RPS Dasar Robotika

RENCANA PEMBELAJARAN

SEMESTER

(RP

S)

KKKK43111

Dasar Robotika

PROGRAM STUDI S1 SISTEM

KOMPUTER FAKULTAS ILMU

KOMPUTER (FILKOM)

i i

LEMBAR PENGESAHAN

Rencana Pembelajaran Semester (RPS) ini telah disahkan untuk

mata kuliah sbb:

Kode Mata Kuliah : KKKK43111

Nama Mata Kuliah : Dasar

Robotika

Padang, 2012

Menyetujui

Kaprodi S1 Sistem Komputer

ii i

DAFTAR

ISI

LEMBAR

PENGESAHAN...

...ii DAFTAR ISI

...

...iii A. PROFIL MATA

KULIAH... 1

B. RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER

(RPS) ... 2

C. RANCANGAN INTERAKSI DOSEN–MAHASISWA ... 9

D. RANCANGAN TUGAS

... 12

E. PENILAIAN DENGAN RUBRIK

... 13

F. PENENTUAN NILAI AKHIR MATA KULIAH ... 14

1

A. PROFIL MATA KULIAH

IDENTITAS MATA KULIAH

Nama Mata Kuliah : Dasar Robotika Kode Mata Kuliah : KKKK43111

SKS : 3

Jenis : MK Wajib

Jam pelaksanaan : Tatap muka di kelas = 3 x 50 menit per minggu

Responsi = 1 x 50 menit per

minggu Semester / Tingkat : 4 / 1

Pre-requisite :

-Co-requisite : Praktikum Dasar Algoritma dan Pemrograman

Bidang Kajian : Programming Fundamentals, Algorithms & Complexity

DESKRIPSI SINGKAT MATA KULIAH

Mata kuliah ini mempelajari sejarah robotika, jenis robot, fungsi robot dan interaksi robot dengan masnusia.lalu proses bagaimana pembentukan robot Serta pengaplikasian projeck mobile robot

DAFTAR PUSTAKA

1. Endra Pitowarno, Robotika Desain, Kontrol dan Kecerdasan Buatan, Penerbit Andi, Yogyakarta, 2006..

2. Thomas Braunl, Embedded Robotics: Mobile Robot Design and Application with Embedded Systems, 2nd _{ed., Springer, 2006.}

3. Reza N. Jazar, Theory of Applied Robotics: Kinematics, Dynamics, and Control, 1st ed., Springer, 2007.

4. John M. Holland, Designing Autonomous Mobil Robots: Inside the Mind of an Intelligent Machine, Newnes, 2003.

B. RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)

Pertemu an

ke-Kemampuan Akhir yang Diharapkan

Bahan Kajian (Materi Ajar)

Bentu k/ Metode/ Strategi Pembelaja

Kriteria Penilaian

(Indikat or)

Bobot Nilai

1

 Mahasiswa dapat menjelaskan

definisi robot.

 Mahasiswa dapat menjelaskan perkembangan teknologi robot.

 Mahasiswa

mengetahui jenis dan fungsi robot dalam membantu pekerjaan manusia.

 Mahasiswa

memahami dan dapat

menerapkan batasan interaksi manusia dan robot.

 Mahasiswa

memahami cakupan materi

1. Definisi 2. Sejarah dan

perkembangan teknologi robot 3. Jenis robot. 4. Fungsi robot.

5. Interaksi manusia dan robot.

 Ceramah



Proble m- based learnin g

Mahasiswa dapat memahami konsep dasar robotika dan mengenal jenis dan fungsi robot serta interaksinya dengan manusia.

2-4

 Mahasiswa menjelaskan

prinsip-prinsip dasar teknik desain robot sesuai fungsi.

 Mahasiswa mengenal cara kerja dari sistem kontrol dan mekanik robot.

 Mahasiswa memahami cara kerja rangkaian kontroler berbasis mikroprosesor / mikrokontroler.

 Mahasiswa dapat memahami cara kerja komputer sebagai kontroler.

 Mahasiswa dapat

membangun struktur robot yang dibangun

berdasarkan konstruksi mekanik robot.

 Mahasiswa mengenal dan dapat membedakan sensor berdasarkan fungsinya yang terdiri dari sensor biner, sensor analog, sensor rotary dan sensor kamera.

 Mahasiswa dapat membuat rangkaian untuk signal conditioning dengan op-amp.

 Mahasiswa menjelaskan

funsgi dan perbedaan pada motor DC, motor Stepper, Motor DC Brushless, dan motor DC servo.

 Mahasiswa dapat membuat dan menjelaskan cara kerja teknik PWM Analog dan PWM Software.

1. Teknik perancangan robot berorientasi fungsi.

2. Sistem kontroler. 3. Mekanik robot.

4. Sistem sensor, Aktuator.

 Ceramah



Proble m- based learnin g

Mahasiswa dapat memahami teknik merancang sebuah robot.

5-6

 Mahasiswa dapat

menjelaskan prinsip dasar mekanisme kendali dalam robotika.

 Mahasiswa dapat

memahami teknik kontrol On/Off secara input dan output.

 Mahasiswa dapat

menjelaskan teknik kendali proporsional (P), kendali Integral (I), kendali Derivatif (D) dan kendali PID untuk motor DC.

 Sistem kendali pada robot.

 Kendali posisi dan

kecepatan.

 Active Force Control.

 Implementasi kendali ke dalam rangkaian berbasis

mikroprosesor.

 Low-level dan High-level Control pada robot.

 Ceramah



Proble m- based learnin g

Mahasiswa dapat memahami konsep sistem kendali robot.

Pertemu an

ke-Kemampuan Akhir yang Diharapkan

Bahan Kajian (Materi Ajar) Bentu k/ Metode/ Strategi Pembelaja Kriteria Penilaian (Indikat or) Bobot Nilai 7 -8

 Mahasiswa dapat

menjelaskan bagaimana proses forward dan inverse baik secara kinematics

maupun dynamics

 Mahasiswa dapat menjelaskan model kinematik robot berdasarkan model

pergerakan holonomic dan non-holonomic.

 Mahasiswa dapat

memahami proses forward

1. Forward dan Inverse Kinematics.

2. Forward dan Inverse Dynamics.

3. Analisis kinematik sistem Holonomic dan

Non-holonomic. Problem- based learning Mahasiswa dapat memahami konsep sistem kendali robot.

9

 Mahasiswa dapat mengetahui tolls

programming dari robot seperti sistem instalasi, kompilasi menggunakan bahasa C dan C++ serta bahasa pemrograman yang lain

1. Sistem Instalasi 2. Kompilasi dari C dan

C++ 3. Assembler 4. Debug

5. Downloader dan upload  Proble m- based learnin g Mahasiswa memahami pemrograman yang digunakan pada sistem robot.

10

 Mahasiswa dapat mengetahui dan menjelaskan tentang mobile robot dan control embedded pada mobile robot, serta interface yang digunakan

 Mahasiswa dapat menjelaskan tentang katagori sensor yang

1. Pengenalan Mobile Robot, Kontrol embedded, interface

2. Sensor  Ceramah

 Proble m- based learnin Mahasiswa

memahami konsep dari robot dan dapat membuat serta menganalisa mobile robot.

11

 Mahasiswa dapat mengetahui dan

menjelaskan apa itu Robot vision

 Mahasiswa dapat mengetahui dan menjelaskan tentang formasi dan sensor image pada robot vision

 Pengenalan tentang Robot Vision

 Formasi image

 sensor image

 Ceramah



Proble m- based learnin g

Mahasiswa dapat mengetahui cara penginderaan pada robot.

12-14

Mahasiswa mampu merancang dan membuat line following robot atau dapat juga obstacle

avoidance robot yang jika

memungkinkan dapat

dikompetisikan diantara mereka agar tercipta iklim kompetisi yang baik.

1. Perancangan dan pembuatan mekanik robot.

2. Perancangan dan pembuatan sistem elektronik robot. 3. Perancangan dan

pembuatan sistem kendali robot.



Proble m- based learnin g

Mahasiswa mampu merancang dan membuat

autonomous mobile robot sederhana.

C. RANCANGAN INTERAKSI DOSEN–MAHASISWA

Kemampuan Akhir yang

Diharapkan Mahasiswa mampu memahami _{konsep materi yang diberikan.} Nama Kajian 1. Sejarah Dan Interaksi Robot

2. Teknik Perancangan 3. Sistem Kontroler 4. Sistem Sensor 5. Sistem Kendali

6. Implementasi Kendali

7. Forward dan Inversi Kinematics 8. Forward dan Inversi Dynamics

Nama Strategi Ceramah

Minggu Penggunaan Strategi (Metode)

1 – 8

Deskripsi Singkat Strategi (Metode)

pembelajaran

Dosen mengulas materi sebelumnya, menjelaskan tujuan, hasil

pembelajaran, materi, dan kesimpulan, serta mendorong

mahasiswa untuk aktif bertanya dan mengemukakan pendapat terkait materi yang disampaikan.

RANCANGAN INTERAKSI DOSEN–MAHASISWA Aktivitas Dosen Aktivitas Mahasiswa

Mengulas materi yang telah diberikan pada pertemuan sebelumnya (untuk pertemuan 2 dst).

Mengungkapkan apa yang telah dipahami dari materi yang telah disampaikan pada pertemuan sebelumnya.

Menjelaskan tentang tujuan pembelajaran dari kegiatan pembelajaran.

Menyimak penjelasan dosen.

Mengarahkan mahasiswa untuk melibatkan diri dan aktif dalam kegiatan pembelajaran.

Menyiapkan diri menerima materi yang akan disampaikan.

Membahas materi. Menyimak dan mencatat hal-hal penting dari materi yang

disampaikan oleh dosen.

Bertanya apabila ada materi yang

Mengajukan sejumlah

pertanyaan terkait materi yang telah diberikan.

Menjawab pertanyaan yang diberikan. Menyimpulkan materi. Menyimak kesimpulan.

Kemampuan Akhir yang

Diharapkan Mahasiswa mampu memahami _{konsep Sistem Kendali Robot} Nama Kajian 9. Programing Robot

10. Embedded Sistem 11. Vision Robot

12. Perancangan Robot 13. Pengaplikasian Robot

Nama Strategi Simulasi/ Demo

Minggu Penggunaan Strategi

(Metode) 9 – 14 Deskripsi Singkat Strategi

(Metode) pembelajaran

Mahasiswa diminta untuk menyimak demonstrasi konsep/ cara kerja suatu metode robot yang ditayangkan dalam bentuk animasi.

RANCANGAN INTERAKSI DOSEN–MAHASISWA Aktivitas Dosen Aktivitas Mahasiswa

Menayangkan animasi yang mendemonstasikan konsep/ cara kerja suatu robot

Menyimak animasi.

Mengajukan sejumlah

pertanyaan terkait animasi yang telah ditayangkan.

Menjawab pertanyaan yang diajukan. Memberikan tambahan

penjelasan terkait animasi yang ditayangkan.

Menyimak penjelasan dosen. Menyimpulkan materi. Menyimak kesimpulan.

Kemampuan Akhir yang Diharapkan

Mahasiswa mampu menyelesaikan soal/ studi kasus yang berhubungan dengan materi pra- UTS dan pra-UAS.

Nama Kajian 1. Quiz (Evaluasi) Pra-UTS

a. Penjelasan Sejarah Robot

b. Interaksi manusia dengan Robot

2. Quiz (Evaluasi) Pra-UAS

a. Sistem Kendali Robot

D. RANCANGAN TUGAS

Kode mata Kuliah KKKK43111 Nama Mata Kuliah Dasar Robotika Kemampuan Akhir yang

Diharapkan

Mampu menerapkan semua konsep algoritma yang telah

dipelajari untuk menyelesaikan kasus tugas besar secara komprehensif

Minggu/ Pertemuan ke 10 – 14

Tugas ke Tugas Besar

1. Tujuan tugas:

Menerapkan semua konsep robot agar mahasiswa bias membuat sebuah robot mobile yang bias di control.

2. Uraian Tugas:

a. Obyek garapan:

 Proposal kasus yang akan diselesaikan dan rancangan penyelesaiannya.

 Bentuk Rancangan Robot, Sistem Kontrol dan programnya.

 Laporan dan presentasi yang dibuat sesuai dengan proposal yang sudah diajukan.

b. Yang harus dikerjakan dan batasan-batasan:

 Proposal berisi deskripsi kasus yang akan diselesaikan, deskripsi program yang akan dibuat, list fungsionalitas program, batasan dan asumsi, definisi kamus yang akan digunakan untuk membangun program, dan rencana pembagian kerja dalam kelompok.

 Program untuk membuat algoritma robot dibangun dengan menggunakan bahasa Pemrograman C++.

c. Metode/ cara pengerjaan, acuan yang digunakan:

 Tugas besar dikerjakan secara berkelompok 3-4 orang.

 Topik tugas besar berasal dari dosen, sedangkan judul boleh berasal dari dosen/ mahasiswa.

 Format proposal dan laporan diberikan oleh dosen.

 Program dibuat mengacu pada rancangan penyelesaian kasus yang diajukan oleh mahasiswa.

d. Deskripsi luaran tugas yang dihasilkan/ dikerjakan: Proposal, Program, Laporan

3. Kriteria penilaian:

 Penilaian Individu (50%)

- Kemampuan presentasi (20%) - Pemahaman materi (80%)

 Penilaian Kelompok (50%)

- Kelengkapan dan ketepatan fungsionalitas (50%) - Ketepatan skema algoritma (30%)

- Kelengkapan dokumentasi program (20%)

E. PERSENTASE KOMPONEN PENILAIAN

1. Kuis :

10% 2. Tugas Besar :

20%

3. UTS :

30%

4. UAS :

F. PENILAIAN DENGAN RUBRIK

Jenjan g (Grad

Angka

(Skor) Deskripsi perilaku (Indikator)

A > 80 Design Robot Bagus, Implementasi tepat, Robot Terkontrol cukup baik, presentasi jelas

B 65 – 79 Design Robot Bagus, Implementasi tepat, Robot Terkontrol cukup baik, presentasi kurang jelas C 55 – 64 Design Robot Bagus, Implementasi tepat, Robot _{Terkontrol kurang baik, presentasi kurang jelas} D 45 – 54 Design Robot Bagus, Implementasi tepat, Robot _{Tidak Terkontrol , presentasi kurang jelas} E ≤ 44 Design Robot Bagus, Implementasi kurang tepat, _{Robot Tidak Terkontrol , presentasi kurang jelas}

G. PENENTUAN NILAI AKHIR MATA KULIAH

Nilai Angka (NA) Nilai Huruf (NH)

NA > 80 A

65 < NA ≤ 79 B

55 < NA ≤ 64 C

45 < NA ≤ 54 D

NA < 45 E

11

 Mahasiswa dapat mengetahui dan

menjelaskan apa itu Robot vision

 Mahasiswa dapat mengetahui dan menjelaskan tentang formasi dan sensor image pada robot vision

 Pengenalan tentang Robot Vision

 Formasi image  sensor image

 Ceramah 

Proble m- based learnin g

Mahasiswa dapat mengetahui cara penginderaan pada robot.

12-14

Mahasiswa mampu merancang dan membuat line following robot atau dapat juga obstacle avoidance robot yang jika

memungkinkan dapat

dikompetisikan diantara mereka agar tercipta iklim kompetisi yang baik.

1. Perancangan dan pembuatan mekanik robot.

2. Perancangan dan pembuatan sistem elektronik robot. 3. Perancangan dan

pembuatan sistem kendali robot.



Proble m- based learnin g

Mahasiswa mampu

merancang dan

membuat

autonomous mobile robot sederhana.

C. RANCANGAN INTERAKSI DOSEN–MAHASISWA

Kemampuan Akhir yang

Diharapkan Mahasiswa mampu memahami _{konsep materi yang diberikan.}

Nama Kajian 1. Sejarah Dan Interaksi Robot

2. Teknik Perancangan 3. Sistem Kontroler 4. Sistem Sensor 5. Sistem Kendali

6. Implementasi Kendali

7. Forward dan Inversi Kinematics 8. Forward dan Inversi Dynamics

Nama Strategi Ceramah

Minggu Penggunaan Strategi (Metode)

1 – 8 Deskripsi Singkat Strategi

(Metode) pembelajaran

Dosen mengulas materi sebelumnya, menjelaskan tujuan, hasil

pembelajaran, materi, dan kesimpulan, serta mendorong

mahasiswa untuk aktif bertanya dan mengemukakan pendapat terkait materi yang disampaikan.

RANCANGAN INTERAKSI DOSEN–MAHASISWA

Aktivitas Dosen Aktivitas Mahasiswa

Mengulas materi yang telah diberikan pada pertemuan sebelumnya (untuk pertemuan 2 dst).

Mengungkapkan apa yang telah dipahami dari materi yang telah disampaikan pada pertemuan sebelumnya.

Menjelaskan tentang tujuan pembelajaran

dari kegiatan

pembelajaran.

Menyimak penjelasan dosen.

Mengarahkan mahasiswa untuk melibatkan diri dan aktif dalam kegiatan pembelajaran.

Menyiapkan diri menerima materi yang akan disampaikan.

Membahas materi. Menyimak dan mencatat hal-hal penting dari materi yang

disampaikan oleh dosen.

Mengajukan sejumlah

pertanyaan terkait materi yang telah diberikan.

Menjawab pertanyaan yang diberikan.

Menyimpulkan materi. Menyimak kesimpulan.

Kemampuan Akhir yang

Diharapkan Mahasiswa mampu memahami _{konsep Sistem Kendali Robot}

Nama Kajian 9. Programing Robot

10. Embedded Sistem 11. Vision Robot

12. Perancangan Robot 13. Pengaplikasian Robot

Minggu Penggunaan Strategi

(Metode) 9 – 14

Deskripsi Singkat Strategi (Metode)

pembelajaran

Mahasiswa diminta untuk menyimak demonstrasi konsep/ cara kerja suatu metode robot yang ditayangkan dalam bentuk animasi.

RANCANGAN INTERAKSI DOSEN–MAHASISWA

Aktivitas Dosen Aktivitas Mahasiswa

Menayangkan animasi yang mendemonstasikan konsep/ cara kerja suatu robot

Menyimak animasi.

Mengajukan sejumlah

pertanyaan terkait animasi yang telah ditayangkan.

Menjawab pertanyaan yang diajukan. Memberikan tambahan

penjelasan terkait animasi yang ditayangkan.

Menyimak penjelasan dosen. Menyimpulkan materi. Menyimak kesimpulan.

Kemampuan Akhir yang Diharapkan

Mahasiswa mampu menyelesaikan soal/ studi kasus yang berhubungan dengan materi pra- UTS dan pra-UAS.

Nama Kajian 1. Quiz (Evaluasi)

Pra-UTS

a. Penjelasan Sejarah Robot

b. Interaksi manusia dengan Robot

2. Quiz (Evaluasi) Pra-UAS

a. Sistem Kendali Robot

D. RANCANGAN TUGAS

Kode mata Kuliah KKKK43111 Nama Mata Kuliah Dasar Robotika Kemampuan Akhir yang

Diharapkan

Mampu menerapkan semua konsep algoritma yang telah

dipelajari untuk menyelesaikan kasus tugas besar secara komprehensif

Minggu/ Pertemuan ke 10 – 14

Menerapkan semua konsep robot agar mahasiswa bias membuat sebuah robot mobile yang bias di control.

2. Uraian Tugas: a. Obyek garapan:

 Proposal kasus yang akan diselesaikan dan rancangan penyelesaiannya.

 Bentuk Rancangan Robot, Sistem Kontrol dan programnya.  Laporan dan presentasi yang dibuat sesuai dengan

proposal yang sudah diajukan.

b. Yang harus dikerjakan dan batasan-batasan:

 Proposal berisi deskripsi kasus yang akan diselesaikan, deskripsi program yang akan dibuat, list fungsionalitas program, batasan dan asumsi, definisi kamus yang akan digunakan untuk membangun program, dan rencana pembagian kerja dalam kelompok.

 Program untuk membuat algoritma robot dibangun dengan menggunakan bahasa Pemrograman C++.

c. Metode/ cara pengerjaan, acuan yang digunakan:

 Tugas besar dikerjakan secara berkelompok 3-4 orang.

 Topik tugas besar berasal dari dosen, sedangkan judul boleh berasal dari dosen/ mahasiswa.

 Format proposal dan laporan diberikan oleh dosen.

 Program dibuat mengacu pada rancangan penyelesaian kasus yang diajukan oleh mahasiswa.

d. Deskripsi luaran tugas yang dihasilkan/ dikerjakan: Proposal, Program, Laporan

3. Kriteria penilaian:

 Penilaian Individu (50%)

- Kemampuan presentasi (20%) - Pemahaman materi (80%)  Penilaian Kelompok (50%)

- Kelengkapan dan ketepatan fungsionalitas (50%) - Ketepatan skema algoritma (30%)

- Kelengkapan dokumentasi program (20%)

E. PERSENTASE KOMPONEN PENILAIAN

1. Kuis :

10% 2. Tugas Besar :

20%

3. UTS :

30%

4. UAS :

F. PENILAIAN DENGAN RUBRIK

Jenjan

g (Grad

Angka

(Skor) Deskripsi perilaku (Indikator)

A > 80 Design Robot Bagus, Implementasi tepat, Robot Terkontrol cukup baik, presentasi jelas

B 65 – 79 Design Robot Bagus, Implementasi tepat, Robot Terkontrol cukup baik, presentasi kurang jelas C 55 – 64 Design Robot Bagus, Implementasi tepat, Robot _{Terkontrol kurang baik, presentasi kurang jelas} D 45 – 54 Design Robot Bagus, Implementasi tepat, Robot _{Tidak Terkontrol , presentasi kurang jelas} E ≤ 44 Design Robot Bagus, Implementasi kurang tepat, _{Robot Tidak Terkontrol , presentasi kurang jelas}

G. PENENTUAN NILAI AKHIR MATA KULIAH

Nilai Angka (NA) Nilai Huruf (NH)

NA > 80 A

65 < NA ≤ 79 B

55 < NA ≤ 64 C

45 < NA ≤ 54 D