Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Algoritma Planning pada Robot Pemadam Api Beroda untuk Kembali ke Posisi Awal dengan Penghitung Jumlah Ruangan yang Ditelusuri
ALGORITMA PLANNING PADA ROBOT PEMADAM API BERODA UNTUK
KEMBALI KE POSISI AWAL DENGAN PENGHITUNG JUMLAH RUANGAN YANG
DITELUSURI
oleh
Feliks Wida Satyamarda
NIM : 622012002
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Sistem Komputer
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Juli 2016
INTISARI
Algoritma planning robot pemadam api beroda dirancang khusus untuk menghadapi
Kontes Robot Pemadam Api kategori beroda tahun 2016. Robot bergerak secara
autonomous untuk menemukan dan memadamkan api dalam waktu kurang dari 3 menit.
Robot melakukan start berada di salah satu ruangan dan setelah memadamkan api, robot
akan kembali ke ruangan di mana start berada dalam waktu kurang dari 2 menit.
Robot bergerak menelusuri labirin, di mana terdapat 4 buah ruangan di dalamnya.
Posisi start berada di dalam salah satu ruangan. Dari dalam ruangan, robot bergerak keluar
mencari ruangan yang terdapat api. Robot akan menghitung ruangan yang telah dilewatinya,
sehingga saat menemukan api dan berhasil memadamkannya robot dapat kembali ke
ruangan di mana start berada. Untuk kembali ke ruangan start terdapat 2 algoritma, lebih
dari 2 ruangan yang dilewati, atau kurang dari 2 ruangan. Saat kurang dari 2 ruangan, maka
robot kembali ke ruangan start dengan melewati jalur yang sama saat mencari ruangan yang
ada api. Tetapi bila lebih dari 2 ruangan yang telah dilewati, maka robot akan melanjutkan
jalur penelusuran.
Pengujian dilakukan pada 144 konfigurasi lapangan, di mana setiap konfigurasi
lapangan dilakukan pengujian sebanyak 3 kali. Robot berhasil memadamkan api dengan
persentase keberhasilan 99,76 % dengan rata-rata waktu yang dibutuhkan sebesar 32,18
detik. Persentase keberhasilan robot kembali ke posisi start sebesar 90,07 % dengan
memerlukan waktu rata-rata sebesar 19,12 detik. Jarak antar ruangan paling dekat yang
ditempuh robot adalah dari ruangan 1 ke ruangan 2. Sedangkan jarak terjauh ada di antara
ruangan 3 ke ruangan 4. Untuk menempuh jarak terdekat antar ruangan, robot memerlukan
36 iterasi, dan untuk jarak terjauh memerlukan 261 iterasi. Saat robot berhasil mendeteksi
adanya api pada sebuah ruangan, robot memerlukan 51 iterasi untuk mendapatkan letak titik
api. Untuk mendekati ke titik api hingga api berhasil memadamkan, robot memerlukan 14
iterasi.
i
ABSTRACT
Planning algorithms are specifically designed for wheeled robot in Indonesian Fire
Fighting Robot Contest wheeled category 2016. The robot move autonomously to locate and
to extinguish the fire in less than 3 minutes. Robot starting to move from a room and after
extinguishing the fire, the robot can return back to the room start in less than 2 minutes.
The robot moves through the maze, where there are 4 rooms. The start position is
located in one of the rooms. From inside the room, the robot moves out looking for a room
where there is a fire. The robot counting the rooms that has been passed, so when it finds the
fire and managed to extinguished it, the robot can return back to start posisition. To return
to starting room there are two algorithms, more than 2 rooms are passed, or less than 2
rooms. If it moves less than 2 rooms, then the robot returnback to start to pass through the
same path when searching the room where there is a fire. But if more than two rooms that
have been passed, the robot will follow the search path.
Testing done in 144 configurations, where each configuration tested 3 times. Robot
is able to extinguish the fire with percentage 99.76% in the average time 32.18 seconds.
Robot is able to successfully return back to the start position with percentage 90.07% in the
average time 19.12 seconds. The nearest distance between each pair of rooms is from room
1 to room 2. The farthest distance is between room 3 and room 4. For the nearest distance
the robot requires 36 iterations, and the farthest distance requires 261 iterations. When the
robot successfully detects the presence of fire in a room, the robot requires 51 iterations to
find the location of the fire. To approach to the point of the fire until the fire was
extinguished, the robot requires 14 iterations.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan karunia yang
selalu menyertai penulis selama menempuh pendidikan sampai penyelesaian tugas akhir ini
sebagai syarat kelulusan di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen
Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada berbagai pihak
baik secara langsung maupun tidak langsung telah membantu penulis dalam menyelesaikan
tugas akhir ini:
1. Tuhan Yesus yang selalu menyertai dan menuntun penulis sehingga dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
2. Solafide Dwi Suyono sebagai mekanik yang membantu dalam proses pembuatan
tugas akhir.
3. Papah Suwidya Yakub, dan mamah Dani Sulistyaningsih, orangtua terhebat
yang selalu mendukung dan mendoakan penulis dalam segala hal.
4. Pembimbing R2C Bapak Daniel Santoso, M.S , Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng ,
dan Deddy Susilo, M.Eng yang ikut memberikan ide, masukan, dan saran pada saat
pengerjaan robot.
5. Pembimbing I Bapak Banu Wirawan Yohanes, M.CompSc, Pembimbing II
Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng yang telah memberikan saran,
membimbing, mengarahkan, memberikan saran kepada penulis selama mengerjakan
tugas akhir.
6. Adikku Hana Wida Mardarita dan si kecil Ivana Wida Mardaneta yang selalu
mendoakan dan memberikan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan
studinya.
7. R2C – Aphrodite 2014, R2C- EOS 2015, dan R2C – EOS 2016, Mas Januar “Jamet”
2010, Mas Boti 2011, koh Frans 2011, Solafide 2012, Albert 2013, Dani 2014 dan
Victor “Mamun” 2014 atas pengalaman dan kerja kerasnya dalam tim KRPAI
Beroda R2C FTEK.
8. Keluarga besar tim R2C yang lainnya dalam riset dan memberikan pengalaman
yang tidak terlupakan selama persiapan Kontes Robot Indonesia. “MY TEAM IS
MY BLOOD”
iii
9. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK yang memfasilitasi penulis selama
belajar di FTEK UKSW.
10. Keluarga besar 2012 sebagai teman seperjuangan yang selalu memberikan dukungan
pada penulis.
11. Saudara-saudari Gereja Kerasulan Baru sidang Karangduren
yang sudah
memberikan dukungan dan doanya pada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir
ini.
12. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan terima
kasih.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini jauh dari kata sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca sehingga tugas akhir ini dapat berguna
bagi kemajuan FTEK UKSW dan tim R2C FTEK.
Salatiga, 12 Juni 2016
Penulis
iv
DAFTAR ISI
INTISARI ............................................................................................................................. i
ABSTRACT ........................................................................................................................ ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................................iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR......................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ............................................................................................................viii
DAFTAR SINGKATAN .................................................................................................... ix
BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................................... 1
1.1. Tujuan ....................................................................................................................... 1
1.2. Latar Belakang .......................................................................................................... 1
1.2.1. Pendahuluan ....................................................................................................... 1
1.2.2. Permasalahan ...................................................................................................... 1
1.3. Batasan Masalah ....................................................................................................... 2
1.4. Sistematika Penulisan ............................................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI ...................................................................................................... 4
2.1.
Kajian Pustaka ..................................................................................................... 4
2.1.1. Perbandingan Algoritma Flood-Fill dengan Algoritma Backtraking dalam
Pencarian Jalur Terpendek pada Robot Micromouse .................................................. 4
2.1.2. Analisis dan Implementasi Algoritma Reinforcement Learning untuk Masalah
Pemetaan Ruangan dan Pencarian Jalur Tercepat Robot Cerdas Pemadam Api ......... 4
2.1.3. Algoritma Penjelajahan Peta Robot Pemadam Api Beroda untuk menemukan
dan Memadamkan Api . ............................................................................................... 5
2.1.4.
Path Planning of Mobile Robot Using Fuzzy Potential Field Method ......... 5
2.2.
Mikrokontroler ATMega 128 .............................................................................. 6
2.3.
Sensor Jarak SRF-04 ............................................................................................ 7
2.4.
Rotary Encoder 30:1 Metal Gear Motor .............................................................. 8
2.5.
Kompas Digital .................................................................................................... 8
2.6.
Sensor Ultraviolet (UV-Tron) .............................................................................. 9
2.7.
TPA81 Thermopile Array .................................................................................... 9
2.8.
Flame Sensor ...................................................................................................... 10
2.9.
Bentuk dan ukuran lapangan pertandingan ........................................................ 11
2.10.
Posisi Start ...................................................................................................... 12
2.11.
Assessori lapangan .......................................................................................... 13
2.12.
Bonus Yang Berlaku ...................................................................................... 15
v
2.13.
Penalti ............................................................................................................. 16
2.14.
Cara perhitungan nilai .................................................................................... 17
2.15.
Contoh perhitungan ........................................................................................ 17
BAB III PERANCANGAN .............................................................................................. 18
3.1.
Sistem Kontrol Robot ......................................................................................... 18
3.2.
Perancangan Perangkat Keras ............................................................................. 19
3.2.1.
Bentuk Fisik Robot ...................................................................................... 19
3.2.2.
Mikrokontroler ATMega128 ....................................................................... 20
3.2.3.
Sensor Jarak SRF04 dan Infrared................................................................ 20
3.2.4.
Sensor Ultraviolet (UV-Tron) , Sensor Api TPA81 dan Flame Sensor ...... 20
3.2.5.
Sensor Navigasi ( CMPS03 ) dan Rotary Encoder ..................................... 21
3.3.
Perancangan Perangkat Lunak ............................................................................ 22
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS ............................................................. 26
4.1.
Metode Pengujian ............................................................................................... 26
4.2.
Pengujian Berat Robot ........................................................................................ 27
4.3.
Pengujian Algoritma ........................................................................................... 27
4.3.1.
4.4.
Presentase Pengujian Algoritma .................................................................. 33
Analisis algoritma dalam pencarian ruangan dan memadamkan api .................. 35
4.4.1.
Pengujian analisis algoritma pencarian ruangan ......................................... 35
4.4.2.
Pengujian analisis algortima pemadaman api .............................................. 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................ 38
5.1.
Kesimpulan ........................................................................................................ 38
5.2.
Saran Pengembangan .......................................................................................... 38
Daftar Pustaka ................................................................................................................... 39
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1. Modul Mikrokontroler ATMega128 ............................................................. 6
Gambar 2. 2. Sensor SRF04 ............................................................................................... 7
Gambar 2. 3. Motor Pololu dengan Rotary Encoder .......................................................... 8
Gambar 2. 4. CMPS03 ........................................................................................................ 9
Gambar 2. 5. Sensor UV-Tron .......................................................................................... 9
Gambar 2. 6. Batas Pembacaan UV-tron ............................................................................ 9
Gambar 2. 7. TPA 81 ........................................................................................................ 10
Gambar 2. 8. Sudut pandang TPA81 ................................................................................ 10
Gambar 2. 9. Flame Sensor .............................................................................................. 10
Gambar 2. 10. Bentuk dan ukuran peta ............................................................................. 11
Gambar 2. 11. Peletakkan karpet pada peta ...................................................................... 11
Gambar 2. 12. Gambar kemungkinan bentuk peta ........................................................... 12
Gambar 2. 13. Kemungkinan Start Robot. ....................................................................... 13
Gambar 2. 14. Kemungkinan Letak Boneka .................................................................... 13
Gambar 2. 15. Kandidad posisi furniture ......................................................................... 14
Gambar 2. 16. Bentuk dan ukuran lilin yang digunakan ................................................... 14
Gambar 3. 1. Blok Diagram Sistem................................................................................... 18
Gambar 3. 2. Rancangan Fisik Robot ................................................................................ 19
Gambar 3. 3. Realisasi Fisik Robot ................................................................................... 19
Gambar 3. 4. Peletakan sensor jarak SRF04 ..................................................................... 20
Gambar 3. 5. Peletakan sensor jarak infrared .................................................................... 20
Gambar 3. 6. Peletakan sensor jarak TPA81,flame sensor,dan UV-Tron ......................... 21
Gambar 4. 1. Konfigurasi keseluruhan lapangan .............................................................. 26
Gambar 4. 2. Grafik persebaran waktu saat memadamkan api ......................................... 34
Gambar 4. 3. Grafik persebaran waktu saat return trip ..................................................... 34
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Perbandingan Algoritma Flood-Fill dengan Algoritma Backtraking ..................... 4
Tabel 2.2. Pengkabelan motor dan rotary encoder .................................................................. 8
Tabel 2.3. Room Factor ......................................................................................................... 16
Tabel 4. 1. Hasil pengujian Start di ruang 1 .......................................................................... 27
Tabel 4. 2. Hasil Pengujian Start di ruang 2 ......................................................................... 29
Tabel 4. 3. Hasil Pengujian Start di ruang 3 .......................................................................... 30
Tabel 4. 4. Hasil Pengujian Start di ruang 4 .......................................................................... 32
Tabel 4. 5. Hasil pengujian analisis algoritma pencarian ruangan ........................................ 36
Tabel 4. 6. Hasil pengujian analisis algoritma pemadaman api ........................................... 37
viii
DAFTAR SINGKATAN
KRPAI
Kontes Robot Pemadam Api Indonesia
R2C
Robotic Research Center
APF
Artificial Potensial Field
CPU
Central Processing Unit
RAM
Random Access Memory
ROM
Read Only Memory
I/O
Input/Output
PC
Personal Computer
EEPROM
Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
PWM
Pulse Width Modulation
USART
Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and
Transmiter
SPI
Serial Paralel Interface
I2C
Inter Integrated Circuit
TCFFHR
Trinity College Fire-Fighting Home Robot
OM
Operating Mode
RF
Room Factor
AT
actual time
PP
Penalty
OS
Operating Score
MF
Mode Factor
ix
KEMBALI KE POSISI AWAL DENGAN PENGHITUNG JUMLAH RUANGAN YANG
DITELUSURI
oleh
Feliks Wida Satyamarda
NIM : 622012002
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Sistem Komputer
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Juli 2016
INTISARI
Algoritma planning robot pemadam api beroda dirancang khusus untuk menghadapi
Kontes Robot Pemadam Api kategori beroda tahun 2016. Robot bergerak secara
autonomous untuk menemukan dan memadamkan api dalam waktu kurang dari 3 menit.
Robot melakukan start berada di salah satu ruangan dan setelah memadamkan api, robot
akan kembali ke ruangan di mana start berada dalam waktu kurang dari 2 menit.
Robot bergerak menelusuri labirin, di mana terdapat 4 buah ruangan di dalamnya.
Posisi start berada di dalam salah satu ruangan. Dari dalam ruangan, robot bergerak keluar
mencari ruangan yang terdapat api. Robot akan menghitung ruangan yang telah dilewatinya,
sehingga saat menemukan api dan berhasil memadamkannya robot dapat kembali ke
ruangan di mana start berada. Untuk kembali ke ruangan start terdapat 2 algoritma, lebih
dari 2 ruangan yang dilewati, atau kurang dari 2 ruangan. Saat kurang dari 2 ruangan, maka
robot kembali ke ruangan start dengan melewati jalur yang sama saat mencari ruangan yang
ada api. Tetapi bila lebih dari 2 ruangan yang telah dilewati, maka robot akan melanjutkan
jalur penelusuran.
Pengujian dilakukan pada 144 konfigurasi lapangan, di mana setiap konfigurasi
lapangan dilakukan pengujian sebanyak 3 kali. Robot berhasil memadamkan api dengan
persentase keberhasilan 99,76 % dengan rata-rata waktu yang dibutuhkan sebesar 32,18
detik. Persentase keberhasilan robot kembali ke posisi start sebesar 90,07 % dengan
memerlukan waktu rata-rata sebesar 19,12 detik. Jarak antar ruangan paling dekat yang
ditempuh robot adalah dari ruangan 1 ke ruangan 2. Sedangkan jarak terjauh ada di antara
ruangan 3 ke ruangan 4. Untuk menempuh jarak terdekat antar ruangan, robot memerlukan
36 iterasi, dan untuk jarak terjauh memerlukan 261 iterasi. Saat robot berhasil mendeteksi
adanya api pada sebuah ruangan, robot memerlukan 51 iterasi untuk mendapatkan letak titik
api. Untuk mendekati ke titik api hingga api berhasil memadamkan, robot memerlukan 14
iterasi.
i
ABSTRACT
Planning algorithms are specifically designed for wheeled robot in Indonesian Fire
Fighting Robot Contest wheeled category 2016. The robot move autonomously to locate and
to extinguish the fire in less than 3 minutes. Robot starting to move from a room and after
extinguishing the fire, the robot can return back to the room start in less than 2 minutes.
The robot moves through the maze, where there are 4 rooms. The start position is
located in one of the rooms. From inside the room, the robot moves out looking for a room
where there is a fire. The robot counting the rooms that has been passed, so when it finds the
fire and managed to extinguished it, the robot can return back to start posisition. To return
to starting room there are two algorithms, more than 2 rooms are passed, or less than 2
rooms. If it moves less than 2 rooms, then the robot returnback to start to pass through the
same path when searching the room where there is a fire. But if more than two rooms that
have been passed, the robot will follow the search path.
Testing done in 144 configurations, where each configuration tested 3 times. Robot
is able to extinguish the fire with percentage 99.76% in the average time 32.18 seconds.
Robot is able to successfully return back to the start position with percentage 90.07% in the
average time 19.12 seconds. The nearest distance between each pair of rooms is from room
1 to room 2. The farthest distance is between room 3 and room 4. For the nearest distance
the robot requires 36 iterations, and the farthest distance requires 261 iterations. When the
robot successfully detects the presence of fire in a room, the robot requires 51 iterations to
find the location of the fire. To approach to the point of the fire until the fire was
extinguished, the robot requires 14 iterations.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan karunia yang
selalu menyertai penulis selama menempuh pendidikan sampai penyelesaian tugas akhir ini
sebagai syarat kelulusan di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen
Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada berbagai pihak
baik secara langsung maupun tidak langsung telah membantu penulis dalam menyelesaikan
tugas akhir ini:
1. Tuhan Yesus yang selalu menyertai dan menuntun penulis sehingga dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
2. Solafide Dwi Suyono sebagai mekanik yang membantu dalam proses pembuatan
tugas akhir.
3. Papah Suwidya Yakub, dan mamah Dani Sulistyaningsih, orangtua terhebat
yang selalu mendukung dan mendoakan penulis dalam segala hal.
4. Pembimbing R2C Bapak Daniel Santoso, M.S , Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng ,
dan Deddy Susilo, M.Eng yang ikut memberikan ide, masukan, dan saran pada saat
pengerjaan robot.
5. Pembimbing I Bapak Banu Wirawan Yohanes, M.CompSc, Pembimbing II
Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng yang telah memberikan saran,
membimbing, mengarahkan, memberikan saran kepada penulis selama mengerjakan
tugas akhir.
6. Adikku Hana Wida Mardarita dan si kecil Ivana Wida Mardaneta yang selalu
mendoakan dan memberikan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan
studinya.
7. R2C – Aphrodite 2014, R2C- EOS 2015, dan R2C – EOS 2016, Mas Januar “Jamet”
2010, Mas Boti 2011, koh Frans 2011, Solafide 2012, Albert 2013, Dani 2014 dan
Victor “Mamun” 2014 atas pengalaman dan kerja kerasnya dalam tim KRPAI
Beroda R2C FTEK.
8. Keluarga besar tim R2C yang lainnya dalam riset dan memberikan pengalaman
yang tidak terlupakan selama persiapan Kontes Robot Indonesia. “MY TEAM IS
MY BLOOD”
iii
9. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK yang memfasilitasi penulis selama
belajar di FTEK UKSW.
10. Keluarga besar 2012 sebagai teman seperjuangan yang selalu memberikan dukungan
pada penulis.
11. Saudara-saudari Gereja Kerasulan Baru sidang Karangduren
yang sudah
memberikan dukungan dan doanya pada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir
ini.
12. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan terima
kasih.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini jauh dari kata sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca sehingga tugas akhir ini dapat berguna
bagi kemajuan FTEK UKSW dan tim R2C FTEK.
Salatiga, 12 Juni 2016
Penulis
iv
DAFTAR ISI
INTISARI ............................................................................................................................. i
ABSTRACT ........................................................................................................................ ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................................iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR......................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ............................................................................................................viii
DAFTAR SINGKATAN .................................................................................................... ix
BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................................... 1
1.1. Tujuan ....................................................................................................................... 1
1.2. Latar Belakang .......................................................................................................... 1
1.2.1. Pendahuluan ....................................................................................................... 1
1.2.2. Permasalahan ...................................................................................................... 1
1.3. Batasan Masalah ....................................................................................................... 2
1.4. Sistematika Penulisan ............................................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI ...................................................................................................... 4
2.1.
Kajian Pustaka ..................................................................................................... 4
2.1.1. Perbandingan Algoritma Flood-Fill dengan Algoritma Backtraking dalam
Pencarian Jalur Terpendek pada Robot Micromouse .................................................. 4
2.1.2. Analisis dan Implementasi Algoritma Reinforcement Learning untuk Masalah
Pemetaan Ruangan dan Pencarian Jalur Tercepat Robot Cerdas Pemadam Api ......... 4
2.1.3. Algoritma Penjelajahan Peta Robot Pemadam Api Beroda untuk menemukan
dan Memadamkan Api . ............................................................................................... 5
2.1.4.
Path Planning of Mobile Robot Using Fuzzy Potential Field Method ......... 5
2.2.
Mikrokontroler ATMega 128 .............................................................................. 6
2.3.
Sensor Jarak SRF-04 ............................................................................................ 7
2.4.
Rotary Encoder 30:1 Metal Gear Motor .............................................................. 8
2.5.
Kompas Digital .................................................................................................... 8
2.6.
Sensor Ultraviolet (UV-Tron) .............................................................................. 9
2.7.
TPA81 Thermopile Array .................................................................................... 9
2.8.
Flame Sensor ...................................................................................................... 10
2.9.
Bentuk dan ukuran lapangan pertandingan ........................................................ 11
2.10.
Posisi Start ...................................................................................................... 12
2.11.
Assessori lapangan .......................................................................................... 13
2.12.
Bonus Yang Berlaku ...................................................................................... 15
v
2.13.
Penalti ............................................................................................................. 16
2.14.
Cara perhitungan nilai .................................................................................... 17
2.15.
Contoh perhitungan ........................................................................................ 17
BAB III PERANCANGAN .............................................................................................. 18
3.1.
Sistem Kontrol Robot ......................................................................................... 18
3.2.
Perancangan Perangkat Keras ............................................................................. 19
3.2.1.
Bentuk Fisik Robot ...................................................................................... 19
3.2.2.
Mikrokontroler ATMega128 ....................................................................... 20
3.2.3.
Sensor Jarak SRF04 dan Infrared................................................................ 20
3.2.4.
Sensor Ultraviolet (UV-Tron) , Sensor Api TPA81 dan Flame Sensor ...... 20
3.2.5.
Sensor Navigasi ( CMPS03 ) dan Rotary Encoder ..................................... 21
3.3.
Perancangan Perangkat Lunak ............................................................................ 22
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS ............................................................. 26
4.1.
Metode Pengujian ............................................................................................... 26
4.2.
Pengujian Berat Robot ........................................................................................ 27
4.3.
Pengujian Algoritma ........................................................................................... 27
4.3.1.
4.4.
Presentase Pengujian Algoritma .................................................................. 33
Analisis algoritma dalam pencarian ruangan dan memadamkan api .................. 35
4.4.1.
Pengujian analisis algoritma pencarian ruangan ......................................... 35
4.4.2.
Pengujian analisis algortima pemadaman api .............................................. 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................ 38
5.1.
Kesimpulan ........................................................................................................ 38
5.2.
Saran Pengembangan .......................................................................................... 38
Daftar Pustaka ................................................................................................................... 39
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1. Modul Mikrokontroler ATMega128 ............................................................. 6
Gambar 2. 2. Sensor SRF04 ............................................................................................... 7
Gambar 2. 3. Motor Pololu dengan Rotary Encoder .......................................................... 8
Gambar 2. 4. CMPS03 ........................................................................................................ 9
Gambar 2. 5. Sensor UV-Tron .......................................................................................... 9
Gambar 2. 6. Batas Pembacaan UV-tron ............................................................................ 9
Gambar 2. 7. TPA 81 ........................................................................................................ 10
Gambar 2. 8. Sudut pandang TPA81 ................................................................................ 10
Gambar 2. 9. Flame Sensor .............................................................................................. 10
Gambar 2. 10. Bentuk dan ukuran peta ............................................................................. 11
Gambar 2. 11. Peletakkan karpet pada peta ...................................................................... 11
Gambar 2. 12. Gambar kemungkinan bentuk peta ........................................................... 12
Gambar 2. 13. Kemungkinan Start Robot. ....................................................................... 13
Gambar 2. 14. Kemungkinan Letak Boneka .................................................................... 13
Gambar 2. 15. Kandidad posisi furniture ......................................................................... 14
Gambar 2. 16. Bentuk dan ukuran lilin yang digunakan ................................................... 14
Gambar 3. 1. Blok Diagram Sistem................................................................................... 18
Gambar 3. 2. Rancangan Fisik Robot ................................................................................ 19
Gambar 3. 3. Realisasi Fisik Robot ................................................................................... 19
Gambar 3. 4. Peletakan sensor jarak SRF04 ..................................................................... 20
Gambar 3. 5. Peletakan sensor jarak infrared .................................................................... 20
Gambar 3. 6. Peletakan sensor jarak TPA81,flame sensor,dan UV-Tron ......................... 21
Gambar 4. 1. Konfigurasi keseluruhan lapangan .............................................................. 26
Gambar 4. 2. Grafik persebaran waktu saat memadamkan api ......................................... 34
Gambar 4. 3. Grafik persebaran waktu saat return trip ..................................................... 34
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Perbandingan Algoritma Flood-Fill dengan Algoritma Backtraking ..................... 4
Tabel 2.2. Pengkabelan motor dan rotary encoder .................................................................. 8
Tabel 2.3. Room Factor ......................................................................................................... 16
Tabel 4. 1. Hasil pengujian Start di ruang 1 .......................................................................... 27
Tabel 4. 2. Hasil Pengujian Start di ruang 2 ......................................................................... 29
Tabel 4. 3. Hasil Pengujian Start di ruang 3 .......................................................................... 30
Tabel 4. 4. Hasil Pengujian Start di ruang 4 .......................................................................... 32
Tabel 4. 5. Hasil pengujian analisis algoritma pencarian ruangan ........................................ 36
Tabel 4. 6. Hasil pengujian analisis algoritma pemadaman api ........................................... 37
viii
DAFTAR SINGKATAN
KRPAI
Kontes Robot Pemadam Api Indonesia
R2C
Robotic Research Center
APF
Artificial Potensial Field
CPU
Central Processing Unit
RAM
Random Access Memory
ROM
Read Only Memory
I/O
Input/Output
PC
Personal Computer
EEPROM
Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
PWM
Pulse Width Modulation
USART
Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and
Transmiter
SPI
Serial Paralel Interface
I2C
Inter Integrated Circuit
TCFFHR
Trinity College Fire-Fighting Home Robot
OM
Operating Mode
RF
Room Factor
AT
actual time
PP
Penalty
OS
Operating Score
MF
Mode Factor
ix