IMPLEMENTASI ROBOT PEMBERSIH LANTAI DENGAN PENGENDALI SMARTPHONE MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ilmu pengetahuan dan teknologi adalah kedua hal yang tidak dapat dipisahkan lagi di
zaman modern ini. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sangat membantu
manusia dalam berbagai aktivitas sehari-hari. Dan dampak perkembangan dari ilmu
pengetahuan dan teknologi ini sangat tampak pada bidang industri, banyak teknologi
yang telah dibuat dan sangat bermanfaat dan membantu manusia.
Perkembangan smarthphone di dunia berkembang dengan sangat pesat. Di
sebabkan oleh tingginya akan kebutuhan komunikasi, akses informasi dan hiburan
yang terpenuhi dengan adanya smartphone. Android merupakan salah satu jenis
sistem operasi dari smartphone. Sistem operasi android merupakan salah satu sistem
operasi yang dewasa ini tengah berkembang di masyarakat. Terdapat keunggulan dari
sistem operasi ini antara lain sistem operasinya dapat diubah sesuai dengan keinginan
kita sendiri, banyaknya aplikasi komputer yang sudah tersedia untuk smartphone
android.
Robot adalah mesin hasil rakitan karya manusia, tetapi bekerja tanpa mengenal
lelah (Suryadi, 2010). Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat, berbahaya,
pekerjaan yang berulang dan kotor. Biasanya kebanyakan robot industri digunakan
dalam bidang produksi. Penggunaan robot lainnya termasuk untuk pembersihan
limbah beracun, penjelajahan bawah air dan luar angkasa, pertambangan, pekerjaan
"cari dan tolong" (search and rescue), dan untuk pencarian tambang. Belakangan ini
robot mulai memasuki pasaran konsumen di bidang hiburan, dan alat pembantu rumah
tangga, seperti penyedot debu, dan pemotong rumput.
2
Logika Fuzzy merupakan suatu cara yang tepat untuk memetakan ruang input
kedalam suatu output. Logika Fuzzy adalah logika sifat yang berarti kabur, tidak jelas.
Mikrokontroler yaitu chip yang berisi berbagai unit penting untuk melakukan
pemrosesan data sehingga dapat berlaku sebagai pengendali dan komputer sederhana.
Mikrokontroler ATMega32A adalah sebuah CMOS 8 bit mikrokontroler berbasis
AVR (Alf Vegard’s Risc processor) dengan arsitektur RISC (Reduced Instruction Set
Computing). Mikrokontroler AVR standar memilki 8 bit, dimana semua instruksi
dikemas dalam kode 18 bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu)
siklus clock. AVR berteknologi RISC dengan menggunakan jumlah instruksi yang
lebih sedikit, memungkinkan lahan pada chip digunakan untuk meningkatkan
kemampuan chip. Dengan kesederhanaan desain, chip yang lebih kecil, jumlah pin
sedikit dan konsumsi sedikit daya.
Dengan demikian untuk memenuhi kebutuhan dan tuntutan diatas penulis akan
mencoba mengembangkan suatu robot pembersih lantai dengan mikrokontroler
ATMega32A yang merupakan robot daratan (ground robot) menggunakan roda
sebagai media berjalan. Robot ini akan diimplementasikan menggunakan smartphone
android dengan algoritma fuzzy.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah bagaimana
menerapkan pengendali menggunakan smartphone android berbasis mikrokontroler
ATMega32A menggunakan logika Fuzzy.
1.3 Batasan Masalah
Adapun dalam penelitian tugas akhir ini, penulis memberikan batasan-batasan yaitu:
1.
Penelitian ini hanya membahas implementasi pengendali menggunakan
smartphone android dan yang digunakan versi gingerbread, honeycomb, ice
cream sandwich, jelly bean, kitkat
2.
Menggunakan algoritma Fuzzy.
3.
Sistem yang akan dibangun hanya meliputi mikrokontroler ATMega32a, motor
DC, Driver motor, Roda, dan bluetooth.
3
4.
Pengendali menggunakan smartphone android diterapakan menggunakan
mikrokontroler ATMega32a.
5.
Input data yang diterima oleh robot hanya berupa depan, mundur, kanan, dan kiri.
6.
Robot pembersih lantai ini hanya cocok di area yang datar seperti lantai.
7.
Robot pembersih lantai ini dilengkapi dengan penghisap debu mini dan tidak
dapat mengidentifikasi debu yang akan dibersihkan
8.
Robot pembersih lantai tidak untuk membersihkan lantai yang basah, dan kotoran
yang berat hanya untuk debu.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah merancang sebuah sistem berupa perangkat keras (robot)
dan perangkat lunak berbasis mikrokontroler ATMega32a dengan menggunakan
algoritma Fuzzy yang mampu membersihkan lantai dengan penghisap debu mini yang
dapat membersihkan debu dan dikendalikan menggunakan smartphone android.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang didapat dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan robot berbasis
mikrokontroler ATMega32A dengan menggunakan algoritma Fuzzy yang mampu
membersihkan lantai. Robot ini yang dikendalikan menggunakan smartphone
menggunakan dapat bermanuver dengan baik di lintasan yang datar. Robot ini juga
dapat dikembangkan untuk mengikuti Kontes Robot Pemadam Api Indonesia.
1.6 Metode Penelitian
Penelitian ini menerapkan beberapa metode penelitian sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam
penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang
diperlukan untuk penulisan skripsi ini. Referensi yang digunakan dapat berupa
buku, jurnal, artikel, situs internet yang berkaitan dengan penelitian ini.
2. Pengumpulan dan Analisa Data
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan dan analisa data yang berhubungan
dengan penelitian ini seperti datasheet yang merupakan penjelasan dari
4
mikrokontroller ATMega32a dan cara kerja komponen yang digunakan serta
data alur pengantaran makanan pada rumah makan.
3. Perancangan Sistem
Merancang sistem sesuai dengan rencana yang telah ditentukan, yaitu meliputi
perancangan desain robot, hardware, dan software. Proses perancangan ini
berdasarkan pada batasan masalah dari penelitian ini.
4. Implementasi Sistem
Pada tahap ini dirancang robot line follower pengantar makanan berbasis
mikrokontroller ATMega32a menggunakan algoritma fuzzy.
5. Pengujian Sistem
Pada tahap ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah
dikembangkan.
6. Dokumentasi Sistem
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga
pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian
(skripsi).
1.7 Sistematika Penulisan
Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan ini dibuat dalam lima bab, yaitu:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang masalah yang dibahas dalam
skripsi ini, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
metode penelitian, dan sistematika penulisan skripsi.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini merupakan tinjauan teoritis yang berkaitan dengan Robotika, Algoritma fuzzy,
Mikrokontroler ATMega32a, Aktuator robot (Motor DC, Driver motor DC L298), dan
penghisap debu mini.
5
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini membahas mengenai tentang analisis dan perancangan sistem dalam prototipe
robot pembersih lantai berbasis mikrokontroller ATMega32a menggunakan algoritma
fuzzy. Model Unified Modelling Language (UML) yang digunakan antara lain use
case diagram, activity diagram, dan sequence diagram. Juga dibahas komponen yang
digunakan robot, perancangan konstruksi robot, aktuator, dan perangkat lunak robot.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini akan membahas hasil implementasi dan pengujian dari sistem prototipe robot
pembersih
lantai
pengantar
makanan
berbasis
mikrokontroller
ATMega32a
menggunakan algoritma fuzzy, robot yang dibuat dan hasil pergerakan robot sesuai
dengan keinginan pengguna.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini menjelaskan mengenai hasil penelitian yang berisi kesimpulan dari
penjelasan bab-bab sebelumnya dan saran dari hasil yang diperoleh untuk nantinya
akan dikembangkan atau melanjutkan penelitian tentang robot pembersih lantai yang
telah dibuat guna untuk mendapatkan hasil robot yang lebih baik.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ilmu pengetahuan dan teknologi adalah kedua hal yang tidak dapat dipisahkan lagi di
zaman modern ini. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sangat membantu
manusia dalam berbagai aktivitas sehari-hari. Dan dampak perkembangan dari ilmu
pengetahuan dan teknologi ini sangat tampak pada bidang industri, banyak teknologi
yang telah dibuat dan sangat bermanfaat dan membantu manusia.
Perkembangan smarthphone di dunia berkembang dengan sangat pesat. Di
sebabkan oleh tingginya akan kebutuhan komunikasi, akses informasi dan hiburan
yang terpenuhi dengan adanya smartphone. Android merupakan salah satu jenis
sistem operasi dari smartphone. Sistem operasi android merupakan salah satu sistem
operasi yang dewasa ini tengah berkembang di masyarakat. Terdapat keunggulan dari
sistem operasi ini antara lain sistem operasinya dapat diubah sesuai dengan keinginan
kita sendiri, banyaknya aplikasi komputer yang sudah tersedia untuk smartphone
android.
Robot adalah mesin hasil rakitan karya manusia, tetapi bekerja tanpa mengenal
lelah (Suryadi, 2010). Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat, berbahaya,
pekerjaan yang berulang dan kotor. Biasanya kebanyakan robot industri digunakan
dalam bidang produksi. Penggunaan robot lainnya termasuk untuk pembersihan
limbah beracun, penjelajahan bawah air dan luar angkasa, pertambangan, pekerjaan
"cari dan tolong" (search and rescue), dan untuk pencarian tambang. Belakangan ini
robot mulai memasuki pasaran konsumen di bidang hiburan, dan alat pembantu rumah
tangga, seperti penyedot debu, dan pemotong rumput.
2
Logika Fuzzy merupakan suatu cara yang tepat untuk memetakan ruang input
kedalam suatu output. Logika Fuzzy adalah logika sifat yang berarti kabur, tidak jelas.
Mikrokontroler yaitu chip yang berisi berbagai unit penting untuk melakukan
pemrosesan data sehingga dapat berlaku sebagai pengendali dan komputer sederhana.
Mikrokontroler ATMega32A adalah sebuah CMOS 8 bit mikrokontroler berbasis
AVR (Alf Vegard’s Risc processor) dengan arsitektur RISC (Reduced Instruction Set
Computing). Mikrokontroler AVR standar memilki 8 bit, dimana semua instruksi
dikemas dalam kode 18 bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu)
siklus clock. AVR berteknologi RISC dengan menggunakan jumlah instruksi yang
lebih sedikit, memungkinkan lahan pada chip digunakan untuk meningkatkan
kemampuan chip. Dengan kesederhanaan desain, chip yang lebih kecil, jumlah pin
sedikit dan konsumsi sedikit daya.
Dengan demikian untuk memenuhi kebutuhan dan tuntutan diatas penulis akan
mencoba mengembangkan suatu robot pembersih lantai dengan mikrokontroler
ATMega32A yang merupakan robot daratan (ground robot) menggunakan roda
sebagai media berjalan. Robot ini akan diimplementasikan menggunakan smartphone
android dengan algoritma fuzzy.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah bagaimana
menerapkan pengendali menggunakan smartphone android berbasis mikrokontroler
ATMega32A menggunakan logika Fuzzy.
1.3 Batasan Masalah
Adapun dalam penelitian tugas akhir ini, penulis memberikan batasan-batasan yaitu:
1.
Penelitian ini hanya membahas implementasi pengendali menggunakan
smartphone android dan yang digunakan versi gingerbread, honeycomb, ice
cream sandwich, jelly bean, kitkat
2.
Menggunakan algoritma Fuzzy.
3.
Sistem yang akan dibangun hanya meliputi mikrokontroler ATMega32a, motor
DC, Driver motor, Roda, dan bluetooth.
3
4.
Pengendali menggunakan smartphone android diterapakan menggunakan
mikrokontroler ATMega32a.
5.
Input data yang diterima oleh robot hanya berupa depan, mundur, kanan, dan kiri.
6.
Robot pembersih lantai ini hanya cocok di area yang datar seperti lantai.
7.
Robot pembersih lantai ini dilengkapi dengan penghisap debu mini dan tidak
dapat mengidentifikasi debu yang akan dibersihkan
8.
Robot pembersih lantai tidak untuk membersihkan lantai yang basah, dan kotoran
yang berat hanya untuk debu.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah merancang sebuah sistem berupa perangkat keras (robot)
dan perangkat lunak berbasis mikrokontroler ATMega32a dengan menggunakan
algoritma Fuzzy yang mampu membersihkan lantai dengan penghisap debu mini yang
dapat membersihkan debu dan dikendalikan menggunakan smartphone android.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang didapat dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan robot berbasis
mikrokontroler ATMega32A dengan menggunakan algoritma Fuzzy yang mampu
membersihkan lantai. Robot ini yang dikendalikan menggunakan smartphone
menggunakan dapat bermanuver dengan baik di lintasan yang datar. Robot ini juga
dapat dikembangkan untuk mengikuti Kontes Robot Pemadam Api Indonesia.
1.6 Metode Penelitian
Penelitian ini menerapkan beberapa metode penelitian sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam
penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang
diperlukan untuk penulisan skripsi ini. Referensi yang digunakan dapat berupa
buku, jurnal, artikel, situs internet yang berkaitan dengan penelitian ini.
2. Pengumpulan dan Analisa Data
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan dan analisa data yang berhubungan
dengan penelitian ini seperti datasheet yang merupakan penjelasan dari
4
mikrokontroller ATMega32a dan cara kerja komponen yang digunakan serta
data alur pengantaran makanan pada rumah makan.
3. Perancangan Sistem
Merancang sistem sesuai dengan rencana yang telah ditentukan, yaitu meliputi
perancangan desain robot, hardware, dan software. Proses perancangan ini
berdasarkan pada batasan masalah dari penelitian ini.
4. Implementasi Sistem
Pada tahap ini dirancang robot line follower pengantar makanan berbasis
mikrokontroller ATMega32a menggunakan algoritma fuzzy.
5. Pengujian Sistem
Pada tahap ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah
dikembangkan.
6. Dokumentasi Sistem
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga
pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian
(skripsi).
1.7 Sistematika Penulisan
Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan ini dibuat dalam lima bab, yaitu:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang masalah yang dibahas dalam
skripsi ini, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
metode penelitian, dan sistematika penulisan skripsi.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini merupakan tinjauan teoritis yang berkaitan dengan Robotika, Algoritma fuzzy,
Mikrokontroler ATMega32a, Aktuator robot (Motor DC, Driver motor DC L298), dan
penghisap debu mini.
5
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini membahas mengenai tentang analisis dan perancangan sistem dalam prototipe
robot pembersih lantai berbasis mikrokontroller ATMega32a menggunakan algoritma
fuzzy. Model Unified Modelling Language (UML) yang digunakan antara lain use
case diagram, activity diagram, dan sequence diagram. Juga dibahas komponen yang
digunakan robot, perancangan konstruksi robot, aktuator, dan perangkat lunak robot.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini akan membahas hasil implementasi dan pengujian dari sistem prototipe robot
pembersih
lantai
pengantar
makanan
berbasis
mikrokontroller
ATMega32a
menggunakan algoritma fuzzy, robot yang dibuat dan hasil pergerakan robot sesuai
dengan keinginan pengguna.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini menjelaskan mengenai hasil penelitian yang berisi kesimpulan dari
penjelasan bab-bab sebelumnya dan saran dari hasil yang diperoleh untuk nantinya
akan dikembangkan atau melanjutkan penelitian tentang robot pembersih lantai yang
telah dibuat guna untuk mendapatkan hasil robot yang lebih baik.