PENERAPAN LOGIKA FUZZY PADA ROBOT WALL FOLLOWER DENGAN KEMAMPUAN MENCAPAI TARGET

  PENERAPAN LOGIKA FUZZY PADA ROBOT WALL FOLLOWER DENGAN KEMAMPUAN MENCAPAI TARGET LAPORAN AKHIR Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya OLEH : Dinda Ayu Paramitha 061330330987 POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2016

  

PENERAPAN LOGIKA FUZZY PADA ROBOT WALL FOLLOWER DENGAN

KEMAMPUAN MENCAPAI TARGET

OLEH :

Dinda Ayu Paramitha 061330330987

  Palembang, Agustus 2016

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

  Ade Silvia Handayani, S.T., M.T Suzanzefi, S.T., M.Kom NIP. 197609302000032002 NIP. 197709252005012001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Ketua Program Studi

  Yudi Wijanarko, S.T., M.T Ciksadan, ST., M.Kom NIP. 196705111992031003 NIP. 196809071993031003

  

Motto

"Berangkat dengan penuh keyakinan, Berjalan dengan penuh keikhlasan, Istiqomah

dalam menghadapi cobaan, jadilah seperti karang di lautan yang kuat dihantam

ombak dan kerjakanlah hal yang bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain,

  

Karena hidup hanyalah sekali. Ingat hanya pada Allah apapun dan di manapun kita

berada kepada Dia-lah tempat meminta dan memohon."

Kuperesembahkan kepada :

   Allah SWT  Nabi Muhammad SAW  Kedua Orang Tuaku Tercinta Ismail Somad

  dan Susila Dewi

   Saudara Kandungku Tiara Ayu Arinda dan

  Muhammad Aditya P.P

   Kedua Dosen Pembimbingku Ibu Ade Silvia

  Handayani, S.T., M.T & Ibu Suzanzefi, S.T., M.Kom

   Sahabatku Tercinta (Ariska, Intan, Marsha,

  Putri, Ayu, dan Riska)

   Rekan TA ku Lita Aprilia  Keluarga Besar 6TD

  

ABSTRAK

PENERAPAN LOGIKA FUZZY PADA ROBOT WALL FOLLOWER DENGAN

KEMAMPUAN MENCAPAI TARGET (2016 : xiv + 101 Halaman + 49 Gambar + 14 Tabel + 7 Lampiran) DINDA AYU PARAMITHA 0613 3033 0987 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

  Dalam bidang robotika, Artificial Intelligence merupakan suatu algoritma cerdas yang diprogramkan ke dalam kontroler robot. Salah satu kecerdasan buatan yaitu logika fuzzy dimana diperlukan untuk membantu manusia dalam menjalankan suatu fungsi tertentu. pada makalah ini disajikan implementasi kendali logika fuzzy pada robot wall follower dalam sistem navigasinya untuk menuju target tertentu dengan menghindari rintangan. Sebagai input dari sistem fuzzy adalah jarak robot wall follower ke dinding dalam 5 arah dan posisi robot wall follower terhadap target dalam bentuk jarak terhadap target. Output sistem fuzzy adalah kecepatan roda kanan dan kiri robot wall follower. Dalam sistem ini digunakan sensor ultrasonik untuk mengetahui jarak dinding dan target. Jarak yang ditangkap oleh sensor akan diproses oleh arduino sehingga didapatkan posisi robot. KATA KUNCI : Artificial Intelligence, Logika Fuzzy, Robot Wall follower, Arduino, Sensor Ultrasonik

  

ABSTRACT

APPLICATION OF FUZZY LOGIC ON WALL FOLLOWER ROBOT WITH ABILITY TO ACHIEVE TARGET (2016 : xiv + 101 Pages + 58 Images + 19 Table + 7 Attachment) DINDA AYU PARAMITHA 0613 3033 0987 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

In robotics, Artificial Intelligence is an intelligent algorithm that is programmed into the

robot controller. One of the artificial intelligence that fuzzy logic where necessary to

assist humans in performing a specific function. This paper presented a fuzzy logic

control implementation on a wall follower robot in the navigation system to reach

certain targets by avoiding obstacles. As the input of the fuzzy system is the distance

follower robot wall to wall in the fifth direction and position follower robot wall against

targets in the form of the distance to the target. Output fuzzy systems are the right and

left wheel speed follower robot wall. In these systems use ultrasonic sensors to

determine the distance of the wall and the target. Distance captured by the sensor is processed by the arduino to obtain the position of the robot .

KEYWORDS: Artificial Intelligence, Fuzzy Logic, Robot Wall follower, Arduino, Sensor Puji syukur penulis kita panjatkan atas kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir yang berjudul " PENERAPAN LOGIKA FUZZY PADA ROBOT WALL

  

FOLLOWER DENGAN KEMAMPUAN MENCAPAI TARGET ". Laporan akhir

  ini dibuat untuk memenuhi syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III di Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.

  Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar- besarnya kepada Ibu :

  

Ade Silvia Handayani, S.T., M.T

&

Suzanzefi, S.T., M. Kom

  Yang telah memberikan banyak bimbingan dan masukan yang membantu penulis dalam menyelesaikan laporan kerja praktek ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih atas bantuan yang telah diberikan sehingga dapat melaksanakan Laporan Akhir sesuai dengan ketentuan yang ditetapkan Politeknik Negeri Sriwijaya, serta terselesaikannya Laporan Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih juga kepada :

  1. Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan karunia-Nya serta nikmat Kesehatan.

  2. Bapak Dr. Dipl. Ing. Ahmad Taqwa, M.T selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

  3. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

  4. Bapak Herman Yani, S.T., M.Eng selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

  5. Bapak Ciksadan, S.T., M.Kom. selaku Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.

  6. Para Dosen di Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.

  7. Kedua orang tua serta saudara yang selalu mendoakan.

  8. Sahabat tercinta Ariska Oktarisa, Dwi Intan Safitri, Marsha Guslita, Nurlistia Putri, Rhafzayu Rahma, dan Riska Tri Wardani.

  9. Saudari Lita Aprilia sebagai rekan tugas akhir yang senantiasa selalu berbagi ilmu dan pikiran dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

  10. Saudara Johan Wijaya K. yang senantiasa membantu dan membagi ilmunya kepada kami.

  11. Teman seperjuangan 6 TD Dalam penulisan laporan akhir ini penulis juga menyadari, bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, maka dari itu sangat diharapkan saran serta kritik dari pembaca agar lebih baik lagi untuk kedepannya.

  Palembang, Mei 2016 Penulis,

  DAFTAR ISI

  Halaman Judul .....................................................................................................i Halaman Pengesahan ..........................................................................................ii Motto ...................................................................................................................iii Abstrak ................................................................................................................iv Kata Pengantar ....................................................................................................vi Daftar Isi .............................................................................................................viii Daftar Tabel ........................................................................................................xi Daftar Gambar .....................................................................................................xii Daftar Lampiran ..................................................................................................xiv

  

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................1

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

  1.2 Perumusan Masalah .......................................................................2

  1.3 Pembatasan Masalah ......................................................................3

  1.4 Tujuan dan Manfaat .......................................................................2

  1.4.1 Tujuan ...................................................................................2

  1.4.2 Manfaat .................................................................................2

  1.5 Metodeologi Perancangan Sistem ..................................................3

  1.6 Sistematika Penulisan ....................................................................3

  

BAB II TINJAUAN UMUM ............................................................................5

  2.1 Artificial Intelligence .....................................................................5

  2.2 Logika Fuzzy .................................................................................7

  2.2.1 Himpunan dan Fungsi Keanggotaan Logika Fuzzy .............8

  2.2.2 Cara Kerja Kontrol Logika Fuzzy .......................................13

  2.2.2.1 Fuzzyfikasi .............................................................14

  2.2.2.2 Evaluasi Rule .........................................................14

  2.2.2.3 Mesin Penalaran .....................................................15

  2.2.2.4 Defuzzyfikasi .........................................................17

  2.2.3 Operasi Himpunan Fuzzy ....................................................23

  2.3 Robot Wall Follower (Bergerak) ...................................................23

  2.4 Penyusunan Robot Wall Follower .................................................24

  2.4.1 Liquid Cristal Display (LCD) ..............................................24

  2.4.2 Arduino Mega ......................................................................27

  2.4.2.1 Sumber Daya Arduino Mega 2560 ...........................30

  2.4.2.2 Input dan Output Arduino Mega 2560 .....................31

  2.4.2.3 Pemograman Arduino Mega 2560 ...........................33

  2.4.3 Sensor Ultrasonik HC-SR04 ................................................34

  2.4.4 L298N Dual H-Bridge Motor Controller Module ...............36

  2.4.5 PWM (Pulse Width Modulation) .........................................38

  2.4.6 DC-DC Step Down Module .................................................39

  2.4.7 Motor DC .............................................................................40

  

BAB III RANCANG BANGUN ALAT ...........................................................41

  3.1 Perancangan Alat. ..........................................................................41

  3.2 Perancangan Logika Fuzzy ............................................................41

  3.2.1. Fuzzyfikasi ..........................................................................42

  3.2.2. Evaluasi Rule ......................................................................46

  3.2.3. Defuzzyfikasi ......................................................................50

  3.3 Perancangan Hardware ..................................................................54

  3.3.1. Cara Kerja Rangkaian .........................................................56

  3.3.2. Perancangan Mekanik .........................................................57

  3.3.2.1 Bagian Depan .........................................................57

  3.3.2.2 Bagian Kiri .............................................................58

  3.3.2.3 Bagian Kanan .........................................................59

  3.3.2.4 Bagian Belakang ....................................................59

  3.3.3 Skematik Diagram ...............................................................61

  3.3.4 Perancangan Arena ..............................................................62

  4.5.3 Data Hasil Pengukuran Pada Arena Robot Kondisi III ........83

  5.1. Kesimpulan .......................................................................................101

  

BAB V PENUTUP .............................................................................................101

  4.6.3 Data Hasil Perhitungan untuk Arena Robot Kondisi III ......98 4.7. Analisa ...........................................................................................100

  4.6.2 Data Hasil Perhitungan untuk Arena Robot Kondisi II .......96

  4.6.1 Data Hasil Perhitungan untuk Arena Robot Kondisi I ........94

  4.5.5 Data Hasil Pengukuran Sensor Flame .................................92 4.6. Data Hasil Perhitungan ..................................................................93

  4.5.4 Data Hasil Pengukuran Sensor HC-SR04 ............................90

  4.5.2 Data Hasil Pengukuran Pada Arena Robot Kondisi II .........76

  3.4 Perancangan Software ....................................................................65

  4.5.1 Data Hasil Pengukuran pada Arena Robot Kondisi I ..........70

  4.5 Hasil Data Pengukuran ..................................................................69

  4.4 Langkah-Langkah Pengukuran ......................................................69

  4.3 Alat-Alat yang Digunakan ............................................................68

  4.2 Tujuan Pengukuran ........................................................................68

  4.1 Pengukuran Alat ............................................................................68

  

BAB IV PEMBAHASAN ..................................................................................68

  5.2. Saran .................................................................................................101 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

  DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Operasi Himpunan Fuzzy....................................................................23Tabel 2.2 Spesifikasi Sederhana Arduino ...........................................................30Tabel 2.3 Pin dan Kegunaan Sensor Flame ........................................................34Tabel 2.4 Pin dan Fungsi Motor Driver L298N Module ....................................38Tabel 3.1 Domain dan Label untuk Input Sensor Kiri dan Serong Kiri ............44Tabel 3.2 Keluaran Fuzzy untuk Setiap Fungsi Keanggotaan ............................52Tabel 4.1 Data Hasil Pengukuran pada Arena Robot Kondisi I .........................71Tabel 4.2 Data Hasil Pengukuran pada Arena Robot Kondisi II ........................77Tabel 4.3 Data Hasil Pengukuran pada Arena Robot Kondisi III .......................84Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran Sensor HC-SR04 ...........................................90Tabel 4.5 Data Hasil Pengukuran Sensor Flame .................................................92Tabel 4.6 Data Hasil Perhitungan untuk Arena Robot Kondisi I ........................94Tabel 4.7 Data Hasil Perhitungan untuk Arena Robot Kondisi II ......................96Tabel 4.8 Data Hasil Perhitungan untuk Arena Robot Kondisi III .....................98

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Blok Diagram Sistem Fuzzy ...........................................................3Gambar 2.1 Konsep Dasar Logika Fuzzy ...........................................................7Gambar 2.2 Himpunan Fungsi Keanggotaan ......................................................10Gambar 2.3 Himpunan Keanggotaan Trapesium ................................................11Gambar 2.4 Himpunan Keanggotaan Sigma .......................................................11Gambar 2.5 Himpunan Keanggotaan Gaussian ..................................................12Gambar 2.6 Blok Diagram Fuzzy Logic Control ................................................13Gambar 2.7 Fungsi Keanggotaan Variabel Jarak ................................................19Gambar 2.8 Fungsi Keanggotaan Variabel Jarak Terhadap Tikungan ...............20Gambar 2.9 Fungsi Keanggotaan Variabel ........................................................20Gambar 2.10 LCD I2C ........................................................................................26Gambar 2.11 Arduino Mega2560 .......................................................................28Gambar 2.12 Pemetaan Pin ATmega 2560 .........................................................29Gambar 2.13 Sensor Flame .................................................................................34Gambar 2.14 Sensor Ultrasonik HC-SR04 .........................................................35Gambar 2.15 Konfigurasi H-Bridge MOSFET ...................................................36Gambar 2.16 Motor Driver L298N Module ........................................................37Gambar 2.17 Gelombang Kotak yang Memiliki ymin, ymax dan D ..................39Gambar 2.18 12 A Adjustable DC-DC Step Down Module ...............................40Gambar 2.19 Motor DC ......................................................................................40Gambar 3.1 Tahapan Proses Sistem Fuzzy .........................................................41Gambar 3.2 Fuzzyfikasi ......................................................................................42Gambar 3.3 Fungsi Keanggotaan Jarak Sensor kiri dan Serong Kiri untuk mengikuti dinding kiri ...............................................................................43Gambar 3.4 Fungsi Keanggotaan Jarak Sensor kiri dan Serong Kiri untuk mengikuti dinding kiri ...............................................................................43Gambar 3.5 Blok Diagram Fuzzyfikasi ..............................................................45Gambar 3.6 Pemetaan Masukan Crisp kedalam Fungsi Keanggotaan dan

  Derajat Keanggotaannya .....................................................................................45

Gambar 3.7 Blok Diagram Fuzzyfikasi .............................................................46Gambar 3.8 Pemetaan Masukan Crisp kedalam Fungsi Keanggotaan dan

  Derajat Keanggotaannya .....................................................................................46