Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Algoritma Penjelahan Peta Robot Pemadam Api Beroda untuk Menemukan dan Memadamkan Api T1 602011017 BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan tujuan skripsi ini dibuat, latar belakang permasalahan
yang mendasari pembuatan skripsi, spesifikasi alat yang akan direalisasikan dan
sistematika penulisan skripsi.
1.1. Tujuan
Merancang algoritma penjelajahan robot beroda untuk menemukan dan
memadamkan api dalam menghadapi Kontes Robot Pemadam Api Indonesia kategori
Beroda tahun 2015.
1.2. Latar Belakang
1.2.1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi robot di Indonesia melaju dengan sangat cepat. Banyak
orang berlomba untuk menciptakan sebuah robot yang sangat cerdas dan memiliki kinerja
yang optimal. Pada dasarnya, robot diciptakan untuk membantu dan mempermudah
pekerjaan manusia yang membutuhkan kecepatan dan ketelitian yang tinggi. Untuk
meningkatkan ketertarikan terhadap perkembangan teknologi robot, saat ini banyak sekali
kontes robot yang diadakan di Indonesia, salah satunya adalah Kontes Robot Pemadam
Api Indonesia (KRPAI) kategori beroda[9].
Pada kontes robot ini, dirancang sebuah robot yang menggunakan motor dan roda
sebagai penggeraknya. Robot beroda ini memiliki bagian-bagian seperti layaknya mobil
pintar yang dilengkapi sensor pengukur jarak sebagai sarana dalam ber-manuver secara
autonomous, serta sensor api sebagai pendeteksi adanya api, dan beberapa sensor lain
sebagai alat bantu. Tujuan utama robot ini adalah untuk melakukan proses pemadaman
kebakaran sebagai pengganti orang, demi mengurangi cedera atau bahkan kematian dan
meningkatkan efisiensi proses pemadaman tersebut. Maka pada kontes ini, kebakaran
tersebut disimulasikan pada sebuah miniatur rumah sederhana sebagai lapangan
pertandingannya. Namun lapangan pertandingan ini memiliki banyak kemungkinan
konfigurasi. Oleh karena terdapat banyak kemungkinan ini maka dibutuhkanlah algoritma
penjelajahan agar robot memiliki kerja yang lebih efektif.
1
1.2.2. Permasalahan
Pada tahun 2015 ini, terjadi perubahan bentuk lapangan pertandingan yang cukup
signifikan dibanding tahun tahun sebelumnya. Perubahan yang paling dapat dirasakan
yaitu, jumlah titik api yang tidak lagi hanya 1, tetapi ada 5 titik api. Kemudian dari bentuk
dasar peta yang digunakan, terdapat 1 buah lorong yang menghubungkan 2 buah peta
identik yang saling bercerminan bentuknya.
Bila digunakan algoritma yang sudah ada, dipastikan robot beroda tidak dapat
mematikan titik api lebih dari 1, serta robot tidak dapat melakukan penjelajahan hingga
ke daerah lawan. Sedangkan 5 buah titik api yang ada terbagi atas 2 buah titik di daerah
sendiri, 2 buah titik di daerah lawan, dan 1 buah titik di daerah perbatasan.
Berdasarkan permasalahan di atas, saya merancang tugas akhir ini agar robot
beroda R2C memiliki algoritma penjelajahan yang bisa bersaing dan memperoleh point
maksimal dalam KRPAI kategori Beroda 2015.
2
1.3. Batasan Masalah
Berdasarkan Surat Tugas No : 35/I3/FTEK/V/2015 yang telah dikeluarkan pada
tanggal 11 Mei 2015, tugas akhir memiliki spesifikasi sebagai berikut :
1.
Bentuk dan ukuran peta lapangan yang digunakan sesuai dengan peraturan KRPAI
2015.
2.
Robot dapat melakukan penjelajahan peta lapangan dengan kombinasi 4 buah posisi
start, 4 buah konfigurasi dasar peta karena adanya variable door location, dan 2
buah posisi juring lilin yang totalnya berjumlah 32 buah kombinasi peta lapangan
yang berbeda. Variable door location terdapat pada ruang 1 dan ruang 4.
3.
Algoritma 1 dan algoritma 2 masing-masing akan diuji sebanyak 2 kali trial pada
setiap konfigurasi lapangan yang ada.
4.
Pengujian akan dilakukan tanpa menggunakan robot lawan. Dengan asumsi, robot
lawan tidak akan memasuki daerah sendiri.
5.
Robot dapat memadamkan minimal 3 buah lilin dalam waktu maksimal 3 menit.
Presentasi keberhasilannya 75% dari semua pengujian yang ada.
6.
Algoritma dengan presentasi terbaik akan digunakan dalam KRPAI 2015.
7.
Robot dapat mengenali daerah sendiri dan daerah lawan. Daerah sendiri merupakan
daerah awal robot dijalankan.
8.
Robot dapat menghindari dog obstacle saat melakukan penjelajahan. Dog obstacle
akan diletakkan pada sebuah posisi tetap, dimana posisi tersebut dapat digunakan
pada semua konfigurasi yang ada, yaitu pada lorong diantara ruang 3 dan ruang 4.
9.
Robot tidak menggeser furniture lebih dari lima (5) sentimeter dan atau tidak
menjatuhkan furniture. Furniture akan diletakkan pada posisi terdekat dengan
posisi lilin.
10. Peletakan lilin akan disesuaikan dengan posisi awal robot dijalankan dan
merupakan titik terjauh dari pintu masuk pada setiap ruangan.
11. Robot dapat memadamkan api dengan mengikuti aturan yang ada menggunakan 2
buah motor kipas.
12. Dimensi maksimal robot (p × l × t) 31 × 31 × 27 cm.
3
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 teori tentang perangkat yang digunakan untuk menyusun algoritma,
yaitu mikrokontroler ATMega 128, sensor-sensor, lapangan pertandingan, dan
aturan pertandingan yang digunakan pada KRPAI 2015.
3. BAB III : PERANCANGAN SISTEM
Membahas perancangan sistem yang meliputi sistem kontrol robot, perangkat
keras robot, dan algoritma perangkat lunak.
4. BAB IV : PENGUJIAN SISTEM
Membahas metode pengujian, hasil pengujian algoritma yang dirancang dan
analisa.
5. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dari tugas akhir yang dirancang dan saran untuk
pengembangan.
4
PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan tujuan skripsi ini dibuat, latar belakang permasalahan
yang mendasari pembuatan skripsi, spesifikasi alat yang akan direalisasikan dan
sistematika penulisan skripsi.
1.1. Tujuan
Merancang algoritma penjelajahan robot beroda untuk menemukan dan
memadamkan api dalam menghadapi Kontes Robot Pemadam Api Indonesia kategori
Beroda tahun 2015.
1.2. Latar Belakang
1.2.1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi robot di Indonesia melaju dengan sangat cepat. Banyak
orang berlomba untuk menciptakan sebuah robot yang sangat cerdas dan memiliki kinerja
yang optimal. Pada dasarnya, robot diciptakan untuk membantu dan mempermudah
pekerjaan manusia yang membutuhkan kecepatan dan ketelitian yang tinggi. Untuk
meningkatkan ketertarikan terhadap perkembangan teknologi robot, saat ini banyak sekali
kontes robot yang diadakan di Indonesia, salah satunya adalah Kontes Robot Pemadam
Api Indonesia (KRPAI) kategori beroda[9].
Pada kontes robot ini, dirancang sebuah robot yang menggunakan motor dan roda
sebagai penggeraknya. Robot beroda ini memiliki bagian-bagian seperti layaknya mobil
pintar yang dilengkapi sensor pengukur jarak sebagai sarana dalam ber-manuver secara
autonomous, serta sensor api sebagai pendeteksi adanya api, dan beberapa sensor lain
sebagai alat bantu. Tujuan utama robot ini adalah untuk melakukan proses pemadaman
kebakaran sebagai pengganti orang, demi mengurangi cedera atau bahkan kematian dan
meningkatkan efisiensi proses pemadaman tersebut. Maka pada kontes ini, kebakaran
tersebut disimulasikan pada sebuah miniatur rumah sederhana sebagai lapangan
pertandingannya. Namun lapangan pertandingan ini memiliki banyak kemungkinan
konfigurasi. Oleh karena terdapat banyak kemungkinan ini maka dibutuhkanlah algoritma
penjelajahan agar robot memiliki kerja yang lebih efektif.
1
1.2.2. Permasalahan
Pada tahun 2015 ini, terjadi perubahan bentuk lapangan pertandingan yang cukup
signifikan dibanding tahun tahun sebelumnya. Perubahan yang paling dapat dirasakan
yaitu, jumlah titik api yang tidak lagi hanya 1, tetapi ada 5 titik api. Kemudian dari bentuk
dasar peta yang digunakan, terdapat 1 buah lorong yang menghubungkan 2 buah peta
identik yang saling bercerminan bentuknya.
Bila digunakan algoritma yang sudah ada, dipastikan robot beroda tidak dapat
mematikan titik api lebih dari 1, serta robot tidak dapat melakukan penjelajahan hingga
ke daerah lawan. Sedangkan 5 buah titik api yang ada terbagi atas 2 buah titik di daerah
sendiri, 2 buah titik di daerah lawan, dan 1 buah titik di daerah perbatasan.
Berdasarkan permasalahan di atas, saya merancang tugas akhir ini agar robot
beroda R2C memiliki algoritma penjelajahan yang bisa bersaing dan memperoleh point
maksimal dalam KRPAI kategori Beroda 2015.
2
1.3. Batasan Masalah
Berdasarkan Surat Tugas No : 35/I3/FTEK/V/2015 yang telah dikeluarkan pada
tanggal 11 Mei 2015, tugas akhir memiliki spesifikasi sebagai berikut :
1.
Bentuk dan ukuran peta lapangan yang digunakan sesuai dengan peraturan KRPAI
2015.
2.
Robot dapat melakukan penjelajahan peta lapangan dengan kombinasi 4 buah posisi
start, 4 buah konfigurasi dasar peta karena adanya variable door location, dan 2
buah posisi juring lilin yang totalnya berjumlah 32 buah kombinasi peta lapangan
yang berbeda. Variable door location terdapat pada ruang 1 dan ruang 4.
3.
Algoritma 1 dan algoritma 2 masing-masing akan diuji sebanyak 2 kali trial pada
setiap konfigurasi lapangan yang ada.
4.
Pengujian akan dilakukan tanpa menggunakan robot lawan. Dengan asumsi, robot
lawan tidak akan memasuki daerah sendiri.
5.
Robot dapat memadamkan minimal 3 buah lilin dalam waktu maksimal 3 menit.
Presentasi keberhasilannya 75% dari semua pengujian yang ada.
6.
Algoritma dengan presentasi terbaik akan digunakan dalam KRPAI 2015.
7.
Robot dapat mengenali daerah sendiri dan daerah lawan. Daerah sendiri merupakan
daerah awal robot dijalankan.
8.
Robot dapat menghindari dog obstacle saat melakukan penjelajahan. Dog obstacle
akan diletakkan pada sebuah posisi tetap, dimana posisi tersebut dapat digunakan
pada semua konfigurasi yang ada, yaitu pada lorong diantara ruang 3 dan ruang 4.
9.
Robot tidak menggeser furniture lebih dari lima (5) sentimeter dan atau tidak
menjatuhkan furniture. Furniture akan diletakkan pada posisi terdekat dengan
posisi lilin.
10. Peletakan lilin akan disesuaikan dengan posisi awal robot dijalankan dan
merupakan titik terjauh dari pintu masuk pada setiap ruangan.
11. Robot dapat memadamkan api dengan mengikuti aturan yang ada menggunakan 2
buah motor kipas.
12. Dimensi maksimal robot (p × l × t) 31 × 31 × 27 cm.
3
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 teori tentang perangkat yang digunakan untuk menyusun algoritma,
yaitu mikrokontroler ATMega 128, sensor-sensor, lapangan pertandingan, dan
aturan pertandingan yang digunakan pada KRPAI 2015.
3. BAB III : PERANCANGAN SISTEM
Membahas perancangan sistem yang meliputi sistem kontrol robot, perangkat
keras robot, dan algoritma perangkat lunak.
4. BAB IV : PENGUJIAN SISTEM
Membahas metode pengujian, hasil pengujian algoritma yang dirancang dan
analisa.
5. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dari tugas akhir yang dirancang dan saran untuk
pengembangan.
4