Realisasi Robot Rescue All Terrain Mengacu Pada Robocup Rescue Robot League Competition.

(1)

i Universitas Kristen Maranatha

REALISASI ROBOT RESCUE ALL TERRAIN

MENGACU PADA ROBOCUP RESCUE ROBOT

LEAGUE COMPETITION

Disusun Oleh:

Dionisius Alvin Gunadi (1022002)

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no. 65, Bandung, Indonesia

Email: dionisiusalvin@yahoo.com ABSTRAK

Indonesia sebagai salah satu negara yang sering mengalami bencana menjadikan tim SAR harus memiliki alat bantu yang memadai untuk mencari korban yang terjebak. Waktu menjadi faktor penting dalam menyelamatkan korban, tanpa mengabaikan keselamatan tim SAR. Salah satu cara untuk mengatasi masalah ini adalah dengan membuat robot yang dapat melakukan beberapa hal seperti menyelinap dan menyusup di antara reruntuhan gedung, mengenali lingkungan dan melokalisasi dirinya sendiri di lingkungan yang baru dikenalinya. Ketidakpastian bentuk objek pada reruntuhan bangunan , maka dibuatlah standart lintasan uji coba robot yang mengacu pada Robocup Rescue Robot League Competition.

Pada tugas Akhir ini, direalisasikan suatu robot dengan konstruksi robot yang memiliki 4 buah roda yang berbentuk caterpillar. Delapan buah motor DC dengan planetary gearbox yang memiliki perbandingan 1:60 digunakan untuk menggerakan setiap roda agar dapat bergerak maju, mundur dan berputar 3600_. Setiap motor terhubung oleh motor driver sebagai pengontrol polaritas dan kecepatan dari motor. Robot memiliki navigasi manual yang menggunakan penglihatan langsung dan navigasi semi-otomatis menggunakan kamera serta dua mode pengontrolan yaitu manual dengan menggunakan remote dan otomatis menggunakan Arduino UNO R3 sebagai pengontrol utama yang menentukan eksekusi pergerakan dari setiap nilai sensor yang diperoleh. Sensor jarak ultrasonik SRF-05 dan sensor akselerometer MMA7431LC digunakan untuk membantu robot dalam melakukan wall follower dan pergerakan menaiki tangga secara otomatis.

Berdasarkan percobaan yang dilakukan dalam Tugas Akhir dengan mengacu

pada peraturan “RoboCup Rescue Robot League Rules for 2013”, robot telah memiliki kontruksi yang mampu melewati stepfield arena Orange dari tiga posisi yang berbeda yaitu sisi kiri, tengah dan kanan namun belum dapat melewati stepfield merah secara sempurna, dapat melakukan wall follower dengan tingkat keberhasilan 83 persen, melewati balok dengan ketinggian maksimal 17 cm, menaiki tangga menggunakan mode manual dengan keberhasilan 100 persen. Percobaan naik tangga belum berhasil menggunakan mode otomatis.

Kata Kunci : Sensor Jarak Ultrasonik SRF-05, Arduino Uno, Accelerometer MMA7431LC, RoboCup Rescue Robot League Rules for 2013

(2)

ii Universitas Kristen Maranatha

REALIZATION OF ROBOT RESCUE ALL TERRAIN REFER TO

ROBOCUP RESCUE ROBO LEAGUE COMPETITION

Composed By:

Dionisius Alvin Gunadi (1022002)

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no. 65, Bandung, Indonesia

Email: dionisiusalvin@yahoo.com ABSTRACT

Indonesia is a country that is often experienced natural disaster. This reason forced rescue team to have adequate tools for searching trapped victims. Time is an important factor in saving the victim , without ignoring the safety of the rescue team . One way to overcome this problem is to create a robot that can do things like sneak and creep in among the ruins of the building , environmental recognition and localize itself in a new environment. Because of object uncertainty inside building wreckage, a standard trial track has been made referring to RoboCup Rescue Robot League Competition.

In this final project, realized a robot with the construction of the robot that has 4 wheels caterpillar shaped. Eight types of DC motors with planetary gearbox which has a ratio of 1:60 used for moving each wheel that can move forward , backward and rotates 3600_{. Each motor is connected to the motor}

controller driver as polarity and the speed of the motor control.Robot has manual navigation system with direct vision and semi-autonomous navigation using camera also two controlled mode, manual using remote and automatic control using arduino as a main controller that determines the execution of the movement

of each sensor values obtained. Ultrasonic distance sensor SRF-05 and

accelerometer sensors MMA7431LC used for wall following and climbing stair Based on experiments conducted in this final project with reference to the rule " RoboCup Rescue Robot League Rules for 2013 " , robot has construction able to pass orange stepfield arena from three different sides: left, middle and right but still unable to pass red stepfield arena . Wall following has been done with success rate of 83% , passing blocks with maximum height of 17 cm , climb the stairs using manual mode with successrate 100%. Experiment for climbing the stair still unable using with automatic mode.

Keyword : Ultrasonic Distance Sensor SRF-05, Arduino Uno, Accelero MMA7431LC, RoboCup Rescue Robot League Rules for 2013

(3)

iii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

Halaman LEMBAR PENGESAHAN

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN TUGAS AKHIR KATA PENGANTAR

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... xi

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Masalah ... 1

I.2 Identifikasi Masalah ... 1

I.3 Perumusan Masalah ... 1

I.4 Tujuan ... 2

I.5 Pembatasan Masalah ... 2

I.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II LANDASAN TEORI II.1 Pengantar Robotik ... 4

II.2 Sistem Kontrol Open Loop Dan Close Loop ... 5

II.3 Discrete State ... 6

II.3.1 Deskripsi Urutan Kejadian Dapat Dilakukan secara ... 9

II.4 Peraturan RoboCup Rescue Robot League ... 10

II.4 .1 Arena Kuning ... 11

II.4 .2 Arena Orange ... 12

II.4 .3 Arena Merah ... 13

(4)

iv Universitas Kristen Maranatha

II.4 .5 Arena Hitam Kuning ... 14

II.4 .6 Arena Hitam ... 14

II.5 Sensor Jarak Ultrasonik SRF-05 ... 18

II.6 Sensor Akselerometer MMA7431LC ... 20

II.7 Fat Shark Camera ... 21

II.8 Motor Driver RoboClaw ... 22

II.9 Arduino Uno R3 ... 23

II.9 .1 Spesifik4asi Arduino Uno R3 ... 23

II.9 .2 Deskripsi Pin Arduino Uno R3 ... 24

II.9 .3 Blok Diagram Arduino Uno R3 ... 24

II.10 Jenis dan Perhitunga Gigi ... 25

II.10 .1 Nama-Nama Bagian Roda Gigi ... 26

II.10 .2 Klasifikasi Roda Gigi ... 29

II.10 .2.1 Menurut Letak Poros... 29

II.10 .2.2 Menurut Arah Putaran... 30

II.10 .2.3 Menurut Bentuk Jalur Gigi ... 31

II.10 .2.3.1 Roda Gigi Lurus ... 31

II.10 .2.3.2 Roda Gigi Miring ... 33

II.10 .2.3.3 Roda Gigi Kerucut ... 34

II.10 .2.3.4 Roda Gigi Cacing ... 39

II.10 .3 Perbandingan Putaran dan Perbandingan Roda Gigi ... 39

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI III.1 Perancangan Sistem Robot Rescue All Terrain ... 37

III.1.1 Diagram Blok Sistem Keseluruhan ... 37

III.2 Perancangan dan Realisasi Robot Rescue All Terrain ... 38

III.2.1 Perancangan Badan Robot... 39

III.2.1.1 Ukuran Badan Robot ... 39

III.2.1.2 Tinggi Badan Robot ... 42

III.2.1.3 Desain Roda Robot ... 42

(5)

v Universitas Kristen Maranatha

III.2.1.3.2 Arah Gerak Roda Caterpillar ... 43

III.2.1.3.3 Mekanisme Pergerakan Roda Caterpillar ... 44

III.2.2 Realisasi Robot ... 45

III.2.2.1 Realisasi Badan Robot ... 45

III.2.2.2 Realisasi Tinggi Badan Robot ... 48

III.2.2.3 Realisasi Gigi Roda dan Gigi Cacing Robot ... 48

III.3 Rangkaian Sensor dan Pengontrol ... 49

III.3.1 Sensor ... 49

III.3.1.1 Sensor Jarak Ultrasonik ... 49

III.3.1.2 Sensor Akselerometer... 49

III.3.2 Pengontrol ... 52

III.3.2.1 Skematik Rangkaian Keseluruhan Dari Sistem Robot Rescue All Terrain ... 53

III.4 Algoritma Pemrograman Robot Rescue All Terrain ... 55

III.4.1 Algoritma Pemrograman Robot Rescue All Terrain Menaiki Tangga ... 57

III.4.2 Algoritma Pemrograman Robot Rescue All Terrain Untuk Wall Follower ... 63

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS IV.1 Sensor Jarak Ultrasonik ... 65

IV.1.1 Pengukuran Jarak dengan Objek Papan Kayu ... 65

IV.2 Sensor Akselerometer ... 66

IV.2.1 Pengukuran Sudut Akselerometer Terhadap Kemiringan dengan Sejajar sumbu Z Koordinat Cartesian ... 66

IV.3 Nilai Rpm Terhadap Perubahan Tegangan Output ... 68

IV.4 Pengamatan Sudut Pada Algoritma Melewati Benda Dengan Mode Manual ... 70

IV.5 Pengamatan Tahap Pergerakan Melewati Stepfield ... 81

IV.5.1 Pengamatan Tahap Pergerakan Melewati Stepfield Orange 1 ... 81

(6)

vi Universitas Kristen Maranatha

IV.5.3 Pengamatan Tahap Pergerakan Melewati Stepfield Merah 1 ... 101

IV.5.4 Pengamatan Tahap Pergerakan Melewati Stepfield Merah 2 ... 111

IV.6 Pengamatan Tahap Pergerakan Naik Tangga ... 119

IV.6.1. Pengamatan Tahap Pergerakan Naik Tangga Tingkat 1 ... 119

IV.6.2 Pengamatan Tahap Pergerakan Naik Tangga Tingkat 2 ... 120

IV.7 Pengamatan Pergerakan Robot Dengan Mode Semi Otomatis ... 121

IV.7.1 Denah Pergerakan Robot dengan Mode Semi Otomatis ... 121

IV.8 Wall Follower ... 126

IV.8.1 Data Kuantitatif Nilai SRF-05 Wall Follower ... 127

IV.8.1.1 Wall Lurus Percobaan 1 ... 127

IV.8.2 Data Kualitatif Pergerakan Robot Wall Follower ... 128

IV.8.2.1 Wall Lurus Percobaan 2 ... 128

IV.8.2.2 Wall Lurus Percobaan 3 ... 128

IV.8.3 Data Kuantitatif Nilai SRF-05 Wall Follower Tidak Lurus ... 129

IV.8.3.1 Wall Tidak Lurus Percobaan 1 ... 129

IV.8.24Data Kualitatif Pergerakan Robot Wall Follower ... 131

IV.8.4.1 Wall Tidak Lurus Percobaan 2 ... 131

IV.8.4.2 Wall Tidak Lurus Percobaan 3 ... 131

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan ... 133

V.2 Saran……. ... 134

DAFTAR PUSTAKA ... 135 LAMPIRAN A PROGRAM ARDUINO WALL FOLLOWER

LAMPIRAN B PROGRAM ARDUINO MENAIKI TANGGA LAMPIRAN C DATA SHEET

(7)

vii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Diagram Blok Sistem Open Loop ... 5

Gambar 2.2 Diagram Blok Sistem Closed Loop ... 6

Gambar 2.3 Diagram Blok Proses Manufaktur ... 6

Gambar 2.4 Ilustrasi Level Kontrol Kontinu ... 7

Gambar 2.5 Ilustrasi Level Kontrol Diskrit ... 8

Gambar 2.6 Gabungan Kontrol Kontinu dan Diskrit ... 9

Gambar 2.7 Arena Kuning RoboCup Rescue Robot League ... 11

Gambar 2.8 Labirin Acak Arena Kuning RoboCup Rescue Robot League .. 12

Gambar 2.9 Arena Orange RoboCup Rescue Robot League ... 12

Gambar 2.10 Arena Merah RoboCup Rescue Robot League ... 13

Gambar 2.11 Arena Biru RoboCup Rescue Robot League ... 13

Gambar 2.12 Arena Hitam Kuning RoboCup Rescue Robot League ... 14

Gambar 2.13 Arena Hitam RoboCup Rescue Robot League ... 14

Gambar 2.14 Sensor Ultrasonik SRF-05 Dengan Mode Pin Echo dan Trigger Terpisah ... 15

Gambar 2.15 Timing Diagram Sensor Ultrasonik SRF-05 Dengan Mode Pin Echo dan Trigger Terpisah ... 15

Gambar 2.16 Sensor Ultrasonik SRF-05 Dengan Mode Pin Echo dan Trigger Tidak Terpisah ... 16

Gambar 2.17 Timing Diagram Sensor Ultrasonik SRF-05 Dengan Mode Pin Echo dan Trigger Tidak Terpisah ... 16

Gambar 2.18 Sensor Akselerometer MMA74831LC ... 17

Gambar 2.19 Fat Shark Camera dan Receiver ... 17

Gambar 2.20 Pinout ATMega 328 ... 20

Gambar 2.21 Blok Diagram ATMega 328 ... 21

Gambar 2.22 Bagian Pada Roda Gigi ... 24

Gambar 2.23 Bagian Pada Roda Gigi Kerucut Lurus ... 25

(8)

viii Universitas Kristen Maranatha

Gambar 2.25 Roda Gigi Lurus Luar ... 28

Gambar 2.26 Roda Gigi Rack dan Pinion ... 28

Gambar 2.27 Roda Gigi Permukaan ... 29

Gambar 2.28 Roda Gigi Miring ... 29

Gambar 2.29 Roda Gigi Miring Biasa ... 29

Gambar 2.30 Roda Gigi Miring Silang ... 30

Gambar 2.31 Roda Gigi Miring Ganda ... 30

Gambar 2.32 Roda Gigi Ganda Bersambung ... 30

Gambar 2.33 Roda Gigi Kerucut ... 31

Gambar 2.34 Roda Gigi Kerucut Lurus ... 31

Gambar 2.35 Roda Gigi Kerucut Miring ... 31

Gambar 2.36 Roda Gigi Kerucut Spiral ... 31

Gambar 2.37 Roda Gigi Kerucut Hypoid ... 32

Gambar 2.38 Roda Gigi Cacing ... 33

Gambar 2.39 Profil Roda Gigi Cacing ... 33

Gambar 2.40 Sudut Involute Pada Roda Gigi ... 34

Gambar 2.41 Cylindrical Worm Gear Dengan Pasangan Gigi Globoid ... 34

Gambar 2.42 Globoid Worm Gear Dipasangkan Dengan Roda Gigi Lurus .. 34

Gambar 2.43 Globoid Worm Drive Dipsangkan Dengan Roda Gigi Globoid ... 35

Gambar 2.44 Roda Gigi Cacing Kerucut Dipasangkan Dengan Roda Gigi Kerucut Globoid ... 36

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Jalan Robot Mobil Rescue All Terrain . 38 Gambar 3.2 Labirin Pada Lintasan Robot ... 39

Gambar 3.3 Dimensi Ruang Gerak Robot ... 40

Gambar 3.4 Dimensi Robot Bagian Depan, Belakang, Ketinggian Dan Ukuran Roda ... 41

Gambar 3.5 Dimensi Ketinggian Robot Saat Roda Berdiri ... 42

Gambar 3.6 Struktur Roda Caterpillar ... 43

(9)

ix Universitas Kristen Maranatha

Gambar 3.8 Posisi Motor DC Pada Roda Caterpillar Sehingga Dapat

Berputar 360 Derajat ... 44

Gambar 3.9 Posisi Motor DC Pada Roda Untuk Bergerak Maju dan Mundur ... 45

Gambar 3.10 Posisi Motor DC Pada Roda Caterpillar Sehingga Dapat Berputar 360 Derajat (Tampak Atas) ... 45

Gambar 3.11 Realisasi Robot Tampak Atas ... 46

Gambar 3.12 Realisasi Robot Tampak Depan ... 46

Gambar 3.13 Realisasi Robot Tampak Belakang ... 47

Gambar 3.14 Realisasi Robot Tampak Samping ... 47

Gambar 3.15 Realisasi Robot saat Roda Berdiri ... 48

Gambar 3.16 Realisasi Gear Cacing Dan Gear Reduksi ... 48

Gambar 3.17 Alokasi Pin SRF-05 ... 49

Gambar 3.18 Alokasi Pin MMA7431LC ... 50

Gambar 3.19 Sistematik Rangkaian Keseluruhan Dari Sistem Robot Rescue All Terrain ... 54

Gambar 3.20 Diagram Alir Algoritma Robot Rescue All Terrain ... 56

Gambar 3.21 Diagram Alir Algoritma Robot Rescue All Terrain Menaiki Tangga (Lanjutan) ... 58

Gambar 3.22 Diagram Alir Algoritma Robot Rescue All Terrain Saat Wall Follower ... 63

Gambar 4.1 Posisi Sensor Terhadap Bidang Pantul ... 65

Gambar 4.2 Posisi Uji Coba Output X,Y dan Z Terhadap Perubahan Sudut ... 67

Gambar 4.3 Posisi Akselerometer untuk Memperoleh Perubahan Nilai Z ... 68

Gambar 4.4 Susunan Stepfied Orange Pertama ... 81

Gambar 4.5 Kegagalan dan Keberhasilan Pergerakan Robot Saat Melakukan Langkah Awal Melewati Stepfield ... 82

Gambar 4.6 Posisi Robot Melewati Stepfield Orange Pertama Pada Percobaan Kedua ... 85

(10)

x Universitas Kristen Maranatha

Gambar 4.7 Posisi Robot Melewati Stepfield Orange Pertama Pada Percobaan Ketiga ... 87 Gambar 4.8 Susunan Stepfield Orange Kedua ... 90 Gambar 4.9 Posisi Robot Melewati Stepfield Orange Kedua Pada Percobaan

Kedua ... 94 Gambar 4.10 Posisi Robot Melewati Stepfield Orange Kedua Pada Percobaan

Ketiga ... 97 Gambar 4.11 Susunan Stepfield Merah Pertama ... 101 Gambar 4.12 Posisi Robot Melewati Stepfield Merah Pertama Pada

Percobaan Kedua ... 105 Gambar 4.13 Posisi Robot Melewati Stepfield Merah Pertama Pada

Percobaan Kedua ... 109 Gambar 4.14 Susunan Stepfield Merah Kedua ... 111 Gambar 4.15 Posisi Robot Melewati Stepfield Merah Kedua Pada Percobaan

Kedua ... 113 Gambar 4.16 Posisi Robot Melewati Stepfield Merah Kedua Pada Percobaan

Ketiga ... 116 Gambar 4.17 Posisi Robot Pada Stepfield Merah Pertama ... 118 Gambar 4.18 Posisi Robot Pada Stepfield Merah Kedua ... 118 Gambar 4.19 Denah Arena Uji Coba Robot Dengan Mode Semi-Otomatis

... 121 Gambar 4.20 Data Kualitatif Robot Saat Melakukan Wall Follower Lurus

Pada Percobaan Kedua ... 128 Gambar 4.21Data Kualitatif Robot Saat Melakukan Wall Follower Lurus

Pada Percobaan Ketiga ... 128 Gambar 4.22 Data Kualitatif Robot Saat Melakukan Wall Follower Tidak

Lurus Pada Percobaan Kedua ... 131 Gambar 4.1 Data Kualitatif Robot Saat Melakukan Wall Follower Tidak

(11)

xi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Klasifikasi Roda Gigi Berdasarkan Letak Poros (Lanjutan) ... 22 Tabel 3.1 Range Nilai Akselerometer Terhadap Pergerakan (Lanjutan) ... 51 Tabel 4.1 Pengukuran Sensor Jarak Ultrasonik Dengan Papan Datar Pada

Sudut 900 (Lanjutan) ... 65 Tabel 4.2 Pengukuran Sudut Akselerometer Terhadap Kemiringan Dengan

Mengacu Pada Sumbu X dan Y Dengan Output Tegangan ... 67 Tabel 4.3 Nilai Rpm Terhadap Perubahan Tegangan Output ... 69 Tabel 4.4 Pengamatan Pergerakan Melewati Benda Dengan Mode Manual

(Lanjutan) ... 70 Tabel 4.5 Pengamatan Pergerakan Melewati Stepfield Orange Ke-1 Pada

Percobaan Kesatu (Lanjutan) ... 82 Tabel 4.6 Pengamatan Pergerakan Melewati Stepfield Orange Ke-1 Pada

Percobaan Kedua (Lanjutan) ... 85 Tabel 4.7 Pengamatan Pergerakan Melewati Stepfield Orange Ke-1 Pada

Percobaan Ketiga (Lanjutan)... 88 Tabel 4.8 Pengamatan Pergerakan Melewati Stepfield Orange Ke-2 Pada

Percobaan Kesatu (Lanjutan) ... 91 Tabel 4.9 Pengamatan Pergerakan Melewati Stepfield Orange Ke-2 Pada

Percobaan Kedua (Lanjutan) ... 95 Tabel 4.10 Pengamatan Pergerakan Melewati Stepfield Orange Ke-2 Pada

Percobaan Ketiga (Lanjutan)... 98 Tabel 4.11 Pengamatan Pergerakan Melewati Stepfield Merah Ke-1 Pada

Percobaan Kesatu (Lanjutan) ... 101 Tabel 4.12 Pengamatan Pergerakan Melewati Stepfield Merah Ke-1 Pada

Percobaan Kedua (Lanjutan) ... 105 Tabel 4.13 Pengamatan Pergerakan Melewati Stepfield Merah Ke-1 Pada

(12)

xii Universitas Kristen Maranatha

Tabel 4.14 Pengamatan Pergerakan Melewati Stepfield Merah Ke-2 Pada Percobaan Kesatu (Lanjutan) ... 112 Tabel 4.15 Pengamatan Pergerakan Melewati Stepfield Merah Ke-2 Pada

Percobaan Kedua (Lanjutan) ... 114 Tabel 4.16 Pengamatan Pergerakan Melewati Stepfield Merah Ke-2 Pada

Percobaan Ketiga (Lanjutan)... 116 Tabel 4.17 Pengamatan Pergerakan Menaiki Tangga Tingkat Kesatu ... 119 Tabel 4.18 Pengamatan Pergerakan Menaiki Tangga Tingkat Kedua ... 120 Tabel 4.19 Pengamatan Pergerakan Robot Dengan Mode Semi-Otomatis

Percobaan Kesatu (Lanjutan) ... 123 Tabel 4.20 Pengamatan Pergerakan Robot Dengan Mode Semi-Otomatis

Percobaan Kedua (Lanjutan) ... 124 Tabel 4.21 Nilai Sample SRF-05 Saat Melakukan Wall Follower Pada

Percobaan Kesatu ... 127 Tabel 4.22 Nilai Sample SRF-05 Saat Melakukan Wall Follower Tidak

(13)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

Pada bab pendahuluan berisi tentang latar belakang, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, spesifikasi alat dan sistematika penulisan laporan tugas akhir.

Vs 1.1 Latar Belakang

Indonesia sebagai salah satu negara yang sering mengalami gempa, sehingga harus dapat mempersiapkan tim SAR dengan alat bantu yang memadai untuk mencari korban yang terjebak di runtuhan gempa. Waktu menjadi faktor yang sangat penting dalam menyelamatkan korban, karena itu menemukan korban secepat mungkin dengan tidak mengabaikan keselamatan tim SAR menjadi kebutuhan dalam menyelamatkan korban gempa. Salah satu cara yang dapat dilakukan dalam mencari korban di reruntuhan gempa adalah dengan membuat robot yang dapat melakukan beberapa hal seperti menyelinap dan menyusup di antara runtuhan gedung, mengenali lingkungan di sekitar korban dan melokalisasi dirinya sendiri di lingkungan yang baru dikenalinya. Dengan ketidakpastian dari objek pada reruntuhan bangunan, dibuatlah standart lintasan untuk uji coba robot yang mengacu pada Robocup Rescue Robot League Competition 2013.

1.2 Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah pada Tugas Akhir adalah dibutuhkan sebuah robot beroda yang mampu melewati medan yang sesuai dengan spesifikasi arena Robocup Rescue Robot League Competition 2013.

1.3 Rumusan Masalah

Perumusan masalah yang dibahas dalam Tugas Akhir adalah merealisasikan robot yang mampu melewati medan yang sesuai dengan spesifikasi arena Robocup Rescue Robot League Competition 2013.

(14)

BAB I PENDAHULUAN 2

Universitas Kristen Maranatha 1.4 Tujuan

Merealisasikan robot rescue all terrain mengacu pada Robocup Rescue Robot League Competition agar robot mampu bermanuver di lintasan yang tidak terduga seperti reruntuhan kayu dan menaiki tangga dengan menggunakan mode manual dan otomatis.

1.5 Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah pada tugas akhir antara lain:  Maximum tinggi rintangan yang dapat dilewati 17 cm.  Tidak memperhitungkan kecepatan robot.

 Lintasan uji coba reruntuhan mengacu pada stepfield arena orange dan merah dari RoboCup Rescue Robot League Competition 2013.

 Navigasi manual artinya robot dikendalikan menggunakan remote dengan melakukan pemantauan langsung oleh mata untuk uji coba lapang stepfield pada arena orange dan arena merah menggunakan mode manual

 Navigasi semi otomatis artinya robot dikendalikan menggunakan remote dengan melakukan pemantauan lingkungan robot dari camera yang terpasang pada robot.

 Uji coba menaiki tangga dengan ukuran ketinggian anak tangga 17 cm, lebar anak tangga 30 cm dengan 4 buah anak tangga menggunakan mode otomatis.

 Uji coba wall follower dengan dua jenis wall kiri yaitu wall kiri lurus dan wall kiri berintangan dengan lebar 30 cm dan panjang 40 cm.

(15)

BAB I PENDAHULUAN 3

Universitas Kristen Maranatha 1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan tugas akhir disusun menjadi beberapa bab sebagai berikut:

BAB 1: PENDAHULUAN

Dalam Bab 1 dibahas mengenai permasalahan yang melatar belakangi penulisan laporan tugas akhir, selain itu terdapat identifikasi, rumusan masalah, tujuan, dan pembatasan masalah.

BAB 2: DASAR TEORI

Pada Bab 2 akan dibahas mengenai teori-teori penunjang mengenai pengantar robotika, teori open loop dan closed loop teori discrete-state sebagai landasan algoritma robot, peraturan RoboCup Rescue Robot League, spesifikasi sensor jarak ultrasonik SRF-05, sensor akselerometer MMA7431LC, Motor Driver RoboClaw, arduino UNO R3 sebagai kontroler untuk pergerakan robot secara otomatis, serta teori mengenai jenis gigi untuk gearbox

BAB 3: PERANCANGAN DAN REALISASI

Pembahasan materi pada Bab 3 mengenai perancangan sistem robot rescue all terrain, perancangan dan realisasi robot rescue all terrain, serta algoritma pemrograman robot rescue all terrain.

BAB 4: DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS

Dalam Bab 4 akan dijelaskan data pengamatan sensor jarak ultrasonik, sensor akselerometer, nilai RPM terhadap perubahan Tegangan Output, pengamatan sudut pada algoritma melewati benda dengan mode manual, pengamatan tahap pergerakan melewati stepfield, pengamatan pergerakan robot menaiki tangga, pengamatan pergerakan robot dengan mode semi-otomatis, pengamatan data secara kuantitatif dan kualitatif dari wall follower.

BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN

Pada Bab 5 akan diuraikan kesimpulan dari bab yang telah dibahas sebelumnya dan saran yang dapat dikembangkan untuk meningkatkan kinerja robot.

(16)

133 Universitas Kristen Maranatha BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir dan saran-saran yang perlu dilakukan untuk perbaikan di masa mendatang.

V.1 Kesimpulan

1. Robot rescue all terrain telah berhasil direalisasikan dan dikendalikan dengan mode manual dan semi autonomous

2. Konstruksi robot yang direalisasikan sudah dapat melewati stepfield orange, namun robot masih mengalami kegagalan saat melewati stepfield merah.

3. Kegagalan dalam melewati stepfield merah dikarenakan roda yang kurang panjang sehingga robot tidak dapat menjangkau ketinggian lebih dari 17 cm

4. Kegagalan robot menaiki tangga secara otomatis dikarenakan robot hanya menggunakan sensor kemiringan akselerometer dan sensor jarak ultrasonik. Sensor kemiringan akselerometer memiliki nilai yang tidak stabil saat terjadi interferensi dari motor dc.

5. Robot sudah mampu melakukan wall follower baik itu wall lurus atau wall berintangan

(17)

SIMPULAN DAN SARAN 134

Universitas Kristen Maranatha V.2 Saran

1. Untuk dapat melewati stepfield merah mekanik roda harus diganti secara keseluruhan dengan memperpanjang roda sekitar 5 cm.

2. Untuk dapat menaiki tangga harus dipasangkan sistem sensor rotary encoder dengan cara menyisipkan di bagian roda. Yang artinya perubahan bentuk struktur roda harus dirubah secara total, sehingga pengontrol dapat dengan mudah membatasi pergerakan roda untuk menaiki tangga.

3. Untuk mendapatkan nilai sensor kemiringan yang stabil, harus menggunakan filter sehingga dapat meminimalisir terjadinya interferensi dari motor dc.

4. Mengubah mekanik badan robot agar peletakan sensor dapat di tempatkan pada posisi yang aman mengingat robot akan melewati rintangan seperti stepfield.

5. Pergerakan dari robot akan lebih baik jika ditambahkan roda caterpilar pada bagian tengah badan robot. Sehingga ukuran badan robot harus diperbesar dan diperpanjang.

(18)

135

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

[1] id wikipedia.org/wiki/robot

[2] P, Liljebäck. T o e desig o epts for s ake ro ot lo o otion in unstructured

e iro e ts . Journal of Behavioral Robotics , pp. 154-159,2011.

[3] S, Charifa. and M, Bikdash. Motio Pla i g of a S ake-Like Robot Using an Optimized

Har o i Pote tial Field . Journal of Behavioral Robotics , pp. 187-197,2011.

[4] Muliady. Laporan Penelitian Hibah Bersaing. Bandung:2013

[5] Ogata Katsuhiko. Moder Co trol E gi eeri g . 3th Editio . Prentice Hall, Inc.

Amerika:1997

[6] Johnson, Curtis D. Process Control Instrumentation Technology. 7th edition. Prentice Hall, Lebanon, Indiana, U.S.A., 2003

[7] http://wiki.ssrrsummerschool.org/doku.php?id=rrl-rules-2013

[8]http://www.isd.mel.nist.gov/projects/USAR/2009/RoboCupRescue_Robot_League_Overv iew_(2007-2008).pdf

[9] http://www.isd.mel.nist.gov/projects/USAR/arenas.htm [10] http://www.robot-electronics.co.uk/htm/srf05tech.htm [11] https://www.pololu.com/product/1252

[12]http://downloads.orionrobotics.com/downloads/datasheets/motor_controller_ robo_claw_R0402.pdf

[13] http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/35001/4/Chapter%20II.pdf [14] http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/Perhitungan%20Roda%20Gigi%201.pdf

(1)

BAB I

PENDAHULUAN

Pada bab pendahuluan berisi tentang latar belakang, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, spesifikasi alat dan sistematika penulisan laporan tugas akhir.

1.1 Latar Belakang

1.2 Identifikasi Masalah

(2)

BAB I PENDAHULUAN 2

1.4 Tujuan

Merealisasikan robot rescue all terrain mengacu pada Robocup Rescue

Robot League Competition agar robot mampu bermanuver di lintasan yang tidak terduga seperti reruntuhan kayu dan menaiki tangga dengan menggunakan mode

manual dan otomatis.

1.5 Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah pada tugas akhir antara lain:

 Maximum tinggi rintangan yang dapat dilewati 17 cm.

 Tidak memperhitungkan kecepatan robot.

 Lintasan uji coba reruntuhan mengacu pada stepfield arena orange dan merah dari RoboCup Rescue Robot League Competition 2013.

 Navigasi semi otomatis artinya robot dikendalikan menggunakan remote dengan melakukan pemantauan lingkungan robot dari camera yang terpasang pada robot.

 Uji coba menaiki tangga dengan ukuran ketinggian anak tangga 17 cm, lebar anak tangga 30 cm dengan 4 buah anak tangga menggunakan mode otomatis.

 Uji coba wall follower dengan dua jenis wall kiri yaitu wall kiri lurus dan

(3)

BAB I PENDAHULUAN 3

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan tugas akhir disusun menjadi beberapa bab sebagai berikut:

BAB 1: PENDAHULUAN

Dalam Bab 1 dibahas mengenai permasalahan yang melatar belakangi penulisan laporan tugas akhir, selain itu terdapat identifikasi, rumusan masalah, tujuan, dan pembatasan masalah.

BAB 2: DASAR TEORI

BAB 3: PERANCANGAN DAN REALISASI

Pembahasan materi pada Bab 3 mengenai perancangan sistem robot

rescue all terrain, perancangan dan realisasi robot rescue all terrain, serta

algoritma pemrograman robot rescue all terrain. BAB 4: DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS

(4)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir dan saran-saran yang perlu dilakukan untuk perbaikan di masa mendatang.

V.1 Kesimpulan

1. Robot rescue all terrain telah berhasil direalisasikan dan dikendalikan dengan mode manual dan semi autonomous

2. Konstruksi robot yang direalisasikan sudah dapat melewati stepfield orange, namun robot masih mengalami kegagalan saat melewati stepfield merah.

3. Kegagalan dalam melewati stepfield merah dikarenakan roda yang kurang panjang sehingga robot tidak dapat menjangkau ketinggian lebih dari 17 cm

5. Robot sudah mampu melakukan wall follower baik itu wall lurus atau wall berintangan

(5)

SIMPULAN DAN SARAN 134

V.2 Saran

1. Untuk dapat melewati stepfield merah mekanik roda harus diganti secara keseluruhan dengan memperpanjang roda sekitar 5 cm.

3. Untuk mendapatkan nilai sensor kemiringan yang stabil, harus menggunakan filter sehingga dapat meminimalisir terjadinya interferensi dari motor dc.

4. Mengubah mekanik badan robot agar peletakan sensor dapat di tempatkan pada posisi yang aman mengingat robot akan melewati rintangan seperti

stepfield.

5. Pergerakan dari robot akan lebih baik jika ditambahkan roda caterpilar pada bagian tengah badan robot. Sehingga ukuran badan robot harus diperbesar dan diperpanjang.

(6)

DAFTAR PUSTAKA

[1] id wikipedia.org/wiki/robot

[2] P, Liljebäck. T o e desig o epts for s ake ro ot lo o otion in unstructured

e iro e ts . Journal of Behavioral Robotics , pp. 154-159,2011.

[3] S, Charifa. and M, Bikdash. Motio Pla i g of a S ake-Like Robot Using an Optimized

Har o i Pote tial Field . Journal of Behavioral Robotics , pp. 187-197,2011.

[4] Muliady. Laporan Penelitian Hibah Bersaing. Bandung:2013

[5] Ogata Katsuhiko. Moder Co trol E gi eeri g . 3th Editio . Prentice Hall, Inc.

Amerika:1997

[6] Johnson, Curtis D. Process Control Instrumentation Technology. 7th edition. Prentice Hall, Lebanon, Indiana, U.S.A., 2003

[7] http://wiki.ssrrsummerschool.org/doku.php?id=rrl-rules-2013

[8]http://www.isd.mel.nist.gov/projects/USAR/2009/RoboCupRescue_Robot_League_Overv iew_(2007-2008).pdf

[9] http://www.isd.mel.nist.gov/projects/USAR/arenas.htm

[10] http://www.robot-electronics.co.uk/htm/srf05tech.htm [11] https://www.pololu.com/product/1252

[12]http://downloads.orionrobotics.com/downloads/datasheets/motor_controller_ robo_claw_R0402.pdf

[13] http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/35001/4/Chapter%20II.pdf [14] http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/Perhitungan%20Roda%20Gigi%201.pdf

Realisasi Robot Rescue All Terrain Mengacu Pada Robocup Rescue Robot League Competition.