Otomatisasi Pergerakan Robot Pada Area Terpetakan Menggunakan Algoritma Fuzzy Logic

OTOMATISASI PERGERAKAN ROBOT PADA AREA TERPETAKAN
MENGGUNAKAN ALGORITMA FUZZY LOGIC

SKRIPSI
Hariadi Ramadhana
111402026

PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

OTOMATISASI PERGERAKAN ROBOT PADA AREA TERPETAKAN
MENGGUNAKAN ALGORITMA FUZZY LOGIC

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah

Sarjana Teknologi Informasi

HARIADI RAMADHANA
111402026

PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

iii

PERSETUJUAN

Judul

: OTOMATISASI PERGERAKAN ROBOT PADA

AREA

TERPETAKAN

MENGGUNAKAN

ALGORITMA FUZZY LOGIC
Kategori

: SKRIPSI

Nama

: HARIADI RAMADHANA

Nomor Induk Mahasiswa

: 111402026

Program Studi


: S1 TEKNOLOGI INFORMASI

Fakultas

: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Komisi Pembimbing

:

Pembimbing 2

Pembimbing 1

Baihaqi Siregar, S.Si, M.T

Dr. Syahril Efendi, S.Si, M.T


NIP. 19790108 201212 1 002

NIP. 19671110 199602 1 001

Diketahui/ disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi Informasi
Ketua,

Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM.IT
NIP. 19800110 200801 1 010

Universitas Sumatera Utara

iv

PERNYATAAN

OTOMATISASI PERGERAKAN ROBOT PADA AREA TERPETAKAN
MENGGUNAKAN ALGORITMA FUZZY LOGIC


SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan, Juni 2016

Hariadi Ramadhana
111402026

Universitas Sumatera Utara

v

UCAPAN TERIMA KASIH

Segala puji dan syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan berkat-Nya yang melimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
ini dengan baik untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi S1
Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

Skripsi ini penulis persembahkan kepada orangtua penulis, ayahanda Misnan dan
Ibunda Linawati br Perangin-angin yang selalu memberikan doa, semangat, dukungan,
perhatian, kasih sayang, dan pengorbanan. Semoga Allah SWT memberikan
kebahagiaan kepada kedua orangtua penulis.
Penulis menyadari bahwa penelitian ini tidak akan terwujud tanpa bantuan banyak
pihak. Dengan kerendahan hati, penulis ucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Syahril Efendi, S.Si.M.IT sebagai dosen pembimbing I dan Bapak
Baihaqi Siregar, S.Si,M.T sebagai dosen pembimbing II yang telah
meluangkan waktu, pikiran, saran, dan kritiknya untuk penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
2. Ketua dan Sekretaris Program Studi S1 Teknologi Informasi, Bapak M.
Anggia Muchtar, S.T., MM.IT. dan bapak Mohammad Fadly Syahputra,
B.Sc.,M.Sc.IT.
3. Bapak Dedy Arisandi, ST., M.Kom selaku dosen pembimbing akademik yang
selalu memberi saran dalam proses akademik penulis.
4. Seluruh dosen yang mengajar serta staf Tata Usaha Program Studi Teknologi
Informasi Universitas Sumatera Utara.
5. Teman - teman seperjuangan, Rizky Aulia, Abdul Hafiz, Indah Fatmi Utari,
Naomi Chrisentya, Rina Bahri Primadianti, Ruri Dwi Pari, Sylvi Evelyn,
Wulandari Tarigan, Hardy Purba, dan seluruh teman-teman angkatan 2011

lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah bersedia
menjadi teman diskusi dan memberikan dukungan kepada penulis, semoga kita
meraih kesuksesan.

Universitas Sumatera Utara

vi

6. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat
penulis ucapankan satu persatu yang telah membantu menyelesaikan skripsi
ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam skripsi ini,
untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun
dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis ucapkan
terima kasih.

Universitas Sumatera Utara

vii


ABSTRAK

Kesulitan orang disabilitas (cacat, sakit) untuk bergerak membuat mereka tidak dapat
hidup dengan mandiri. Orang dengan disabilitas membutuhkan alat bantu untuk
berpindah dari satu tempat ke tempat yang ingin dituju. Untuk itu dibutuhkan suatu
solusi yang dapat membantu orang disabilitas untuk berpindah dari satu ruang ke
ruang yang lain secara otomatis. Penelitian ini bertujuan untuk membuat suatu
prototipe kursi roda berupa robot beroda sebagai sarana mempelajari mobilasi secara
otomatis orang yang menderita disabilitas menggunakan algoritma fuzzy logic sebagai
penentuan arah gerak berdasarkan posisi awal, sensor ultrasonic sebagai pemberi
informasi untuk halangan yang berada didepan dan disamping agar tidak terjadi
benturan, sensor infra merah sebagai pembaca garis hitam agar robot bergerak dengan
baik dan smartphone sebagai pengendali sistem robot tersebut untuk berpindah. Hasil
pengujian menunjukkan bahwa algoritma yang diajukan mampu bekerja stabil untuk
melakukan penentuan arah gerak secara otomatis berdasarkan posisi awal dan mampu
memodernisasi sistem kursi roda otomatis untuk pindah dari satu ruang ke ruang yang
lain.

Kata kunci: otomatisasi, robot, fuzzy logic, sensor ultrasonic, sensor infra merah, kursi
roda, disabilitas


Universitas Sumatera Utara

viii

AUTOMATION ROBOT MOVEMENT IN MAPPED AREA USING
ALGORITHM FUZZY LOGIC

ABSTRACT

Limitation of disabled people to move have made them live uncomfortably. Disabled
people need a tool to help them moving from one place to another. Therefore, solution
is needed for the disabled people to move from one place to another automatically.
The objective of this research is to make prototype of wheel chair in the form of a
wheel robot as a tool in learning automatic mobilization of disabled people by using
fuzzy logic algorithm in determining the direction of motions based on the first
position, ultrasonic sensor as the informer of existed obstacles to avoid the bumps,
infrared sensor as black line reader in order to make the robot works well and
smartphone as the robot system controller. The result of this research shows that the
said algorithm is able to work well both in determining the direction of motions

automatically based on the first position and in modernizing the system of automatic
wheel chair to move from one place to another.
Key word: automation, robot, fuzzy logic, ultrasonic sensor, infrared sensor, wheel
chair, disability.

Universitas Sumatera Utara

ix

DAFTAR ISI

Hal.
ABSTRAK

ii

ABSTRACT

iii


DAFTAR ISI

iv

DAFTAR TABEL

vii

DAFTAR GAMBAR

ix

BAB 1

PENDAHULUAN

1

1.1 Latar Belakang

1

1.2 Rumusan Masalah

2

1.3 Batasan Masalah

2

1.4 Tujuan Penelitian

2

1.5 Manfaat Penelitian

3

1.6 Metodologi

3

1.7 Sistematikan Penulisan

4

LANDASAN TEORI

5

2.1 Android

5

2.2 Bluetooth

5

2.3 Robot

6

2.4 Konsep Dasar Pengontrolan dan Perangkat Sistem

7

BAB 2

BAB 3

2.4.1 Mikrokontroler AVR ATmega8

9

2.4.2 Fuzzy Logic

10

2.4.3 Sensor Ultrasonik

13

2.4.4 Sensor Infra Merah

13

2.5 Peneliti Terdahulu

15

ANALISIS DAN PERANCANGAN

17

3.1 Arsitektur Umum

17

3.2 Analisis Sistem

19

3.2.1

Perancangan Sistem Menggunakan Use Case Diagram

21

Universitas Sumatera Utara

x

3.3 Metode Penelitian

22

3.4 Flowchart Sistem

23

3.5 Perancangan Antarmuka

27

3.5.1 Perancangan Tampilan Utama Aplikasi

27

3.5.2 Perancangan Device Bluetooth

28

3.6 Perancangan Perangkat Robot

BAB 4

3.6.1 Perancangan Pin ATmega8

29

3.6.2 Perancangan Skema Lokasi

30

3.6.3 Perancangan Keseluruhan Perangkat Keras

31

IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM

32

4.1 Implementasi Sistem

32

4.2 Implementasi Perangkat Robot

33

4.2.1 Implementasi Rangkaian ATmega8

33

4.2.2 Implementasi Rangkaian Bluetooth

34

4.2.3 Implementasi Sensor Ultrasonik

35

4.2.4 Implementasi Catu Daya

35

4.2.5 Implementasi Sensor Inframerah

36

4.2.6 Denah Lokasi

37

4.2.7 Pengujian Perangkat

37

4.3 Implementasi Antar Muka

BAB 5

28

38

4.3.1 Tampilan Koneksi Bluetooth

38

4.3.2 Tampilan Pengendali Robot

39

4.4 Pengujian Kinerja Sistem

40

KESIMPULAN DAN SARAN

42

5.1 Kesimpulan

42

5.2 Saran

43

DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

xi

DAFTAR TABEL

Hal.
Tabel 2.1. Penelitian terdahulu

16

Tabel 3.1 Perancangan Sistem Use Case Diagram

22

Tabel 4.1. Pengujian Perangkat Robot

40

Tabel 4.2. Pengujian Posisi Tiba diruangan

41

Universitas Sumatera Utara

xii

DAFTAR GAMBAR

Hal.
Gambar 2.1

Sistem Pengendalian Loop Terbuka

8

Gambar 2.2

Sistem Pengendalian Loop Tertutup

9

Gambar 2.3

Tahapan – Tahapan Fuzzy Logic

12

Gambar 2.4

Ultrasonic

13

Gambar 2.5

Lambang Inframerah dan Bentuk Fisiknya

15

Gambar 3.1

Arsitektur Umum

17

Gambar 3.2

Diagram Proses Pengontrolan Penggerakan Robot
Menggunakan Smartphone

20

Gambar 3.3

Perancangan Sistem Menggunakan Use Case Diagram

21

Gambar 3.4

Flowchart Konektivitas antara Smartphone dan Robot

23

Gambar 3.5

Flowchart Sistem Pengendalian Pergerakan Robot Menuju Suatu
Lokasi Yang Sudah Ditentukan

25

Gambar 3.6

Form Untuk Pengendalian Robot

26

Gambar 3.7

Pencarian Device Bluetooth

27

Gambar 3.8

Arsitektur ATmega8

28

Gambar 3.9

Skema Lokasi

39

Gambar 3.10 Sistem Keseluruhan

30

Gambar 4.1. Rangkaian ATmega8

33

Gambar 4.2. Rangkaian Pada PCB

34

Gambar 4.3. Implementasi Bluetooth Adapter

34

Gambar 4.4. Implementasi Sensor Ultrasonic

35

Gambar 4.5. Implementasi Catu Daya

36

Gambar 4.6. Implementasi Sensor Inframerah

36

Gambar 4.7. Denah Lokasi

37

Gambar 4.8. Pencarian Koneksi Bluetooth di Smartphone

39

Gambar 4.9. Tampilan Pengendali Robot

40

Universitas Sumatera Utara