Grid Tracking For Mobile Robot Navigation.
“ Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini pada pandangan saya karya ini adalah memadai dari skop dan kualiti untuk tujuan penanugerahan ijazah Sarjana Muda
Kejuruteraan Elektrik (Elektronik Kuasa dan Pemacu). “
Tandatangan : ... Nama Peyelia : En. Muhd. Khairi Bin Aripin
(2)
i
GRID TRACKING FOR MOBILE ROBOT NAVIGATION
MUSA BIN YUSUP LADA
Laporan ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian
daripada syarat penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Elektrik (Elektonik Kuasa & Pemacu)
Fakulti Kejuruteraan Elektrik Universiti Teknikal Malaysia Melaka
(3)
ii
“Saya akui laporan ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali ringkasan dan petikan Yang tiap-tiap satunya saya jelaskan sumbernya.”
Tandatangan :………..
Nama : Musa Bin Yusup Lada
(4)
iii
Khas untuk Ibunda dan keluarga tercinta Yang banyak memberi sokongan Dalam menjayakan projek sarjana muda ini.
(5)
iv
PENGHARGAAN
Syukur kehadirat yang Maha Esa, dengan limpah karunia-Nya yang berterusan dari awal hinggalah ke akhir perjalanan projek ini saya dapat menyelesaikannya dengan baik dan lancar mengikut perancangan yang telah disusun sejak awalnya. Dalam ruangan yang ringkas ini, saya ingin mengucapkan jutaan terima kasih kepada mereka yang telah memberi kerjasama samada secara langsung atau sebaliknya. Ucapan terima kasih saya tujukan kepada Encik Muhamad Khairi Aripin selaku penyelia PSM II dan Encik Mohamad Azmi Said selaku penyelia PSM I saya atas tunjuk ajar, kerjasama, nasihat dan bimbingan secara berterusan dalam memastikan PSM saya dapat disiapkan dengan baik.
Setinggi-tinggi penghargaan kepada Encik Fariz Bin Ali @ Ibrahim, Encik Ahmad Aizan Bin Zulkefle dan Encik Hairol Nizam selaku panel PSM saya atas kerjasama dan idea yang diberikan ketika pembentangan PSM saya. Ucapan terima kasih juga buat keluarga terutamanya ibunda tercinta Martha Tiku Sampe atas sokongan dan kerjasama yang telah diberikan dalam menjayakan projek ini. Tidak lupa juga kepada rakan-rakan yang telah banyak memberi pertolongan dan bantuan terutamanya Muhamad Syahrani Johal, Sharin Ab. Ghani, Muhamad Saiful Ibrahim, Nazrulhisam Zaidan dan Imran Sutan Chairul.
Kerjasama yang diberikan amatlah saya hargai. Sekian dan Terima kasih.
- Musa Bin Yusup Lada -
(6)
v
ABSTRAK
Projek ini ada untuk merekabentuk dan membina mobile robot yang menggunakan dua kawalan DC Motor untuk bergerak ke hadapan, kiri dan kanan. Kawalan DC Motor ini akan menentukan kedudukan dan orentasi mobile robot. Bagi pergerakan mobile robot kekiri dan kekanan, salah satu daripada DC Motor akan berfungsi. Bekalan 12 V arus terus digunakan untuk menghidupkan DC Motor. Rotary encoder digunakan dalam menentukan jarak, kedudukan dan orentasi mobile robot. Kedudukan mobile robot akan sentiasa dikemasikinikan oleh mikropengawal dan kedudukan terkini mobile robot akan dipaparkan pada LCD (Liquid Crystal Display). Projek ini akan menggunakan PIC 16F777A sebagai mikropengawal. Projek ini akan mengabungkan dua bahagian iaitu bahagian electrikal dan mekanikal.
(7)
vi
ABSTRACT
This project was to design and build a Mobile Robot, which is using two drive of DC Motor to move forward, left and right. The drives of DC Motor will determine the position and the orientation of the mobile robot. To move the robot left and right, one of the motor will turn OFF and other will turn ON. 12V direct current is use to make the DC motor turn ON. Rotary encoder sensor is use to detect the grid, position and the orientation of the mobile robot. Every each position of the robot always be Updated by the microcontroller and the current position will display on the LCD (Liquid Crystal Display). Motor controller, sensor detecting and position calculation will be control by the Microcontroller. This project will use a 16F877A PIC as a microcontroller. This project will combine the electrical and the mechanical path.
(8)
vii
ISI KANDUNGAN
BAB PERKARA HALAMAN
PENGESAHAN PENYELIA
TAJUK PROJEK i
PENGAKUAN ii
DEDIKASI iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
ISI KANDUNGAN vii
SENARAI JADUAL xii
SENARAI RAJAH xiii
SENARAI SINGKATAN xvi
SENARAI LAMPIRAN xvii
I PENGENALAN
1.1 Objektif 2
1.2 Skop 2
(9)
viii II KAJIAN LITERATURE
2.1 Kajian Teknologi Robotik 4
2.1.1 Sentry Bot 4
2.1.2 iROBOT CREATE 6
2.2 Kajian Komponen 8
2.2.1 DC Motor 8
2.2.2 Litar Kawalan DC Motor 9
2.2.3 Mikro-Pengawal 11
2.2.4 Memuat-Turun Data (Downloader) 18
2.3 Kajian Simulasi dan Aturcara 20
2.3.1 Micro-C 20
2.3.2 Proteus 21
2.3.3 WinPic800 22
III METODOLOGI PROJEK
3.1 Pengenalan 23
3.2 Mengenal Pasti Masalah dan Mengumpul Maklumat
24
3.2.1 Data Primer 24
3.2.2 Data Sekunder 25
(10)
ix
3.4 Menjalankan Ekperimen 26
3.5 Komponen Utama 28
3.5.1 Bekalan Kuasa 28
3.5.2 Litar Kawalan L293D 31
3.5.3 Mikro-Pengawal PIC16F877A 33 3.5.4 DC Motor 12V Arus Terus 36 3.5.5 LCD (Liquid Cyrstal Display) 37
3.5.6 Sensor Rotary encoder 41
3.6 Litar Kawalan DC Motor dan Litar Muat-turun Data
42
3.7 Litar menggunakan Teknik PCB 44
3.7.1 Kelebihan PCB 44
3.7.2 Kaedah Membuat PCB 44
3.7.2.1 Langkah Pertama: Melukis Litar 45 3.7.2.2 Langkah Kedua : Cetak Litar 46 3.7.2.3 Langkah Ketiga : Iron litar 46 3.7.2.4 Langkah Keempat : Kemaskinikan
litar
47 3.7.2.5 Langkah Kelima : Asidkan litar 47 3.7.2.6 Langkah Keenam : Thinner Litar 49 3.7.2.7 Langkah Ketujuh : Tebuk lubang
Litar PCB
50
(11)
x
3.8.1 Litar downloader 50
3.8.2 Litar kawalan DC Motor 52
3.8.3 Litar LCD 53
3.8.4 Litar Isyarat 55
3.9 Pengujian dan Penyelesaikan Masalah 56 3.9.1 Mengabungkan Antara Elektrikal,
Mekanikal dan Perisian
56 3.9.2 Pengujian Keatas Litar 56 3.9.3 Memperbaiki Masalah Yang Timbul 57
IV ANALISIS DAN HASIL PROJEK
4.1 Pengenalan 58
4.2 Pemuat Turun Data USB 59
4.3 Sensor- Rotary Encoder 59
4.4 Litar LCD 61
4.5 Litar Kawalan DC Motor 62
4.6 Analisis Jarak 62
4.7 Analisis Pengatur Voltan 5V 64
4.8 Aturcara 65
5.9 Hasil Projek 68
5.9.1 Pandangan Sisi Mobile Robot 68 5.9.2 Pandangan Atas Mobile Robot 68 5.9.3 Pandangan Hadapan Mobile Robot 69
(12)
xi
V KESIMPULAN
5.1 Perbincangan 70
5.2 Cadangan 72
5.3 Ringkasan 73
RUJUKAN 74
LAMPIRAN A: ATURCARA PROJEK 75
LAMPIRAN B: EKSPERIMEN 80
LAMPIRAN C: PIC 16F877A DATA SHEET 90 LAMPIRAN D: KAWALAN DC MOTOR L293D
DATA SHEET
97
LAMPIRAN E: LIQUID CRYSTAL DISPLAY (LCD)
100
(13)
xii
SENARAI JADUAL
JADUAL TAJUK HALAMAN
2.1 Perbezaan dalam keluaga PIC16F87XA 15
2.2 Ciri-ciri PIC 16
3.1 Jenis-jenis pengatur voltan 30
3.2 Jadual kebenaran untuk litar kawalan DC Motor 32
3.3 Ciri-ciri PIC 16F877A 34
3.4 Senarai pin pada LCD 40
3.5 Ciri-ciri Rotary encoder 42
4.1 Jadual Kebenaran bagi Rotary encoder 61
4.2 Nilai Jarak yang paparan pada LCD 63
(14)
xiii
SENARAI RAJAH
RAJAH TAJUK HALAMAN
2.1 Sentry Bot 5
2.2 Optical Mouse Encoder 5
2.3 Kedudukan Steering Sentry Bot 6
2.4 iROBOT CREATE 6
2.5 Encoders 7
2.6 Serial Port DB-9 7
2.7 DC Motor 8
2.8 Litar Kawalan H-Bridge 9
2.9 (a) Litar Kawalan menggunakan L298 10
2.9 (b) Litar Kawalan menggunakan L293D 11
2.10 Gambarajah Blok Motorola Microprocessor 12
2.11 PIC 12
2.12 PICF877A 14
2.13 Blok diagram yang menghubungkan setiap pin pada PIC16F87XA
17 2.14 Litar Pemuat-turun data serial Port DB-9 18
2.15 Litar Pemuat-turun data USB 19
2.16 Pemuat-turun data paraller Port 19
2.17 Perisian Micro-C 20
(15)
xiv
2.19 Perisian WinPic800 22
3.1 Carta Alir Eksperimen dijalan keatas PIC 16F877A 26 3.2 Ekperimen keatas pergerakkan DC Motor
Menggunakan perisian Protues
27
3.3 Bateri 29
3.4 LM7805 29
3.5 Litar bekalan kuasa 5V 30
3.6 Pin L293D 32
3.7 L293D 32
3.8 PIC 16F877A 34
3.9 Pin PIC16F877A 35
3.10 DC Motor 12VDC bersama Gear 37
3.11 LCD 38
3.12 Rajah pemasa bagi LCD 38
3.13 (a) Pin LCD 34
3.13 (b) Sambungan Litar LCD 39
3.14 Sensor Rotary encoder 41
3.15 Penyambungan Sensor Rotary encoder pada mikro-pengawal
41 3.16 Litar Pemuat Turun Data menggunakan USB 43 3.17 Gambarajah Litar pada perisian Protues ISIS 45 3.18 Gambarajah Litar pada perisian Protues ARES 45 3.19 Cetakkan Litar pada helaian lutsinar 46
3.20 Papan PCB dan cetakan litar 47
3.21 (a) Asid Ferric Chloride 48
3.21 (b) Tanda Amaran pada botol Ferric Chloride 48
3.22 Mengasidkan litar PCB 48
3.23 Thinner 49
(16)
xv
3.25 Lapisan Atas Litar downloader 51
3.26 Lapisan Bawah Litar downloader 51
3.27 Gambarajah 3D litar downloader 52
3.28 Lapisan Bawah Litar kawalan DC Motor 53
3.29 Gambar 3D litar kawalan DC Motor 53
3.30 Lapisan Bawah Litar LCD. 54
3.31 Gambar 3D litar kawalan DC Motor 54
3.32 Lapisan Bawah Litar Isyarat. 55
3.33 Gambar 3D litar Isyarat 55
3.34 Multimeter 56
4.1 Litar Pemuat turun data USB 59
4.2 Kedudukan sensor pada Roda 60
4.3 Pemasangan sensor Rotary encoder pada Roda 60
4.4 Litar PCB LCD 61
4.5 Litar Kawalan DC Motor 62
4.6 Pulse pada disk rotary encoder 63
4.7 Graf Sensor melawan Jarak 64
4.8 Litar Pengatur Voltan 5V 65
4.9 Analysis Voltan Masukan dan Keluaran Pengatur Voltan 5V
65
4.10 kawalan gelung buka 66
4.11 kawalan gelung tutup 67
4.12 Pandangan Sisi Mobile Robot 68
4.13 Pandangan Atas Mobile Robot 68
4.14 Pandangan Hadapan Mobile Robot 69
(17)
xvi
SENARAI SINGKATAN
USB - Universal Serial Bus SIT - Static Induction Transistor ROM - Read Only Memory ROBOCON - Robot Contest
RISC - Reduced Instruction Set Computer RAM - Random Access Memory
PWM - Pulse Width Modulation PSM - Projek Sarjana Muda
PROM - Programmable Read-Only Memory PIC - Peripheral Interface Controller
MOSFET - Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor LED - Light Emitter Diode
LCD - Liquid Crystal Display IC - Integrated Circuit
GPS - Global Positioning System
EPROM - Erasable Programmable Read-Only Memory
EEPROM - Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory DC Motor - Motor Arus Terus
BJT - Bipolar Junction Transistor PCB - Printed Circuit Board
(18)
xvii
SENARAI LAMPIRAN
LAMPIRAN TAJUK HALAMAN
A ATURCARA PROJEK 75
B EKSPERIMEN 80
C PIC 16F877A DATA SHEET 90
D KAWALAN DC MOTOR L293D DATA SHEET 97
E LIQUID CRYSTAL DISPLAY (LCD) 100
(19)
1
BAB I
PENGENALAN
1.1 Latarbelakang Projek
Projek ini dijalankan berasaskan rekaan dan binaan satu mobile robot yang menggunakan dua DC motor untuk bergerak kehadapan, belakang, kiri dan kanan. Kawalan motor digunakan untuk mengawal pergerakkan, orentasi dan kedudukan terkini mobile robot. Bagi mengerakkan robot kekiri dan kekanan, salah satu DC motor akan dimatikan.
Bekalan kuasa yang digunakan untuk mengerakkan motor adalah 12V arus terus. Proximity sensor digunakan untuk menentukkan grid, kedudukan dan orentasi mobile robot. Setiap kedudukan mobile robot akan sentiasa dikemaskinikan oleh miko-pengawal dan kedudukan terkini mobile robot akan dipaparkan pada LCD (Liquid Cyrstal Display).
Kawalan motor, sensor, dan kedudukan mobile robot akan dikawal sepenuhnya oleh mikro-pengawal. Projek ini menggunakan PIC16F877 sebagai mikro-pengawal. Bahagian elektrikal dan mekanikal digabungkan menjadi satu robot yang boleh bergerak dan memenuhi objektif projek ini.
(20)
2 1.1 Objektif
Projek ini dilaksanankan berdasarkan beberapa objektif :
Merekabentuk dan membina satu mobile robot yang dikawal menggunakan Mikro-Pengawal.
Pergerakkan mobile robot akan sentiasa dikawal dan dikemaskinikan oleh micro-pengawal.
Robot bergerak mengikut jarak yang telah ditetapkan pada aturcara.
Kedudukan terkini mobile robot akan sentiasa dipaparkan pada skrin LCD. Sensor akan digunakan menentukkan jarak yang di kehendaki.
1.2 Skop
Skop untuk projek ini merangkumi beberapa bahagian iaitu Perisian, Perkakasan, dan Antaramuka. Automatik robot mempunyai empat komponen utama yang di gabungkan untuk membolehkan robot untuk bergerak iaitu bekalan kuasa, kawalan motor, mikro-pengawal dan DC motor. Kebanyakan mobile robot menggunakan DC motor yang mana bekalan kuasa diperolehi daripada bekalan arus terus yang mana mudah untuk diperolehi dan lebih mudah untuk dibekalkan pada robot berbanding dengan bekalan kuasa yang lain. LCD (Liquid Crystal Display) akan digunakan bagi memudahkan interaksi antara robot dengan manusia, di mana LCD akan memaparkan kedudukan orentasi robot dan ianya akan sentiasa dikemaskinikan oleh mikro-pengawal.
Robot akan digerakkan menggunakan kawalan DC Motor yang mana membolehkan robot bergerak ke kiri, kanan, hadapan dan belakang. Kawalan DC Motor yang hendak digunakan mestilah sesuai dengan fungsi dan operasi robot bagi memastikan DC motor tidak mudah rosak apabila robot sedang beroperasi. Sensor akan digunakan bagi membolehkan robot bergerak mengikut jarak yang dikehendaki yang mana sensor akan memberi isyarat kepada mikro-pengawal mengenai kedudukan orentasi terkini mobile robot. Simulasi perlulah dijalankan ke atas litar bagi memastikan
(21)
3 litar berfungsi dengan baik dengan aturcara yang di programkan pada mikro-pengawal. Litar yang telah siap haruslah diuji terlebih dahulu bagi memastikan operasi litar berfungsi dengan baik.
1.3 Penyataan Masalah
Dewasa ini, kebanyakkan syarikat perindustrian masih lagi menggunakan tenaga manusia yang banyak untuk melakukan tugas yang memerlukan kemahiran yang tinggi, dan kepantasan dalam meningkatkan hasil pengeluaran. Industri berat yang memerlukan tenaga manusia dalam menghantar dan menerima barang dari satu tempat ke tempat yang lain lebih terdedah dengan bahaya dan menjejaskan lagi masalah kesihatan. Dengan penggunaan manusia yang memerlukan tenaga manusia yang mempunyai kemahiran yang tinggi dalam melaksanakan tugas menambahkan lagi beban pemilik kilang untuk membayar gaji, dan ini membolehkan pihak kilang mula beralih kepada penggunaan tenaga robotik.
Kekurangan tenaga mahir juga mendatangkan masalah kepada pihak syarikat untuk menggaji tenaga mahir dari luar negara yang mana lebih mahal jika dibandingkan dengan pekerja dalam negara. Dengan penggunaan robot juga dapat meminimumkan penggunaan tenaga manusia untuk menghantar dan menerima barang dari satu tempat ke satu tempat yang lain.
Robot yang hendak dibina mestilah dapat berinteraksi baik dengan pengguna (perkerja) yang mana kedudukan orentasi robot sentiasa diketahui oleh perkerja. Dalam projek ini, LCD (Liquid Crystal Display) digunakan untuk memaparkan kedudukan orentasi mobile robot. Komponen-komponen utama seperti mekanikal, elektrikal dan mikro-pengawal mestilah digabungkan dan akan dikawal oleh pengaturcaan. Bagi memudahkan lagi penghantaran data melalui komputer ke mobile robot, robot mestilah lebih ‘flexible’ dan mudah alih untuk menyenangkan pengguna yang akan mengunakannya.
(22)
4
BAB II
KAJIAN LITERATURE
2.1 Kajian Teknologi Robotik
2.1.1 Sentry Bot
Sebelum pembinaan projek ini, kajian telah dijalankan terlebih dahulu bagi meneliti beberapa jenis projek berkaitan dengan mobile robot. Antara kajian yang dijalankan dalah adalah mengenai robot yang dicipta oleh Barrett Jewell daripada Greater Houlton Christian Academy (GHCA) yang diberi nama sebagai Sentry Bot [6]. Sentry Bot berfungsi sebagai satu robot kawalan automatik yang mempunyai tiga roda sebagai pengerak. Roda dikawal oleh dua DC motor yang menghasilkan daya kilas yang tinggi dan kadar putaran yang baik. Sentry Bot menggunakan dua DC motor yang mempunyai fungsi-fungsi yang tersendiri. Motor pertama digunakan untuk menggerakkan robot ke hadapan dan motor kedua digunakan untuk mengawal robot kekiri, kanan dan kebelakang. Rajah 2.1 menunjukkan gambarajah Sentry Bot.
(23)
5
Rajah 2.1: Sentry Bot
Rajah 2.2: Optical Mouse Encoder
Sentry Bot menggunakan Optical Mouse untuk mengawal pergerakkan dan kedudukan robot seperti yang digambarkan dalam Rajah 2.2 [6]. Apabila roda berputar, Mouse akan berfungsi dan secara tidak langsung akan menghantar kedudukan data ke komputer. Bagi mengerakkan robot ke kiri dan ke kanan, rantai basikal digunakan dan akan dikawal menggunakan mikro-pengawal
(24)
6
Rajah 2.3: Kedudukan Steering Sentry Bot
2.1.2 iROBOT CREATE
Rajah 2.4: iROBOT CREATE
Rajah 2.4 menunjukkan rekabentuk Irobot Create yang mana merupakan satu robot yang direka kursus untuk membersihkan rumah yang mana mengunakan kuasa vacuum untuk menyedut kotoran pada permukaan lantai [8]. Robot ini menggunakan encoder dan dipasang pada tayar untuk memastikan robot dapat menentukkan kedudukan orentasi robot seperti dalam Rajah 2.5. Bagi memuat-turunkan data program daripada computer, robot ini menggunakan serial port DB-9 dan USB-Port sebagai antaramuka robot dengan computer seperti dalam Rajah 2.6.
(1)
BAB I
PENGENALAN
1.1 Latarbelakang Projek
Projek ini dijalankan berasaskan rekaan dan binaan satu mobile robot yang menggunakan dua DC motor untuk bergerak kehadapan, belakang, kiri dan kanan. Kawalan motor digunakan untuk mengawal pergerakkan, orentasi dan kedudukan terkini mobile robot. Bagi mengerakkan robot kekiri dan kekanan, salah satu DC motor akan dimatikan.
Bekalan kuasa yang digunakan untuk mengerakkan motor adalah 12V arus terus. Proximity sensor digunakan untuk menentukkan grid, kedudukan dan orentasi mobile robot. Setiap kedudukan mobile robot akan sentiasa dikemaskinikan oleh miko-pengawal dan kedudukan terkini mobile robot akan dipaparkan pada LCD (Liquid Cyrstal Display).
Kawalan motor, sensor, dan kedudukan mobile robot akan dikawal sepenuhnya oleh mikro-pengawal. Projek ini menggunakan PIC16F877 sebagai mikro-pengawal. Bahagian elektrikal dan mekanikal digabungkan menjadi satu robot yang boleh bergerak dan memenuhi objektif projek ini.
(2)
1.1 Objektif
Projek ini dilaksanankan berdasarkan beberapa objektif :
Merekabentuk dan membina satu mobile robot yang dikawal menggunakan Mikro-Pengawal.
Pergerakkan mobile robot akan sentiasa dikawal dan dikemaskinikan oleh micro-pengawal.
Robot bergerak mengikut jarak yang telah ditetapkan pada aturcara.
Kedudukan terkini mobile robot akan sentiasa dipaparkan pada skrin LCD. Sensor akan digunakan menentukkan jarak yang di kehendaki.
1.2 Skop
Skop untuk projek ini merangkumi beberapa bahagian iaitu Perisian, Perkakasan, dan Antaramuka. Automatik robot mempunyai empat komponen utama yang di gabungkan untuk membolehkan robot untuk bergerak iaitu bekalan kuasa, kawalan motor, mikro-pengawal dan DC motor. Kebanyakan mobile robot menggunakan DC motor yang mana bekalan kuasa diperolehi daripada bekalan arus terus yang mana mudah untuk diperolehi dan lebih mudah untuk dibekalkan pada robot berbanding dengan bekalan kuasa yang lain. LCD (Liquid Crystal Display) akan digunakan bagi memudahkan interaksi antara robot dengan manusia, di mana LCD akan memaparkan kedudukan orentasi robot dan ianya akan sentiasa dikemaskinikan oleh mikro-pengawal.
Robot akan digerakkan menggunakan kawalan DC Motor yang mana membolehkan robot bergerak ke kiri, kanan, hadapan dan belakang. Kawalan DC Motor yang hendak digunakan mestilah sesuai dengan fungsi dan operasi robot bagi memastikan DC motor tidak mudah rosak apabila robot sedang beroperasi. Sensor akan digunakan bagi membolehkan robot bergerak mengikut jarak yang dikehendaki yang mana sensor akan memberi isyarat kepada mikro-pengawal mengenai kedudukan orentasi terkini mobile robot. Simulasi perlulah dijalankan ke atas litar bagi memastikan
(3)
litar berfungsi dengan baik dengan aturcara yang di programkan pada mikro-pengawal. Litar yang telah siap haruslah diuji terlebih dahulu bagi memastikan operasi litar berfungsi dengan baik.
1.3 Penyataan Masalah
Dewasa ini, kebanyakkan syarikat perindustrian masih lagi menggunakan tenaga manusia yang banyak untuk melakukan tugas yang memerlukan kemahiran yang tinggi, dan kepantasan dalam meningkatkan hasil pengeluaran. Industri berat yang memerlukan tenaga manusia dalam menghantar dan menerima barang dari satu tempat ke tempat yang lain lebih terdedah dengan bahaya dan menjejaskan lagi masalah kesihatan. Dengan penggunaan manusia yang memerlukan tenaga manusia yang mempunyai kemahiran yang tinggi dalam melaksanakan tugas menambahkan lagi beban pemilik kilang untuk membayar gaji, dan ini membolehkan pihak kilang mula beralih kepada penggunaan tenaga robotik.
Kekurangan tenaga mahir juga mendatangkan masalah kepada pihak syarikat untuk menggaji tenaga mahir dari luar negara yang mana lebih mahal jika dibandingkan dengan pekerja dalam negara. Dengan penggunaan robot juga dapat meminimumkan penggunaan tenaga manusia untuk menghantar dan menerima barang dari satu tempat ke satu tempat yang lain.
Robot yang hendak dibina mestilah dapat berinteraksi baik dengan pengguna (perkerja) yang mana kedudukan orentasi robot sentiasa diketahui oleh perkerja. Dalam projek ini, LCD (Liquid Crystal Display) digunakan untuk memaparkan kedudukan orentasi mobile robot. Komponen-komponen utama seperti mekanikal, elektrikal dan mikro-pengawal mestilah digabungkan dan akan dikawal oleh pengaturcaan. Bagi memudahkan lagi penghantaran data melalui komputer ke mobile robot, robot mestilah lebih ‘flexible’ dan mudah alih untuk menyenangkan pengguna yang akan mengunakannya.
(4)
BAB II
KAJIAN LITERATURE
2.1 Kajian Teknologi Robotik
2.1.1 Sentry Bot
Sebelum pembinaan projek ini, kajian telah dijalankan terlebih dahulu bagi meneliti beberapa jenis projek berkaitan dengan mobile robot. Antara kajian yang dijalankan dalah adalah mengenai robot yang dicipta oleh Barrett Jewell daripada Greater Houlton Christian Academy (GHCA) yang diberi nama sebagai Sentry Bot [6]. Sentry Bot berfungsi sebagai satu robot kawalan automatik yang mempunyai tiga roda sebagai pengerak. Roda dikawal oleh dua DC motor yang menghasilkan daya kilas yang tinggi dan kadar putaran yang baik. Sentry Bot menggunakan dua DC motor yang mempunyai fungsi-fungsi yang tersendiri. Motor pertama digunakan untuk menggerakkan robot ke hadapan dan motor kedua digunakan untuk mengawal robot kekiri, kanan dan kebelakang. Rajah 2.1 menunjukkan gambarajah Sentry Bot.
(5)
Rajah 2.1: Sentry Bot
Rajah 2.2: Optical Mouse Encoder
Sentry Bot menggunakan Optical Mouse untuk mengawal pergerakkan dan kedudukan robot seperti yang digambarkan dalam Rajah 2.2 [6]. Apabila roda berputar, Mouse akan berfungsi dan secara tidak langsung akan menghantar kedudukan data ke komputer. Bagi mengerakkan robot ke kiri dan ke kanan, rantai basikal digunakan dan akan dikawal menggunakan mikro-pengawal
(6)
Rajah 2.3: Kedudukan Steering Sentry Bot
2.1.2 iROBOT CREATE
Rajah 2.4: iROBOT CREATE
Rajah 2.4 menunjukkan rekabentuk Irobot Create yang mana merupakan satu robot yang direka kursus untuk membersihkan rumah yang mana mengunakan kuasa vacuum untuk menyedut kotoran pada permukaan lantai [8]. Robot ini menggunakan encoder dan dipasang pada tayar untuk memastikan robot dapat menentukkan kedudukan orentasi robot seperti dalam Rajah 2.5. Bagi memuat-turunkan data program daripada computer, robot ini menggunakan serial port DB-9 dan USB-Port sebagai antaramuka robot dengan computer seperti dalam Rajah 2.6.