Rancang Bangun Robot Keseimbangan Menggunakan Sensor Mpu6050 Berbasis Atmega328
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 .
Latar Belakang Masalah
Penelitian dan pengembangan pertama tentang robot dimulai dari tahun 1940-
an ketika Argonne National Laboratories di Oak Ridge, Amerika, memperkenalkan
sebuah mekanisme robotic yang diberi nama master-slave manipulator. Robot
tersebut dipakai untuk menangani material radioaktif. Kemudian di tahun 1950-an
Unimation Incorporated memperkenalkan produk robot komersial pertama. Baru
pada pertengahan tahun 1960-an produk robot dipakai dalam kegiatan industri.
Karena aplikasi robot hampir tak dapat dipisahkan dengan kegiatan industri, maka
muncul istilah industrial robot dan robot manipulator. Dewasa ini definisi robot
industri sudah tidak sesuai lagi karena teknologi mobile robot sudah dipakai meluas
sejak awal 1980-an. Seiring itu pula muncul istilah robot humanoid (mirip manusia),
animaloid (mirip binatang), dan sebagainya.
Balancing robot beroda dua adalah suatu mobile robot yang memiliki dua
buah roda disisi kanan dan kirinya yang tidak bisa seimbang bila tidak dikontrol.
Untuk menyeimbangkan robot beroda dua diperlukan suatu metode kontrol yang
baik untuk mempertahankan posisi robot dalam keadaan tegak lurus terhadap
permukaan bumi tanpa memerlukan pengendali lain dari luar. Robot keseimbangan
ini juga telah dikembangkan menjadi salah satu model transportasi yang bernama
segway.
Pada tahun 2001 Dean Kamen mengumumkan bahwa Segway merupakan
alat transportasi yang cocok untuk keperluan hiburan, jalan-jalan, patroli dalam kota,
aktifitas perkantoran. Belum lagi berkembangnya komponen elektronika yang sangat
pesat dan murah, memicu banyak penelitian untuk mengembangkan dari ingkat
pendidikan sampai komersil. Robot keseimbangan merupakan robot yang memiliki
prinsip kerja mirip seperti sistem inverted pendulum.
Pada kesempatan kali ini, penulis akan merancang prototype dari Segway. ini
juga merupakan pengembangan dari yang telah dibuat sebelumnya oleh Ridho
Rumansyah, S.Si. pada perancangan yang telah ia buat, robot hanya dapat berdiri
dengan 2 roda dan dapat menyeimbangkannya. Pada perancangan prototype alat ini
Universitas Sumatera Utara
2
saya hanya menambahkan sistem kontrol melalui android sehingga robot dapat
berjalan atau menuju sesuai yang kita inginkan. Penulis memilih kontrol PID sebagai
kontrol yang dapat menciptakan kontrol sesuai dengan yang diharapkan penulis.
Pada Tugas Akhir ini digunakan ATmega328, serta memakai sensor accelerometer
dan gyroscope yang kemudian di masukan kedalam persamaan complamantary filter
untuk menggabungkan pembacaan dari accelerometer dan gyroscope. Sehingga
robot ini dapat mempertahankanposisinya tegak lurus dengan seimbang terhadap
permukaan bumi pada bidang datar. Dan dapat menerapkan Self-balancing Control
pada robot.
1.2.
Rumusan Masalah
1.
Bagaimana membuat Robot keseimbangan dapat berdiri secara seimbang
hanya dengan menggunakan kedua rodanya.
2.
Bagaimana Robot keseimbangan dapat menyeimbangkan dengan sensor
MPU6050.
3.
Bagaimana menerapkan complamantary filter, untuk menggabungkan
pembacaan accelerometer dan gyroscope.
4.
Bagaimana PID controller dapat mengontrol keseimbangan pada robot.
1.3. Tujuan Penulisan
1. Merancang Robot keseimbangan agar dapat mempertahankan posisi
setimbangnya. .
2. Mengaplikasikan complamantary filter untuk mendapatkan kesetabilan pada
pembacaan accelerometer dan gyroscope.
3. Mengaplikasikan PID control sebagai pengendalian keseimbangan.
4. Robot keseimbangan dapat berkerja baik pada mikrokontroller ATMega328.
1.4. Batasan Masalah
1.
Penggendalian keseimbangan menggunakan kontrol PID.
2.
Membuat prototype Robot keseimbangan.
Universitas Sumatera Utara
3
3.
Hanya dapat berdiri di bidang datar horizontal.
4.
Menggunakan mikrokontroller ATmega328
5.
Sistem dapat berjalan dan tegak pada kondisi seimbang.
1.5. Manfaat
1.
Robot dapat di aplikasikan sesuai dengan lingkungan kerja, jika di
aplikasikan ke ukuran yang lebih besar.
2.
Robot dapat membawa sesuatu barang dengan kontrol yang baik dan
jalan lebih halus.
Universitas Sumatera Utara
1.1 .
Latar Belakang Masalah
Penelitian dan pengembangan pertama tentang robot dimulai dari tahun 1940-
an ketika Argonne National Laboratories di Oak Ridge, Amerika, memperkenalkan
sebuah mekanisme robotic yang diberi nama master-slave manipulator. Robot
tersebut dipakai untuk menangani material radioaktif. Kemudian di tahun 1950-an
Unimation Incorporated memperkenalkan produk robot komersial pertama. Baru
pada pertengahan tahun 1960-an produk robot dipakai dalam kegiatan industri.
Karena aplikasi robot hampir tak dapat dipisahkan dengan kegiatan industri, maka
muncul istilah industrial robot dan robot manipulator. Dewasa ini definisi robot
industri sudah tidak sesuai lagi karena teknologi mobile robot sudah dipakai meluas
sejak awal 1980-an. Seiring itu pula muncul istilah robot humanoid (mirip manusia),
animaloid (mirip binatang), dan sebagainya.
Balancing robot beroda dua adalah suatu mobile robot yang memiliki dua
buah roda disisi kanan dan kirinya yang tidak bisa seimbang bila tidak dikontrol.
Untuk menyeimbangkan robot beroda dua diperlukan suatu metode kontrol yang
baik untuk mempertahankan posisi robot dalam keadaan tegak lurus terhadap
permukaan bumi tanpa memerlukan pengendali lain dari luar. Robot keseimbangan
ini juga telah dikembangkan menjadi salah satu model transportasi yang bernama
segway.
Pada tahun 2001 Dean Kamen mengumumkan bahwa Segway merupakan
alat transportasi yang cocok untuk keperluan hiburan, jalan-jalan, patroli dalam kota,
aktifitas perkantoran. Belum lagi berkembangnya komponen elektronika yang sangat
pesat dan murah, memicu banyak penelitian untuk mengembangkan dari ingkat
pendidikan sampai komersil. Robot keseimbangan merupakan robot yang memiliki
prinsip kerja mirip seperti sistem inverted pendulum.
Pada kesempatan kali ini, penulis akan merancang prototype dari Segway. ini
juga merupakan pengembangan dari yang telah dibuat sebelumnya oleh Ridho
Rumansyah, S.Si. pada perancangan yang telah ia buat, robot hanya dapat berdiri
dengan 2 roda dan dapat menyeimbangkannya. Pada perancangan prototype alat ini
Universitas Sumatera Utara
2
saya hanya menambahkan sistem kontrol melalui android sehingga robot dapat
berjalan atau menuju sesuai yang kita inginkan. Penulis memilih kontrol PID sebagai
kontrol yang dapat menciptakan kontrol sesuai dengan yang diharapkan penulis.
Pada Tugas Akhir ini digunakan ATmega328, serta memakai sensor accelerometer
dan gyroscope yang kemudian di masukan kedalam persamaan complamantary filter
untuk menggabungkan pembacaan dari accelerometer dan gyroscope. Sehingga
robot ini dapat mempertahankanposisinya tegak lurus dengan seimbang terhadap
permukaan bumi pada bidang datar. Dan dapat menerapkan Self-balancing Control
pada robot.
1.2.
Rumusan Masalah
1.
Bagaimana membuat Robot keseimbangan dapat berdiri secara seimbang
hanya dengan menggunakan kedua rodanya.
2.
Bagaimana Robot keseimbangan dapat menyeimbangkan dengan sensor
MPU6050.
3.
Bagaimana menerapkan complamantary filter, untuk menggabungkan
pembacaan accelerometer dan gyroscope.
4.
Bagaimana PID controller dapat mengontrol keseimbangan pada robot.
1.3. Tujuan Penulisan
1. Merancang Robot keseimbangan agar dapat mempertahankan posisi
setimbangnya. .
2. Mengaplikasikan complamantary filter untuk mendapatkan kesetabilan pada
pembacaan accelerometer dan gyroscope.
3. Mengaplikasikan PID control sebagai pengendalian keseimbangan.
4. Robot keseimbangan dapat berkerja baik pada mikrokontroller ATMega328.
1.4. Batasan Masalah
1.
Penggendalian keseimbangan menggunakan kontrol PID.
2.
Membuat prototype Robot keseimbangan.
Universitas Sumatera Utara
3
3.
Hanya dapat berdiri di bidang datar horizontal.
4.
Menggunakan mikrokontroller ATmega328
5.
Sistem dapat berjalan dan tegak pada kondisi seimbang.
1.5. Manfaat
1.
Robot dapat di aplikasikan sesuai dengan lingkungan kerja, jika di
aplikasikan ke ukuran yang lebih besar.
2.
Robot dapat membawa sesuatu barang dengan kontrol yang baik dan
jalan lebih halus.
Universitas Sumatera Utara