Perancangan Hexapod Robot Pemadam Api Du 116

  

PERANCANGAN HEXAPOD ROBOT PEMADAM API

DU 116 LAPORAN PENGGANTI TUGAS AKHIR

  Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan Pada Program Studi Sistem Komputer di Jurusan Teknik Komputer

  Oleh :

  Cucu Herlani 1.02.04.071

  Pembimbing : Yusrila Yeka Kerlooza, M.T

  Taufiq Nuzwir Nizar S.kom

  JURUSAN TEKNIK KOMPUTER FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA BANDUNG 2010

DESKRIPSI LAPORAN PENGGANTI TUGAS AKHIR

  Berdasarkan Surat Keputusan (SK) Rektor Universitas Komputer Indonesia No : 743/SK/ REKTOR/UNIKOM/IX/2009 Tentang Hasil Riset/Kompetisi Akademik Mahasiswa Yang Dijadikan Tugas Akhir dinyatakan bahwa mahasiswa yang berhasil mendapatkan penghargaan minimal ditingkat regional, maka secara otomatis mahasiwa tersebut mendapat nilai A untuk mata kuliah tugas akhir/skripsi dan mahasiswa tersebut wajib menyerahkan buku laporan mengenai kompetisi yang diikutinya dalam format dan isi layaknya buku skripsi atau laporan tugas akhir.

  Buku laporan ini berisi tentang Perancangan Hexapod Robot Pemadam Api DU 116 yang diikut sertakan pada Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI) 2010 untuk Divisi senior berkaki. Robot yang dirancang bertugas untuk memadamkan api sesuai dengan tema yang di tentukan oleh TRINITY COLLEGE "FIRE-

  

FIGHTING ROBOT CONTEST 2010" . Perancangan robot ini disesuaikan dengan

ketentuan perlomban dan peraturan yang ada.

  Perlomban KRCI 2010 di tingkat regional II dilaksanakan pada tanggal 7 dan 8 Mei 2010 di Politeknik Negeri Bandung dan berhasil mendapat peringkat ke 1 untuk divisi senior berkaki dan berhak untuk maju ke tingkat nasional. Perlomban KRCI tingkat nasional dilaksanakan pada tanggal 19 dan 20 Juni 2010 di Universitas Muhamadiah Malang. Namun, ditingkat nasional robot DU 116 hanya berhasil 2 kali dari 3 trial yang dilaksanakan dan mendapat peringkat ke 4.

  DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Blok ATMEGA64

  8 Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMEGA64

  9 Gambar 2.3 Prinsip Kerja Ultrasonik

  12 Gambar 2.4 Tabung Sensor Uvtron dan Modul Interfacenya

  14 Gambar 2.5 (a). Blok Diagram Sensor Suara Bagian Pengirim 15 (b). Blok Diagram Sensor Suara Bagian Penerima 16

Gambar 2.6 Teknik PWM untun Mengatur Sudut Motor Servo

  18 Gambar 2.7 (a). Hitec Servo

  18 (b). GWS Servo

  18 Gambar 2.8

  IC Regulator LM2576

  19 Gambar 2.9 Lithium Polymer (LIFO)

  20 Gambar 2.10 Tampilan Editor Bascom AVR

  22 Gambar 2.11 Tampilan Programmer AVRprog 22

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

  23 TM

Gambar 3.2 Sensor Ultrasonik PING)))

  26 Gambar 3.3 Cara Kerja Sensor Ultrasonik

  27 Gambar 3.4 Skematik sensor Tabrakan Limit Switch

  27 Gambar 3.5 (a) Phototransistor

  28 (b) Rangkaian Komparator 28

Gambar 3.6 Skema modul interface sensor Uvtron

  29 Gambar 3.7 Jangkauan Deteksi Sensor UVtron

  29 Gambar 3.8 Komponen Motor Servo

  30 Gambar 3.9 (a). Motor DC

  30 (b). Kipas Pemadam 30

Gambar 3.10 Rangkaian Penghasil Suara

  31 Gambar 3.11 Rangkaian Penerima Bagian Penguatan

  32 Gambar 3.12 Rangkaian Penerima Bagian Filter

  32 Gambar 3.13 (a). IC Regulator,

  34 (b). Kapasitor Polar

  34 vii viii

Gambar 3.14 Skematik Regulator 5V dengan LM2940

  60 Gambar 4.3 Tampilan Pengambilan Data Sensor Ultrasonik

Gambar 3.34 Diagram Alir Gerak Robot samakan kanan 52Gambar 3.35 Diagram Alir Gerak Robot samakan kiri 53 Gambar 3.36

  Diagram Alir Gerak Robot susurkiri 54

Gambar 3.37 Diagram Alir Gerak Robot susurkanan 55Gambar 4.1 Cara Kerja Sensor Ultrasonik

  59 Gambar 4.2 Posisi Pengujian Sensor Ultrasonik

  60 Gambar 4.4

Gambar 3.32 Diagram Alir Gerak Robot Kembali ke Ruang 3 50

  a. Posisi Sound Damper di Depan Sensor Ultrasonik

  62

  b. Posisi Sound Damper di samping Sensor Ultrasonik

  62 Gambar 4.5

  a. Tampilan pengukuran Posisi Sound Dumper didepan sensor

  63

Gambar 3.33 Diagram Alir Gerak Robot Kembali ke Ruang 4 51

  Diagram Alir Gerak Robot Kembali ke Ruang 2 49

  34 Gambar 3.15 Skematik Regulator 5V dengan LM2576

  38 Gambar 3.22 Diagram Alir Gerak Robot Keluar Ruangan 40

  35 Gambar 3.16 Rancangan Mekanik Robot

  35 Gambar 3.17 Ilustrasi Bagian-bagian Pembentuk Kaki Robot

  36 Gambar 3.18 Ilustrasi Arah Gerakan Knee Servo dan Ancle Servo

  36 Gambar 3.19 Ilustrasi Arah Gerakan Hip Servo

  37 Gambar 3.20 Segitiga Kestabilan Pertama Pada Robot

  37 Gambar 3.21 Segitiga Kestabilan Kedua Pada Robot

Gambar 3.23 Diagram Alir Gerak Robot Start di Ruang 1 41Gambar 3.30 Diagram Alir Gerak Robot Kembali ke Ruang 1 48 Gambar 3.31Gambar 3.24 Diagram Alir Gerak Robot Start di Ruang 2 42Gambar 3.25 Diagram Alir Gerak Robot Start di Ruang 3 43 Gambar 3.26

  Diagram Alir Gerak Robot Start di Ruang 4 44

Gambar 3.27 Diagram Alir Pencarian Api 45Gambar 3.28 Diagram Alir Keluar Ruangan setelah Memadamkan Api 46Gambar 3.29 Diagram Alir Cek Posisi Start untuk kembali ke home 47

  b. Tampilan hasil pengukuran Posisi Sound Dumper disamping sensor 63

Gambar 4.6 Posisi Lilin Terhadap UVtron

  65 Gambar 4.7 (a). Jangkauan Dari Tabung UVtron Horizontal 65

  (b). Jangkauan Dari Tabung UVtron Vertikal 65

Gambar 4.8 Konfigurasi Lapangan Start Robot di Ruang 1 67Gambar 4.9 Konfigurasi Lapangan Start Robot di Ruang 2 69Gambar 4.10 Konfigurasi Lapangan Start Robot di Ruang 3 70Gambar 4.11 Konfigurasi Lapangan Start Robot di Ruang 4 72

  ix

  DAFTAR ISI

  Halaman

  KATA PENGANTAR ............................................................................................... i

DAFTAR ISI ............................................................................................................. iv

DAFTAR TABEL ..................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. viii

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................ x

LEMBAR PERNYATAAN ...................................................................................... xi

ABSTRAK ................................................................................................................. xii

BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1

  1.2 Tujuan .................................................................................................... 2

  1.3 Batasan Masalah .................................................................................... 2

  1.4 Metode Penelitian .................................................................................. 3

  1.5 Sistematika Penulisan ............................................................................ 3

  BAB II LANDASAN TEORI

  2.1 Ketentuan KRCI 2010 Divisi Senior Berkaki ........................................ 5

  2.1.1 Definisi Robot Berkaki ................................................................ 6

  2.1.2 Dimensi ........................................................................................ 6

  2.1.3 Kelengkapan Pertandingan .......................................................... 6

  2.1.4 Tugas Robot ................................................................................. 6

  2.2 Perangkat Keras (Hardware) .................................................................. 6

  2.2.1 Mikrokontroler Utama ................................................................. 6

  2.2.2 Mekanik ....................................................................................... 11

  2.2.3 Sensor Objek ................................................................................ 12

  2.2.3.1 Sensor Dinding(Ping))Ultrasonic Distance Sensor) ........ 12

  2.2.3.2 Sensor Lantai .................................................................... 13 iv

  2.2.3.3 Push Button Limit Switch ................................................ 13

  2.2.3.4 Sensor Api ........................................................................ 14

  2.2.3.5 Sensor Suara ..................................................................... 15

  2.2.4 Modul Penggerak ......................................................................... 17

  2.2.5 IC Regulator ................................................................................. 18

  2.2.6 Driver Kipas ................................................................................. 19

  2.2.7 Catu Daya .................................................................................... 19

  2.3 Perangkat Lunak (Software) .................................................................. 20

  2.3.1 Bascom AVR ............................................................................... 21

  2.3.2 AVRprog ...................................................................................... 22

  BAB III PERANCANGAN SISTEM

  3.1 Hardware ................................................................................................ 24

  3.1.1 Mikrokontroler ATMEGA64 ........................................................ 24

  3.1.2 Sensor Navigasi ............................................................................ 25

  TM

  3.1.2.1 Sensor Ultrasonik (PING))) ) ........................................ 26

  3.1.2.2 Sensor Tabrakan (Limit Switch) ...................................... 27

  3.1.2.3 Sensor Lantai .................................................................... 27

  3.1.3 Sensor Api (UVtron) ..................................................................... 28

  3.1.4 Modul Penggerak dan Pemadam Api ........................................... 29

  3.1.4.1 Motor Servo ...................................................................... 29

  3.1.4.1 Modul Pemadam Api ........................................................ 30

  3.1.5 Sensor Suara ................................................................................ 31

  3.1.6.1 Modul Pemancar ............................................................... 31

  3.1.6.2 Modul Penerima ............................................................... 32

  3.1.7 Catu Daya ..................................................................................... 33

  3.1.8 Mekanik dan Mekanisme Gerak Robot ........................................ 35

  3.2 Sofware .................................................................................................. 38

  3.2.1 Algoritma Dasar ........................................................................... 38

  3.2.1.1 Manuver Gerak ................................................................. 38 v

  3.2.1.2 Komunikasi I/O ................................................................ 38

  3.2.2 Algoritma Seluruh Ruangan ........................................................ 39

  BAB IV UJI COBA DAN ANALISIS SISTEM

  4.1 Pendeteksian Jarak Menggunakan Sensor Ultrasonik ......................... 56

  4.2 Sensor Lantai ....................................................................................... 63

  4.4 Sensor Api (UVtron) ........................................................................... 64

  4.5 Pengujian Kehandalan Robot .............................................................. 67

  4.3.2.1 Start Robot di Ruang 1 ............................................................ 67

  4.3.2.2 Start Robot di Ruang 2 ............................................................ 68

  4.3.2.3 Start Robot di Ruang 3 ............................................................ 70

  4.3.2.4 Start Robot di Ruang 4 ............................................................ 71

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 73

  5.2 Saran .................................................................................................... 73

  

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 74

LAMPIRAN

  vi

DAFTAR PUSTAKA

  [1] Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, (2010). Peraturan dan Ketentuan KRCI 2010 . Jakarta. [2] Wikipedia, (2009). Pengendali Mikro. Diakses pada 5 November 2009 dari World Wide Web : http://id.wikipedia.org/wiki/Mikrokontroler. [3] Wikipedia, (2009). Ultrasonik. Diakses pada 10 November 2009 dari World Wide Web : http://id.wikipedia.org/wiki/Ultrasonik. [4] Wikipedia, (2009). Atmel_AVR. Diakses pada 5 November 2009 dari World

  Wide Web : http://id.wikipedia.org/wiki/Atmel_AVR [5] National Semiconductor Corp., (1994). LM2940/ LM2940C 1A Low Dropout

  Regulator . Diakses pada 29 Maret 2009 dari World Wide Web : http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/DS008822. PDF

  [6] National Semiconductor Corp., (2007). LM1575/LM2575/LM2575HV SIMPLE

  SWITCHER® 1A Step-Down Voltage Regulator . Diakses pada 29 Maret 2008

  dari World Wide Web : http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-

  pdf/view/203235/NSC/LM2575.html [7] National Semiconductor Corp., (2004). LM139/LM239/LM339/LM2901/LM3302 Low Power Low Offset Voltage Quad Comparators . Diakses pada 29 Maret 2008 dari World Wide Web : http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/DS005706. PDF

  [8] National Semiconductor Corp., (2000). LM741 Operational Amplifier. Diakses pada 29 Maret 2008 dari World Wide Web :

  http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/9044/NSC/LM741AH.html

  [9] HAMAMATSU, (1998). FLAME SENSOR UV TRON® R2868. Diakses pada

  29 Maret 2008 dari World Wide Web :

  http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/hamamatsu/R2868.pdf [10] HAMAMATSU, (2006). UV TRON® DRIVING CIRCUIT C3704 SERIES.

  Diakses pada 29 Maret 2008 dari World Wide Web :

  http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/hamamatsu/C3704.pdf

TM

[11] PARALLAX.inc, (2005), PING))) Ultra Sonic Range Finder (#28015) .

  Diakses pada 29 Maret 2008 dari World Wide Web :

  http://www.parallax.com/dl/docs/prod/acc/28015-PING-v1.3.pdf

  [12] National Semiconductor Corp., (1994). LM2576 3A Adjustable voltage . Diakses pada tanggal 14 januari 2009 dari World Wide Web :

  Regulator

  www.national.com/ds/LM/LM2576.pdf [13] Atmel,(2009) .ATMEGA64. Diakses pada 26 november 2009 dari World Wide

  Web : www.atmel.com/atmel/acrobat/2490s.pdf [14] Hrxapodrobot,(2009).MSR-H01. Diakses pada 26 Agustus 2009 dari World

  Wide Web : http://www.hexapodrobot.com/products/robots/Hexapod_MSR- H01.html

  DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Konfigurasi Pin-Pin Mikrokontroler ATmega64

  9 Tabel 2.1 (Lanjutan) Konfigurasi Pin-Pin Mikrokontroler ATmega64

  10 Tabel 2.1 (Lanjutan) Konfigurasi Pin-Pin Mikrokontroler ATmega64

  11 Tabel 2.2 Beberapa instruksi dasar bascom AVR

  21 Tabel 3.1 Pin-pin I/O yang digunakan pada ATmega64

  24 Tabel 3.1 Lanjutan Pin-pin I/O yang digunakan pada ATmega64

  25 Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Sensor Ultrasonik

  61 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sensor Lantai

  63 Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Respon Sensor UVTron®

  66 Tabel 4.4 Pengujian Kehandalan Robot dengan Start di Ruang 1

  67 Tabel 4.5 Pengujian Kehandalan Robot dengan Start di Ruang 2

  68 Tabel 4.6 Pengujian Kehandalan Robot dengan Start di Ruang 3

  70 Tabel 4.7 Pengujian Kehandalan Robot dengan Start di Ruang 4

  71

  HALAMAN PENGESAHAN PERANCANGAN HEXAPOD ROBOT PEMADAM API

  Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan Pada Program Studi Sistem Komputer di Jurusan Teknik Komputer

  Oleh :

  Cucu Herlani 1.02.04.071

  Bandung, 06 Agustus 2010 Menyetujui,

  Pembimbing I Pembimbing II Yusrila Y. Kerlooza, M.T Taufiq Nuzwir Nizar S.kom

  NIP.4127.70.05.009 NIP.4127.70.05.020 Mengetahui,

  Ketua Jurusan Teknik Komputer Wendi Zarman, M.Si.

  NIP.4127.70.05.010

  KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum Wr, Wb.

  Puji dan syukur senantiasa penulis panjatkan ke hadirat Illahi Rabbi atas rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Perancangan Hexapod Robot Pemadam Api” ini dengan lancar, shalawat serta salam semoga senantiasa tetap tercurahkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW. Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan, dalam menempuh pendidikan program Strata Satu (S1) pada Jurusan Teknik Komputer, program studi Ilmu Komputer Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia, serta mengikuti Kontes Robot Cerdas Indonesia 2010 yang diadakan oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi.

  Dengan terselesaikanya buku laporan Tugas Akhir ini, penulis berharap semoga buku laporan ini dapat membawa manfaat pembaca pada umumnya dan juga bagi penulis khususnya serta semua pihak yang berkepentingan. Penulis juga berharap agar tugas akhir ini dapat dikembangkan sehingga dapat digunakan untuk mendukung perkembangan ilmu pengetahuan dimasa yang akan datang.

  Tugas Akhir ini mencakup perancangan dan implementasi perangkat keras

  

(hardware) dan perangkat lunak (software) dari robot DU-116 untuk

diikutsertakan pada Kontes Robot Cerdas Indonesia 2010 Divisi Senior Berkaki.

  Perangkat keras dan perangkat lunak dirancang sedemikian rupa agar robot dapat menemukan posisi api dan memadamkannya.

  Dengan segala daya dan upaya penulis telah berusaha sebaik mungkin menyelesaikan Tugas Akhir ini, namun penulis menyadari bahwa “Tak ada yang sempurna didunia ini“ sehingga mungkin masih banyak terdapat kekurangan dalam penulisan tugas akhir ini. Untuk itu, koreksi, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diperlukan demi pendekatan kesempurnaan dari Tugas Akhir ini.

  Dalam penulisan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, sehingga pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

  

1. Bapak Dr. Ir. Eddy Suryanto Soegoto, M.Sc, selaku Rektor Universitas Komputer

Indonesia

  

2. Bapak Wendi Zarman, M.Si selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Universitas

Komputer Indonesia

  

3. Bapak Yusrila Y. Kerlooza, M.T, selaku Pembimbing I yang telah banyak

memberikan arahan, saran dan bimbingan kepada penulis.

  

4. Bapak John Adler M.Si, selaku Pembimbing II yang telah memberikan arahan dan

bimbingan kepada penulis.

  

5. Bapak Usep M. Ishaq, M.Si, selaku dosen Wali yang selalu memperhatikan dan

memberikan arahan kepada penulis selama menempuh studi.

  

6. Bapak Agus Mulyana, S.Kom, yang telah memberikan arahan, bimbingan dan

masukan kepada penulis.

  

7. Bapak Taufiq Nuzwir Nizar, S.Kom, selaku pembimbing robotika divisi senior

berkaki yang telah memberikan arahan, bimbingan kepada penulis.

  

8. Bapak dan Ibu Dosen serta Seluruh Staff Administrasi di Jurusan Teknik Komputer

Universitas Komputer Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, wawasan, motivasi serta bimbingan dan bantuan kepada penulis.

  

9. Kedua orang tua, Ibu dan Ayah tercinta yang telah banyak berkorban dalam

membesarkan penulis, dan tak henti-hentinya memberikan perhatian, nasehat, serta motivasi selama studi. Semoga Allah SWT memberikan kemuliaan kepada keduanya baik di dunia maupun di akhirat kelak.., Amin

  

10. Teman-teman dalam tim Berkaki ( Galih, Didit, Heri), terima kasih telah membantu

penulis .

  

11. Teman-teman tim inti divisi robotika (Rudi, Wahyu, Ridyan, Irwan, Rizal, Ridwan,

Ripki,Malik,Yuda,Sopiah,Ken) juga teman-teman Divisi Robotika lainnya, terus bekerja keras.

  

12. Teman-teman 04-TK-02, yang telah banyak membantu selama studi maupun selama

proses penyelesaian Tugas Akhir.

13. Semua pihak yang telah banyak membantu dan tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih banyak atas bantuannya.

  Akhirnya tak lupa penulis ucapkan terima kasih, semoga semua kebaikan yang telah diberikan oleh semua pihak mendapatkan balasan dari Allah SWT, dan berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat Khususnya bagi Kelompok Studi Robot Cerdas UNIKOM di masa yang akan datang dan juga bagi para pembaca umumnya untuk terus kembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya Robotika di masa yang akan datang. Maju Terus Robotika Indonesia. Wassalamu’alaikum Wr.Wb

  Bandung, Agustus 2010 Penulis

PROFIL PENULIS

  Cucu Herlani. Lahir di Sumedang tanggal 03 Juli 1984. anak

  kesatu dari 2 bersaudara Menamatkan pendidikan SLTA di SMA Negeri 1 Rancakalong (2003), dan melanjutkan studi S1 pada Jurusan Teknik Komputer di Universitas Komputer Indonesia (2004 - 2010). Mengerjakan Tugas Akhir dengan judul “Perancangan hexapod robot pemadam api (DU 116)” . sejak tahun 2007 aktif di divisi robotika unikom. Mulai tahun 2008 terlibat sebagai anggota tim divisi berkaki dengan merancang robot next-116 dan mulai memegang sebagai ketua tim yaitu pada tahun 2009 dengan mendapat peringkat 3 di regional II dengan nama robot Tarantula-116X2. Untuk tahun 2010 kembali merancang hexapod robot pemadam api dengan nama DU-116 dan memperoleh peringkat 1 di regional

  II. Aktif sebagai asisten Lab. Elektronika dari tahun 2007-2009. e-mail : cuhegspr@gmail.com

   cuhe_kasep@yahoo.com

  website : http://cuhe-petualangsejati.blogspirit.com

  no tlp : 085222534282/02292249998

  Alamat : Dsn.Garawangi RT 03/ RW 06 Desa Cibunar Kec.Rancakalong Kab.Sumedang 45361.