Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Optimalisasi Perancangan Algoritma Pergerakan dan Komunikasi pada Robot Penyerangan Humanoid Soccer T1 612010003 BAB IV
BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian algoritma serta analisis dari hasil
pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui kemampuan algoritma yang
telah dibahas pada Bab III dan mengetahui tingkat keberhasilan setiap spesifikasi yang
telah diajukan.
4.1.Pengujian Overshoot Servo Kepala
Servo kepala robot yang terdiri dari pan dan tilt dikontrol oleh mikrokontroler
ATmega324 dan perubahan sudutnya di kendalikan oleh smartphone. Kepala akan
bergerak mengikuti arah bola, sehingga ketika pergerakan bola cepat ada kemungkinan
kepala robot tidak mampu mengikuti perpindahan bola. Pengujian dilakukan dengan
menggelindingkan bola dengan kecepatan ± 20 cm per detik dari beberapa jarak(s)
berbeda dari robot. Berikut adalah ilustrasi pengujian overshoot servo.
Gambar 4.1. Ilustrasi Pengujian Overshoot Servo.
Kemudian overshoot diukur dengan menghitung waktu kepala robot bergerak
setelah bola berhenti (semakin cepat waktu berhenti maka sistem semakin baik). Berikut
adalah tabel perbandingan overshoot servo kepala robot sebelum dilakukan optimalisasi
dan sesudah dilakukan optimalisasi.
39
Tabel 4.1. Pengujian overshoot servo yang lama.
Posisi bola terhadap
Lama
robot (cm)
overshoot (ms)
10
1380
30
1120
60
770
100
470
200
280
Tabel 4.2. Pengujian overshoot servo yang baru.
Posisi bola terhadap
Lama
robot (cm)
overshoot (ms)
10
810
30
670
60
480
100
400
200
250
Dari tabel 4.1 dan 4.2 dapat dilihat bahwa dengan optimalisasi yang dilakukan,
servo robot sudah dapat bergerak dengan overshoot yang cukup kecil pada jarak dekat
dari bola. Sehingga proses tracking bola dapat lebih akurat.
4.2.Pengujian Keberhasilan Robot Bergerak Memutari Bola
Ketika robot akan menyesuaikan arah orientasi agar gawang lawan terlihat,
robot membutuhkan gerakan memutari bola dimana posisi bola dapat tetap terkunci dan
arah robot dapat disesuaikan dengan kompas. Pada algortima yang lama, robot
memutari bola hanya dengan menggunakan sebuah batas nilai untuk melakukan motion
geser putar yang tetap. Sehingga robot hanya dapat memutari bola dengan baik pada
posisi tertentu saja. Misalnya ketika posisi bola agak jauh dari robot, robot bergerak
memutari bola dengan batas pan saat posisi bola dekat sehingga jari-jari putaran robot
tidak sesuai dengan yang seharusnya. Selain itu pada algoritma yang lama, robot harus
40
memutar hingga arah orientasi hampir tegak lurus lapangan dengan sudut toleransi
(±150).
Oleh karena itu ketika robot bergerak memutari bola, kaki robot sering
menyampar bola tersebut dan membuat bola bergerak menjauh. Hal ini karena jari-jari
pergerakan robot tidak dapat menyesuaikan posisi bola terhadap robot ketika memutar.
Sehingga penulis melakukan sampling beberapa posisi bola dengan robot dimana
motion geser memutar dapat dilakukan tanpa menyampar bola. Dari data tersebut
penulis membuat persamaan garis antara nilai pan yang sesuai terhadap nilai tilt. Selain
itu sudut toleransi dipebesar menjadi ±400, sehingga jarak yang ditempuh robot ketika
memutar lebih sedikit.
Pengujian dilakukan dengan menjalankan robot berlawanan arah 180 derajat
dengan arah gawang lawan, kemudian memutari bola sampai sudut toleransi sesuai
(±400). Dan keberhasilan diukur dengan mengamati apakah robot berhasil tidak
menyampar bola hingga menjadi jauh atau tidak. Berikut ini adalah ilustrasi dari
pengujian yang dilakukan.
Gambar 4.2. Ilustrasi Pengujian Robot Memutari Bola.
41
Tabel 4.3. Keberhasilan robot memutar bola yang lama
Percobaan
Kesesuaian arah
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
rata-rata
x
90%
Tidak
menyampar bola
x
x
x
70%
Tabel 4.4. Keberhasilan robot memutar bola yang baru
Percobaan
Kesesuaian arah
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
rata-rata
100%
Tidak
menyampar bola
x
x
80%
Dari tabel 4.4 dapat dilihat bahwa robot sudah dapat memutari bola tanpa
menyampar bola dengan keberhasilan yang tinggi (semakin besar presentase
keberhasilan maka semakin baik). Saat robot gagal pun, dikarenakan oleh motion robot
yang terpotong ditengah jalan karena pergantian motion mendadak sehingga kaki robot
terpeleset dan menyampar bola. Bukan karena posisi bola yang tidak sesuai dengan
perhitungan.
Kesesuaian arah robot juga sudah lebih baik karena penulis mengubah nilai
toleransi menjadi lebih besar yaitu ±400. Hal ini dikarenakan algoritma baru yang
diterapkan tidak membutuhkan arah robot yang tegak lurus dengan lapangan untuk
42
mengetahui gawang lawan. Selain itu proses memutari bola menjadi lebih cepat karena
robot tidak perlu memutari bola sampai tegak lurus dengan lapangan.
4.3.Pengujian Respon Pergerakan Robot Terhadap Perpindahan Bola.
Dalam proses robot bergerak mendekati bola, terdapat kemungkinan bola akan
berpindah tempat. Misalnya ketika robot mendekati bola, robot lawan sudah lebih
dahulu mendapat bola dan menendangnya sehingga ada perpindahan. Oleh karena itu
respon robot harus cepat agar robot bisa segera menghampiri bola kembali setelah
terjadi perpindahan.
Algoritma pergerakan robot R2C yang lama menggunakan counter di setiap
instruksi pemanggilan motion robot. Counter ini adalah jumlah berapa kali motion akan
dilakukan. Lalu robot akan melakukan motion tersebut sampai selesai, meskipun posisi
bola berpindah. Kemudian robot akan menghitung jarak dan menghasilkan nilai counter
kembali untuk motion berikutnya. Hal ini dikarenakan sistem pergerakan robot pada
saat itu menggunakan perhitungan jarak dan sudut simpangan antara bola dengan robot.
Sedangkan algoritma robot R2C yang baru sudah realtime, realtime yang
dimaksud yaitu robot tidak melakukan perhitungan jarak untuk menentukan counter
(berapa kali motion dilakukan) namun bergerak sesuai dengan posisi bola terhadap
robot. Misalnya ketika robot melakukan motion maju dan kemudian tiba-tiba bola
digeser, maka robot akah langsung berhenti melakukan motion maju dan kemudian
melakukan motion geser atau putar. Robot akan melakukan motion yang sama selama
bola berada pada posisi yang sesuai dimana robot melakukan motion tersebut.
Pengujian dilakukan dengan menggeser bola sejauh ±30cm kesamping ketika
robot bergerak dalam berbagai macam kondisi pergerakan robot. Dan respon robot
diukur dengan waktu robot berhenti melakukan motion dan mengikuti perpindahan bola
dengan melakukan motion yang sesuai.
43
Berikut adalah ilustrasi pengujian respon robot terhadap perpindahan bola.
Robot
berjalan
Gambar 4.3. Ilustrasi Pengujian Respon Robot Terhadap Perpindahan Bola.
Tabel 4.5. Pengujian respon robot terhadap perpindahan bola.
percobaan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
rata-rata
waktu (ms)
320
380
220
410
560
630
410
490
200
550
417
Dari tabel 4.5 dapat dilihat bahwa robot sudah dapat merespon perpindahan bola
dengan baik dan cepat (
HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian algoritma serta analisis dari hasil
pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui kemampuan algoritma yang
telah dibahas pada Bab III dan mengetahui tingkat keberhasilan setiap spesifikasi yang
telah diajukan.
4.1.Pengujian Overshoot Servo Kepala
Servo kepala robot yang terdiri dari pan dan tilt dikontrol oleh mikrokontroler
ATmega324 dan perubahan sudutnya di kendalikan oleh smartphone. Kepala akan
bergerak mengikuti arah bola, sehingga ketika pergerakan bola cepat ada kemungkinan
kepala robot tidak mampu mengikuti perpindahan bola. Pengujian dilakukan dengan
menggelindingkan bola dengan kecepatan ± 20 cm per detik dari beberapa jarak(s)
berbeda dari robot. Berikut adalah ilustrasi pengujian overshoot servo.
Gambar 4.1. Ilustrasi Pengujian Overshoot Servo.
Kemudian overshoot diukur dengan menghitung waktu kepala robot bergerak
setelah bola berhenti (semakin cepat waktu berhenti maka sistem semakin baik). Berikut
adalah tabel perbandingan overshoot servo kepala robot sebelum dilakukan optimalisasi
dan sesudah dilakukan optimalisasi.
39
Tabel 4.1. Pengujian overshoot servo yang lama.
Posisi bola terhadap
Lama
robot (cm)
overshoot (ms)
10
1380
30
1120
60
770
100
470
200
280
Tabel 4.2. Pengujian overshoot servo yang baru.
Posisi bola terhadap
Lama
robot (cm)
overshoot (ms)
10
810
30
670
60
480
100
400
200
250
Dari tabel 4.1 dan 4.2 dapat dilihat bahwa dengan optimalisasi yang dilakukan,
servo robot sudah dapat bergerak dengan overshoot yang cukup kecil pada jarak dekat
dari bola. Sehingga proses tracking bola dapat lebih akurat.
4.2.Pengujian Keberhasilan Robot Bergerak Memutari Bola
Ketika robot akan menyesuaikan arah orientasi agar gawang lawan terlihat,
robot membutuhkan gerakan memutari bola dimana posisi bola dapat tetap terkunci dan
arah robot dapat disesuaikan dengan kompas. Pada algortima yang lama, robot
memutari bola hanya dengan menggunakan sebuah batas nilai untuk melakukan motion
geser putar yang tetap. Sehingga robot hanya dapat memutari bola dengan baik pada
posisi tertentu saja. Misalnya ketika posisi bola agak jauh dari robot, robot bergerak
memutari bola dengan batas pan saat posisi bola dekat sehingga jari-jari putaran robot
tidak sesuai dengan yang seharusnya. Selain itu pada algoritma yang lama, robot harus
40
memutar hingga arah orientasi hampir tegak lurus lapangan dengan sudut toleransi
(±150).
Oleh karena itu ketika robot bergerak memutari bola, kaki robot sering
menyampar bola tersebut dan membuat bola bergerak menjauh. Hal ini karena jari-jari
pergerakan robot tidak dapat menyesuaikan posisi bola terhadap robot ketika memutar.
Sehingga penulis melakukan sampling beberapa posisi bola dengan robot dimana
motion geser memutar dapat dilakukan tanpa menyampar bola. Dari data tersebut
penulis membuat persamaan garis antara nilai pan yang sesuai terhadap nilai tilt. Selain
itu sudut toleransi dipebesar menjadi ±400, sehingga jarak yang ditempuh robot ketika
memutar lebih sedikit.
Pengujian dilakukan dengan menjalankan robot berlawanan arah 180 derajat
dengan arah gawang lawan, kemudian memutari bola sampai sudut toleransi sesuai
(±400). Dan keberhasilan diukur dengan mengamati apakah robot berhasil tidak
menyampar bola hingga menjadi jauh atau tidak. Berikut ini adalah ilustrasi dari
pengujian yang dilakukan.
Gambar 4.2. Ilustrasi Pengujian Robot Memutari Bola.
41
Tabel 4.3. Keberhasilan robot memutar bola yang lama
Percobaan
Kesesuaian arah
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
rata-rata
x
90%
Tidak
menyampar bola
x
x
x
70%
Tabel 4.4. Keberhasilan robot memutar bola yang baru
Percobaan
Kesesuaian arah
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
rata-rata
100%
Tidak
menyampar bola
x
x
80%
Dari tabel 4.4 dapat dilihat bahwa robot sudah dapat memutari bola tanpa
menyampar bola dengan keberhasilan yang tinggi (semakin besar presentase
keberhasilan maka semakin baik). Saat robot gagal pun, dikarenakan oleh motion robot
yang terpotong ditengah jalan karena pergantian motion mendadak sehingga kaki robot
terpeleset dan menyampar bola. Bukan karena posisi bola yang tidak sesuai dengan
perhitungan.
Kesesuaian arah robot juga sudah lebih baik karena penulis mengubah nilai
toleransi menjadi lebih besar yaitu ±400. Hal ini dikarenakan algoritma baru yang
diterapkan tidak membutuhkan arah robot yang tegak lurus dengan lapangan untuk
42
mengetahui gawang lawan. Selain itu proses memutari bola menjadi lebih cepat karena
robot tidak perlu memutari bola sampai tegak lurus dengan lapangan.
4.3.Pengujian Respon Pergerakan Robot Terhadap Perpindahan Bola.
Dalam proses robot bergerak mendekati bola, terdapat kemungkinan bola akan
berpindah tempat. Misalnya ketika robot mendekati bola, robot lawan sudah lebih
dahulu mendapat bola dan menendangnya sehingga ada perpindahan. Oleh karena itu
respon robot harus cepat agar robot bisa segera menghampiri bola kembali setelah
terjadi perpindahan.
Algoritma pergerakan robot R2C yang lama menggunakan counter di setiap
instruksi pemanggilan motion robot. Counter ini adalah jumlah berapa kali motion akan
dilakukan. Lalu robot akan melakukan motion tersebut sampai selesai, meskipun posisi
bola berpindah. Kemudian robot akan menghitung jarak dan menghasilkan nilai counter
kembali untuk motion berikutnya. Hal ini dikarenakan sistem pergerakan robot pada
saat itu menggunakan perhitungan jarak dan sudut simpangan antara bola dengan robot.
Sedangkan algoritma robot R2C yang baru sudah realtime, realtime yang
dimaksud yaitu robot tidak melakukan perhitungan jarak untuk menentukan counter
(berapa kali motion dilakukan) namun bergerak sesuai dengan posisi bola terhadap
robot. Misalnya ketika robot melakukan motion maju dan kemudian tiba-tiba bola
digeser, maka robot akah langsung berhenti melakukan motion maju dan kemudian
melakukan motion geser atau putar. Robot akan melakukan motion yang sama selama
bola berada pada posisi yang sesuai dimana robot melakukan motion tersebut.
Pengujian dilakukan dengan menggeser bola sejauh ±30cm kesamping ketika
robot bergerak dalam berbagai macam kondisi pergerakan robot. Dan respon robot
diukur dengan waktu robot berhenti melakukan motion dan mengikuti perpindahan bola
dengan melakukan motion yang sesuai.
43
Berikut adalah ilustrasi pengujian respon robot terhadap perpindahan bola.
Robot
berjalan
Gambar 4.3. Ilustrasi Pengujian Respon Robot Terhadap Perpindahan Bola.
Tabel 4.5. Pengujian respon robot terhadap perpindahan bola.
percobaan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
rata-rata
waktu (ms)
320
380
220
410
560
630
410
490
200
550
417
Dari tabel 4.5 dapat dilihat bahwa robot sudah dapat merespon perpindahan bola
dengan baik dan cepat (