Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan Algoritma dan Sistem Gerakan pada Robosoccer R2C R9 (Robotis GP) T1 612011052 BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan tujuan skripsi ini dibuat dan latar belakang
permasalahan yang mendasari pembuatan skripsi.
1.1. Tujuan
Merancang sebuah algoritma dan system gerakan untuk robot humanoid R2C
R9(Robotis GP) agar dapat bergerak lebih seimbang, efisiensi waktu dan gerakan.
1.2. Latar Belakang
1.2.1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi robot di Indonesia melaju dengan sangat cepat. Banyak
orang berlomba untuk menciptakan sebuah robot yang memiliki kecerdasan menyerupai
manusia. Berbagai kontes robot juga diadakan di Indonesia, salah satunya yaitu KRI
(Kontes Robot Indonesia).
Hingga saat ini ada 5 jenis robot yang dilombakan di KRI seperti Kontes Robot
Sepak Bola Indonesia (KRSBI), Kontes Robot Seni Indonesia (KRSI), Kontes Robot
Abu Indonesia (KRAI), Kontes Robot Pemadam Api Indonesia Beroda dan Berkaki
(KRPAI). KRI menarik minat berbagai universitas dan perguruan tinggi di Indonesia
untuk menuangkan ide-ide mereka dalam memajukan teknologi robot di Indonesia.
R2C tim robot dari Universitas Kristen Satya Wacana juga ikut bertanding dalam
KRI. Salah satu jenis kontes robot yang di ikuti oleh R2C adalah KRSBI. KRSBI ini
merupakan salah satu kontes yang paling popular dan paling banyak peminatnya. Dalam
KRSBI algoritma gerakan robot yang efisien dan optimal sangatlah diperlukan untuk
menjaga robot tetap seimbang dalam mengejar bola dan mencetak goal. Oleh karena itu
perlu dibuat algoritma yang dapat membuat gerakan pada robot lebih efisien dan cepat
untuk mengejar bola dan mencetak goal.
1
1.2.2. Permasalahan
Pada tahun 2011 R2C pertama kalinya mengikuti Kontes Robot Cerdas Indonesia
(KRCI) divisi robot pemain sepak bola atau biasa disebut divisi Humanoid Soccer dan
berhasil menjadi juara harapan dua di tingkat nasional. Tahun berikutnya R2C mendapat
peringkat sepuluh besar pada divisi Humanoid Soccer tingkat nasional.
Pada tahun 2013 Kontes Robot Cerdas Indonesia divisi Humanoid Soccer
berubah menjadi Kontes Robot Sepak Bola Indonesia (KRSBI) dan R2C berhasil
meraih juara dua di tingkat regional dan juara dua di tingkat nasional. Dan pada tahun
2014 kemarin, R2C berhasil menjadi juara 1 di tingkat regional namun mengalami
kekalahan di tingkat nasional. Pada tahun 2014 R2C membeli robot sepak bola baru
dengan merek robotis GP, namun robot ini tidak dimainkan saat berlomba karena robot
ini masih kurang siap untuk diperlombakan oleh karena beberapa faktor. Salah satu
faktor utamanya adalah motion robot yang masih belum seimbang.
Robot GP ini saat keluaran awal dari pabrik sangat seimbang dan pergerakannya
cepat, namun seiring dengan kebutuhan robot untuk ditambah komponen-komponen
seperti HP android, kamera, mikrokontroler dan komponen lainnya untuk menunjang
robot dapat bermain sepak bola dan untuk memenuhi spesifikasi ukuran robot untuk
dapat diikutsertakan dalam lomba, robot dikonstruksi ulang. Hal ini membuat motionmotion awal yang dimiliki oleh robot sama sekali tidak dapat digunakan, sehingga
motion-motion yang diperlukan oleh robot untuk bermain sepak bola harus dibuat ulang
dari awal. KRSBI tahun 2015 ini memiliki peraturan dan kondisi lapangan yang baru.
Lapangan digunakan untuk perlombaan sepak bola ini menjadi lebih besar yang tadinya
berukuran 6m x 4m menjadi berukuran 9m x 6m, ukuran minimal robot juga diperbesar
untuk menyesuaikan dengan kondisi lapangan. Ukuran tinggi robot yang tahun lalu
hanya 38cm menjadi 52cm sehingga menyebabkan pembuatan motion yang seimbang
akan menjadi lebih susah.
Sistem pergerakan yang dimiliki robot ini juga masih sangat tidak realtime,
karena robot belum bisa untuk memotong gerakan yang sedang dilakukannya. Jadi,
semisal robot sedang diperintahkan untuk maju yang setiap 1 gerakan maju
membutuhkan waktu 2 detik dan kemudian ada kondisi dimana robot harus geser kanan,
robot akan menyelesaikan gerakan maju yang membutuhkan waktu 2 detik terlebih
dahulu baru bisa diberi perintah geser kanan.
2
Gerakan yang dimiliki robot saat ini juga belum dinamis, jadi jika robot ingin
melakukan akselerasi gerakan maju, robot harus memiliki beberapa gerakan maju yang
lebar langkahnya berbeda-beda. Gerakan maju yang dimiliki robot adalah maju besar,
maju sedang dan maju kecil. Jadi pergerakan robot sangat tidak halus dan tingkat presisi
robot untuk langsung mendapatkan bola menjadi kecil.
Untuk dapat bersaing dengan tim robot dari perguruan tinggi lainnya, pada
KRSBI yang akan datang robot diharapkan dapat melakukan gerakan yang cepat dan
seimbang sehingga persentase robot jatuh 10%.
Berdasarkan permasalahan di atas, tugas akhir ini dirancang untuk membuat
sebuah sistem kontrol dan algoritma supaya robot GP ini dapat bermain sepak bola dan
dapat bersaing dengan tim lain dari perguruan tinggi di Indonesia dalam KRSBI yang
akan datang.
1.3. Sistematika Penulisan
Tugas akhir terdiri dari 5 bab dengan garis besar isi masing-masing bab sebagai
berikut :
1. BAB I : PENDAHULUAN
Membahas tujuan, latar belakang, dan sistematika penulisan.
2. BAB II : DASAR TEORI
Membahas teori tentang perangkat yang digunakan untuk menyusun algoritma,
yaitu mikrokontroler ATMega 644, bluetooth, servo controller, kontrol dasar
robot, sensor gyroscope, dan R/2R ladder.
3. BAB III : PERANCANGAN SISTEM
Membahas perancangan sistem yang terdiri dari gambaran umum sistem,
desain perangkat keras serta perangkat lunak dalam pembentukan algoritma cut
motion, dan algoritma dari cut motion itu sendiri.
4. BAB IV : PENGUJIAN SISTEM
Membahas hasil pengujian algoritma yang dirancang dan analisa.
5. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dari tugas akhir yang dirancang dan saran untuk
pengembangan.
3
1.4. Spesifikasi
1. Robot dapat melakukan cutmotion dengan baik. Baik dalam arti dalam 30 kali
trial cut motion , 24 kali robot dapat menghentikan gerakannya disaat pose
gerakan belum selesai.
2. Robot dapat melakukan percepatan dan perlambatan motion gerakan dengan
dinamis terhadap jarak bola sehingga robot dapat memposisikan diri dengan bola
lebih presisi dan cepat. Dinamis dalam arti robot menyesuaikan langkahnya
sesuai dengan jauh atau dekatnya bola dengan robot.
3. Robot dapat merespon perintah dengan delay antara 10ms – 500ms.
4. Robot dapat dengan seimbang mengganti gerakan tanpa harus menyamakan
posisi terlebih dahulu antara kaki kanan dengan kaki kiri robot. Persentase
keberhasilan robot ketika bergerak dengan gerakan yang berbeda-beda dan tanpa
menyamakan posisi kaki dalam 30 trial diharapkan dapat mencapai 75%.
4
PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan tujuan skripsi ini dibuat dan latar belakang
permasalahan yang mendasari pembuatan skripsi.
1.1. Tujuan
Merancang sebuah algoritma dan system gerakan untuk robot humanoid R2C
R9(Robotis GP) agar dapat bergerak lebih seimbang, efisiensi waktu dan gerakan.
1.2. Latar Belakang
1.2.1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi robot di Indonesia melaju dengan sangat cepat. Banyak
orang berlomba untuk menciptakan sebuah robot yang memiliki kecerdasan menyerupai
manusia. Berbagai kontes robot juga diadakan di Indonesia, salah satunya yaitu KRI
(Kontes Robot Indonesia).
Hingga saat ini ada 5 jenis robot yang dilombakan di KRI seperti Kontes Robot
Sepak Bola Indonesia (KRSBI), Kontes Robot Seni Indonesia (KRSI), Kontes Robot
Abu Indonesia (KRAI), Kontes Robot Pemadam Api Indonesia Beroda dan Berkaki
(KRPAI). KRI menarik minat berbagai universitas dan perguruan tinggi di Indonesia
untuk menuangkan ide-ide mereka dalam memajukan teknologi robot di Indonesia.
R2C tim robot dari Universitas Kristen Satya Wacana juga ikut bertanding dalam
KRI. Salah satu jenis kontes robot yang di ikuti oleh R2C adalah KRSBI. KRSBI ini
merupakan salah satu kontes yang paling popular dan paling banyak peminatnya. Dalam
KRSBI algoritma gerakan robot yang efisien dan optimal sangatlah diperlukan untuk
menjaga robot tetap seimbang dalam mengejar bola dan mencetak goal. Oleh karena itu
perlu dibuat algoritma yang dapat membuat gerakan pada robot lebih efisien dan cepat
untuk mengejar bola dan mencetak goal.
1
1.2.2. Permasalahan
Pada tahun 2011 R2C pertama kalinya mengikuti Kontes Robot Cerdas Indonesia
(KRCI) divisi robot pemain sepak bola atau biasa disebut divisi Humanoid Soccer dan
berhasil menjadi juara harapan dua di tingkat nasional. Tahun berikutnya R2C mendapat
peringkat sepuluh besar pada divisi Humanoid Soccer tingkat nasional.
Pada tahun 2013 Kontes Robot Cerdas Indonesia divisi Humanoid Soccer
berubah menjadi Kontes Robot Sepak Bola Indonesia (KRSBI) dan R2C berhasil
meraih juara dua di tingkat regional dan juara dua di tingkat nasional. Dan pada tahun
2014 kemarin, R2C berhasil menjadi juara 1 di tingkat regional namun mengalami
kekalahan di tingkat nasional. Pada tahun 2014 R2C membeli robot sepak bola baru
dengan merek robotis GP, namun robot ini tidak dimainkan saat berlomba karena robot
ini masih kurang siap untuk diperlombakan oleh karena beberapa faktor. Salah satu
faktor utamanya adalah motion robot yang masih belum seimbang.
Robot GP ini saat keluaran awal dari pabrik sangat seimbang dan pergerakannya
cepat, namun seiring dengan kebutuhan robot untuk ditambah komponen-komponen
seperti HP android, kamera, mikrokontroler dan komponen lainnya untuk menunjang
robot dapat bermain sepak bola dan untuk memenuhi spesifikasi ukuran robot untuk
dapat diikutsertakan dalam lomba, robot dikonstruksi ulang. Hal ini membuat motionmotion awal yang dimiliki oleh robot sama sekali tidak dapat digunakan, sehingga
motion-motion yang diperlukan oleh robot untuk bermain sepak bola harus dibuat ulang
dari awal. KRSBI tahun 2015 ini memiliki peraturan dan kondisi lapangan yang baru.
Lapangan digunakan untuk perlombaan sepak bola ini menjadi lebih besar yang tadinya
berukuran 6m x 4m menjadi berukuran 9m x 6m, ukuran minimal robot juga diperbesar
untuk menyesuaikan dengan kondisi lapangan. Ukuran tinggi robot yang tahun lalu
hanya 38cm menjadi 52cm sehingga menyebabkan pembuatan motion yang seimbang
akan menjadi lebih susah.
Sistem pergerakan yang dimiliki robot ini juga masih sangat tidak realtime,
karena robot belum bisa untuk memotong gerakan yang sedang dilakukannya. Jadi,
semisal robot sedang diperintahkan untuk maju yang setiap 1 gerakan maju
membutuhkan waktu 2 detik dan kemudian ada kondisi dimana robot harus geser kanan,
robot akan menyelesaikan gerakan maju yang membutuhkan waktu 2 detik terlebih
dahulu baru bisa diberi perintah geser kanan.
2
Gerakan yang dimiliki robot saat ini juga belum dinamis, jadi jika robot ingin
melakukan akselerasi gerakan maju, robot harus memiliki beberapa gerakan maju yang
lebar langkahnya berbeda-beda. Gerakan maju yang dimiliki robot adalah maju besar,
maju sedang dan maju kecil. Jadi pergerakan robot sangat tidak halus dan tingkat presisi
robot untuk langsung mendapatkan bola menjadi kecil.
Untuk dapat bersaing dengan tim robot dari perguruan tinggi lainnya, pada
KRSBI yang akan datang robot diharapkan dapat melakukan gerakan yang cepat dan
seimbang sehingga persentase robot jatuh 10%.
Berdasarkan permasalahan di atas, tugas akhir ini dirancang untuk membuat
sebuah sistem kontrol dan algoritma supaya robot GP ini dapat bermain sepak bola dan
dapat bersaing dengan tim lain dari perguruan tinggi di Indonesia dalam KRSBI yang
akan datang.
1.3. Sistematika Penulisan
Tugas akhir terdiri dari 5 bab dengan garis besar isi masing-masing bab sebagai
berikut :
1. BAB I : PENDAHULUAN
Membahas tujuan, latar belakang, dan sistematika penulisan.
2. BAB II : DASAR TEORI
Membahas teori tentang perangkat yang digunakan untuk menyusun algoritma,
yaitu mikrokontroler ATMega 644, bluetooth, servo controller, kontrol dasar
robot, sensor gyroscope, dan R/2R ladder.
3. BAB III : PERANCANGAN SISTEM
Membahas perancangan sistem yang terdiri dari gambaran umum sistem,
desain perangkat keras serta perangkat lunak dalam pembentukan algoritma cut
motion, dan algoritma dari cut motion itu sendiri.
4. BAB IV : PENGUJIAN SISTEM
Membahas hasil pengujian algoritma yang dirancang dan analisa.
5. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dari tugas akhir yang dirancang dan saran untuk
pengembangan.
3
1.4. Spesifikasi
1. Robot dapat melakukan cutmotion dengan baik. Baik dalam arti dalam 30 kali
trial cut motion , 24 kali robot dapat menghentikan gerakannya disaat pose
gerakan belum selesai.
2. Robot dapat melakukan percepatan dan perlambatan motion gerakan dengan
dinamis terhadap jarak bola sehingga robot dapat memposisikan diri dengan bola
lebih presisi dan cepat. Dinamis dalam arti robot menyesuaikan langkahnya
sesuai dengan jauh atau dekatnya bola dengan robot.
3. Robot dapat merespon perintah dengan delay antara 10ms – 500ms.
4. Robot dapat dengan seimbang mengganti gerakan tanpa harus menyamakan
posisi terlebih dahulu antara kaki kanan dengan kaki kiri robot. Persentase
keberhasilan robot ketika bergerak dengan gerakan yang berbeda-beda dan tanpa
menyamakan posisi kaki dalam 30 trial diharapkan dapat mencapai 75%.
4