 2 bagian, yaitu : kompas analog dan kompas digital. Kompas analog menggunakan jarum atau lempengan besi sebagai
penunjuk arah, sedangkan kompas digital menggunakan komponen –
komponen elektronika seperti sensor magnet dimana telah menggunakan proses digitalisasi [5].
Gambar 2.5. Penempatan Kompas Digital
Pada umumnya, kompas digital merupakan sensor penunjuk arah yang paling praktis untuk diterapkan pada robot.
Kompas digital mampu menghasilkan suatu nilai sudut dari arah mata angin yang sangat berguna
untuk dijadikan sebagai acuan penunjuk arah pada robot. Acuan penunjuk arah tersebut dapat digunakan oleh robot untuk menentukan kapan harus
belok kiri, belok kanan, maju lurus, atau berputar balik di dalam peta labirin. Kompas digital perlu ditempatkan tepat di tengah
– tengah robot seperti pada Gambar 2.5 sehingga proses penentuan arah hadap pada robot menjadi
lebih akurat.
2.3. Perbandingan Algoritma
Pada dasarnya, kedua algoritma yang diterapkan masing – masing memiliki
kelebihan dan kekurangan tersendiri. Perbandingan antara algoritma
flood-fill
dengan algoritma
backtracking
secara teoritis dapat dilihat pada Tabel 2.1.
10
Tabel 2.1. Perbandingan Algoritma
