Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Penerapan Algoritma Pengendali Langkah Robot Humanoid R2C-R9 Kondo KHR-3HV Berbasis Kinematika Balik T1 612012025 BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan tujuan skripsi ini dibuat, latar belakang permasalahan
yang mendasari skripsi, spesifikasi alat yang akan direalisasikan dan sistematika penulisan
skripsi.
1.1. Tujuan
Merancang algoritma kinematika balik untuk membuat gerakan langkah robot
Kondo KHR-3HV yang akan diaplikasikan pada kedua kaki robot.
1.2. Latar Belakang
Kontes Robot Sepak Bola Indonesia (KRSBI) adalah ajang perlombaan robot
humanoid sepak bola untuk kalangan mahasiswa di Indonesia yang diadakan setiap tahun
oleh Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi. Beberapa universitas hampir
selalu mengirimkan tim robot terbaiknya untuk mengikuti KRSBI. Universitas Kristen
Satya Wacana (UKSW) mengirimkan tim Robotic Research Center (R2C) dan selalu
mendapatkan juara pada tingkat regional dan nasional. Namun pencapaian tim R2C
kurang maksimal karena belum mendapat juara pertama pada tingkat nasional.
Meskipun tim R2C sudah berprestasi namun masih banyak kendala yang dihadapi.
Kendala yang dihadapi di antaranya adalah pembuatan gerakan yang masih
menggunakan metode trial and error. Trial and error adalah metode pembuatan gerakan
dengan cara memasukan nilai sudut pada setiap servo motor. Nilai sudut servo motor
adalah nilai yang diperkirakan dengan pencapaian akhir supaya robot tidak jatuh dalam
pengeksekusian gerakan. Jika robot masih jatuh maka nilai tersebut akan diganti lagi dan
robot akan dijalankan kembali. Metode trial and error membutuhkan waktu yang sangat
lama dalam pembuatan gerakan.
1
Dalam rangka mengatasi kendala yang sering muncul, maka akan digunakan
perhitungan matematis yang dibagi menjadi tiga yaitu pembangkit pola gerakan langkah,
perhitungan kinematika balik, dan sistem kestabilan. Tiap bagian akan dibagi
pengerjaannya yaitu untuk pembangkit pola gerakan langkah oleh Evan Narendra A.
NIM 612012010, kinematika balik oleh Bangkit Meirediansyah NIM 612012025, dan
sistem kestabilan oleh Novembri Priyadmaji N. NIM 612012014. Perhitungan
kinematika balik mempelajari bagaimana suatu gerakan terjadi melalui perhitunganperhitungan matematis secara geometri ruang tentang hubungan antara sudut-sudut yang
harus dibentuk oleh beberapa poros pada lengan robot dengan koordinat yang diharapkan
[1]. Dengan metode algoritma kinematika balik, pergerakan kaki robot hanya ditentukan
dari posisi koordinat akhir kaki pada saat berjalan sehingga tidak perlu lagi menentukan
besaran sudut pada masing-masing motor servo [2]. Perhitungan kinematika balik akan
dibuat dalam bentuk algoritma pembuat gerakan yang akan diaplikasikan ke dalam robot
Kondo KHR-3HV.
1.3. Batasan Masalah
Berdasarkan Surat Tugas Nomor: 8/I.3/FTEK/III/2016 yang telah dikeluarkan pada
tanggal 28 Maret 2016, tugas akhir memiliki spesifikasi sebagai berikut :
1. Penggunaan 6 DOF pada setiap kaki sebagai aktuator.
2. Input algoritma adalah lokasi final dari pergerakan servo kaki dalam proyeksi
bidang kartesian yaitu nilai x, nilai y, nilai, z, dan heading.
3. Output dari algoritma adalah nilai sudut setiap servo motor yaitu Ɵ1, Ɵ2, Ɵ3, Ɵ4,
Ɵ5, dan Ɵ6.
4. Robot mampu menggerakkan servo sesuai dengan nilai yang diinput pada
algoritma.
5. Persentase keberhasilan pergerakan kaki menuju lokasi final 75%.
2
1.4. 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, batasan masalah, dan sistematika penulisan.
2.
BAB II : DASAR TEORI
Membahas kajian pustaka, konsep dasar sistem, teori dasar kontroler, dan
algoritma.
3.
BAB III : PERANCANGAN
Membahas perancangan yang meliputi mekanik yang dibuat, sistem kontrol, dan
algoritma perangkat lunak.
4.
BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISIS
Membahas hasil pengujian algoritma dan pengukuran.
5.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan yang diperoleh dari pengerjaan tugas akhir ini dan saran-saran
untuk pengembangan.
3
PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan tujuan skripsi ini dibuat, latar belakang permasalahan
yang mendasari skripsi, spesifikasi alat yang akan direalisasikan dan sistematika penulisan
skripsi.
1.1. Tujuan
Merancang algoritma kinematika balik untuk membuat gerakan langkah robot
Kondo KHR-3HV yang akan diaplikasikan pada kedua kaki robot.
1.2. Latar Belakang
Kontes Robot Sepak Bola Indonesia (KRSBI) adalah ajang perlombaan robot
humanoid sepak bola untuk kalangan mahasiswa di Indonesia yang diadakan setiap tahun
oleh Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi. Beberapa universitas hampir
selalu mengirimkan tim robot terbaiknya untuk mengikuti KRSBI. Universitas Kristen
Satya Wacana (UKSW) mengirimkan tim Robotic Research Center (R2C) dan selalu
mendapatkan juara pada tingkat regional dan nasional. Namun pencapaian tim R2C
kurang maksimal karena belum mendapat juara pertama pada tingkat nasional.
Meskipun tim R2C sudah berprestasi namun masih banyak kendala yang dihadapi.
Kendala yang dihadapi di antaranya adalah pembuatan gerakan yang masih
menggunakan metode trial and error. Trial and error adalah metode pembuatan gerakan
dengan cara memasukan nilai sudut pada setiap servo motor. Nilai sudut servo motor
adalah nilai yang diperkirakan dengan pencapaian akhir supaya robot tidak jatuh dalam
pengeksekusian gerakan. Jika robot masih jatuh maka nilai tersebut akan diganti lagi dan
robot akan dijalankan kembali. Metode trial and error membutuhkan waktu yang sangat
lama dalam pembuatan gerakan.
1
Dalam rangka mengatasi kendala yang sering muncul, maka akan digunakan
perhitungan matematis yang dibagi menjadi tiga yaitu pembangkit pola gerakan langkah,
perhitungan kinematika balik, dan sistem kestabilan. Tiap bagian akan dibagi
pengerjaannya yaitu untuk pembangkit pola gerakan langkah oleh Evan Narendra A.
NIM 612012010, kinematika balik oleh Bangkit Meirediansyah NIM 612012025, dan
sistem kestabilan oleh Novembri Priyadmaji N. NIM 612012014. Perhitungan
kinematika balik mempelajari bagaimana suatu gerakan terjadi melalui perhitunganperhitungan matematis secara geometri ruang tentang hubungan antara sudut-sudut yang
harus dibentuk oleh beberapa poros pada lengan robot dengan koordinat yang diharapkan
[1]. Dengan metode algoritma kinematika balik, pergerakan kaki robot hanya ditentukan
dari posisi koordinat akhir kaki pada saat berjalan sehingga tidak perlu lagi menentukan
besaran sudut pada masing-masing motor servo [2]. Perhitungan kinematika balik akan
dibuat dalam bentuk algoritma pembuat gerakan yang akan diaplikasikan ke dalam robot
Kondo KHR-3HV.
1.3. Batasan Masalah
Berdasarkan Surat Tugas Nomor: 8/I.3/FTEK/III/2016 yang telah dikeluarkan pada
tanggal 28 Maret 2016, tugas akhir memiliki spesifikasi sebagai berikut :
1. Penggunaan 6 DOF pada setiap kaki sebagai aktuator.
2. Input algoritma adalah lokasi final dari pergerakan servo kaki dalam proyeksi
bidang kartesian yaitu nilai x, nilai y, nilai, z, dan heading.
3. Output dari algoritma adalah nilai sudut setiap servo motor yaitu Ɵ1, Ɵ2, Ɵ3, Ɵ4,
Ɵ5, dan Ɵ6.
4. Robot mampu menggerakkan servo sesuai dengan nilai yang diinput pada
algoritma.
5. Persentase keberhasilan pergerakan kaki menuju lokasi final 75%.
2
1.4. 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, batasan masalah, dan sistematika penulisan.
2.
BAB II : DASAR TEORI
Membahas kajian pustaka, konsep dasar sistem, teori dasar kontroler, dan
algoritma.
3.
BAB III : PERANCANGAN
Membahas perancangan yang meliputi mekanik yang dibuat, sistem kontrol, dan
algoritma perangkat lunak.
4.
BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISIS
Membahas hasil pengujian algoritma dan pengukuran.
5.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan yang diperoleh dari pengerjaan tugas akhir ini dan saran-saran
untuk pengembangan.
3