Implementasi Localization & Mapping Menggunakan 2D Laser Scanner Pada Robot Rescue All-Terrain.
i
APLIKASI LOCALIZATION & MAPPING
MENGGUNAKAN 2D LASER SCANNER PADA ROBOT
RESCUE ALL-TERRAIN
Kevin Reinaldo Mulyono 1022003 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik
Universitas Kristen Maranatha
Jl. Prof. Drg. Surya Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia
ABSTRAK
Indonesia adalah wilayah yang banyak terjadi gempa bumi, yang menelan banyak korban jiwa. Korban jiwa disebabkan oleh terjebak atau terhimpit reruntuhan atau struktur bangunan dan tidak segera ditemukan. Oleh karena itu diperlukan robot menelusuri reruntuhan gempa dan juga memetakan kondisi medan yang terkena gempa, sehingga dapat mempercepat proses pencarian korban yang terjebak di reruntuhan bangunan dan sekaligus tidak membahayakan keselamatan anggota tim SAR.
Dalam tugas akhir ini, robot ini didesain menggunakan kontroller FitPC (Intel atom Z530), sensor Hokuyo URG04-LX 2D laser scanner, robot rescue all-terrain, OS Ubuntu 12.04 dan ROS(Robot Operating System) Fuerte. Untuk melakukan
localization & mapping, digunakan metoda Hector-slam. Proses pengolahan data dari
sensor laser scanner akan dilakukan di Fit PC2i, sementara Arduino Uno digunakan sebagai antarmuka antara FitPC dengan motor driver. Berdasarkan parameter yang didapat dari sensor laser scanner, robot akan dapat bergerak secara autonomous tanpa menabrak rintangan dan secara bersamaan dapat melakukan pemetaan kondisi sekitar kemudian menampilkannya dalam bentuk 2 dimensi.
Dari hasil percobaan yang dilakukan didapat bahwa localization & mapping secara autonomous telah berhasil diimplementasikan dengan menggunakan Hokuyo URG04-LX 2D laser scanner, FitPC2i, Arduino Uno dan Robot Rescue All-Terrain. Kata Kunci : ROS, FitPC2i, Hokuyo URG04-LX, Arduino Uno, Hector-SLAM
(2)
ii
APPLICATION OF LOCALIZATION & MAPPING
USING 2D LASER SCANNER ON ROBOT RESCUE
ALL-TERRAIN
Kevin Reinaldo Mulyono 1022003 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik
Universitas Kristen Maranatha
Jl. Prof. Drg. Surya Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia
ABSTRACT
Indonesia is a country that experiencing a lot of earthquake, which has take a lot of casualties. The difficulty in finding victims, makes a lot more casualties. Because of that problem, a robot is needed to search earthquake rubble and to map surrounding area in earthquake terrain, so it can shorten the time needed to search for victims while at once not jeopardizing the safety of SAR team.
In this project, robot was designed using FitPC controller (Intel atom Z530), hokuyo. Keywords: ROS, Beaglebone Black, Hokuyo URG04-LX 2D laser scanner sensor, all-terrain robot, Ubuntu operating system 12.04 and ROS(Robot Operating System) fuerte. To accomplish localization and mapping, Hector-SLAM method was used. Data computation process from the laser scanner is done in FitPC, while Arduino Uno is used as interface between Fit PC2i and motor driver. According to the parameter that received from laser scanner sensor, robot will move autonomously without bumping obstacle and simultaneously can do mapping surrounding area and show it in 2 dimentional shape.
From the test that has been done, it can be concluded that autonomous localization and mapping successfully implemented using Hokuyo URG-04LX 2D laser scanner, FitPC2i, Arduino Uno and Robot Rescue All-Terrain.
(3)
Universitas Kristen Maranatha v
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... ix
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 2
1.3 Rumusan Masalah... 2
1.4 Tujuan ... 2
1.5 Pembatasan Masalah ... 2
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Kontroler Fit-PC2i ... 4
2.2 Arduino Uno ... 5
2.3 Sensor Hokuyo URG-04LX 2D Laser Scanner ... 6
2.4 ROS (Robot Operating System) ... 9
2.4.1 Filesystem Level ... 10
2.4.1.1 Packages ... 12
2.4.1.2 Stacks ... 14
2.4.1.3 Message ... 14
(4)
Universitas Kristen Maranatha vi
2.4.2 Computation Graph Level ... 15
2.4.3 Community Level ... 16
2.5 Aplikasi dalam ROS ... 17
2.5.1 Command dalam ROS ... 17
2.5.2 Instalasi Driver Hokuyo URG-04LX ... 18
2.5.3 Instalasi Rosserial ... 19
2.6 SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) ... 20
2.7 Hector_SLAM ... 23
2.7.1 Pose Estimation ... 24
2.7.2 Elevation and Cost Mapping ... 25
2.7.3 Object of Interest ... 25
2.7.4 GeoTIFF Maps ... 25
2.8 Adaptive Monte Carlo Localization (AMCL) ... 26
2.9 Occupancy Grid Mapping ... 27
2.10 Robot Rescue All-Terrain ... 28
2.11 FatShark V2 FPV... 29
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI 3.1 Perancangan Sistem Kontrol Robot Rescue All-Terrain ... 31
3.2 Perancangan Posisi Laser Scanner ... 32
3.3 Realisasi Sistem Robot Rescue All-Terrain... 34
3.4 Diagram Alir Sistem ... 36
3.5 Realisasi Robot Rescue All-Terrain ... 41
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS 4.1 Data Pengamatan dan Analisis Gerakan Robot ... 45
4.2 Data Pengamatan dan Analisis Perubahan Sudut Elevasi Laser Scanner ... 48
(5)
Universitas Kristen Maranatha vii
4.3 Area Percobaan Localization & Mapping Pada Area Bentuk Kotak ... 50 4.4 Data Pengamatan dan Analisis Localization ... 52 4.5 Data Pengamatan dan Analisis Mapping ... 57 4.6 Data Pengamatan dan Analisis Localization & Mapping Pada Lorong
Lurus Secara Otomatis ... 65
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 77 5.2 Saran ... 78
DAFTAR PUSTAKA ... 73 LAMPIRAN SOURCE CODE ... A-1 LAMPIRAN SPESIFIKASI ALAT ... B-1
(6)
Universitas Kristen Maranatha viii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Spesifikasi Fit PC2i ... 5
Tabel 2.2 Spesifikasi Arduino Uno ... 6
Tabel 2.3 Spesifikasi Hokuyo URG-04LX 2D Laser Scanner ... 7
Tabel 2.4 Command dalam ROS ... 17
Tabel 4.1 Penyimpangan Robot Rescue All-Terrain Saat Bergerak Lurus ... 45
Tabel 4.2 Penyimpangan Robot Rescue All-Terrain Saat Bergerak Lurus ... 47
Tabel 4.3 Tabel Pengamatan Localization Setelah Dilakukan 1 Putaran ... 52
Tabel 4.4 Tabel Posisi Robot Hasil Percobaan Localization ... 56
Tabel 4.5 Tabel Posisi Benda Hasil Percobaan Localization ... 57
Tabel 4.6 Tabel Hasil Percobaan Pergerakan Manual ... 64
Tabel 4.7 Tabel Hasil Percobaan Pergerakan Autonomous ... 65
Tabel 4.8 Tabel Hasil Percobaan Pada Lorong Lurus ... 69
Tabel 4.9 Tabel Hasil Percobaan Pada Lorong Lurus Setelah Gerakan Robot Diperbaiki ... 71
Tabel 4.10 Tabel Hasil Percobaan Pada Lorong Lurus(10m) Setelah Lorong Diberi Penghalang... 76
(7)
Universitas Kristen Maranatha ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Fit PC2i ... 4
Gambar 2.2 Arduino Uno ... 6
Gambar 2.3 Hokuyo URG-04LX 2D Laser Scanner ... 7
Gambar 2.4 Area Scan Laser Scanner ... 8
Gambar 2.5 ROS Filesystem Level ... 10
Gambar 2.6 Contoh Filesystem Level ... 12
Gambar 2.7 Computation Graph Level ... 15
Gambar 2.8 Output Hokuyo Laser Scanner Menggunakan rviz... 19
Gambar 2.9 Arduino IDE Setelah ros_lib di-copy Dalam sketchbook ... 20
Gambar 2.10 Diagram Blok Algoritma SLAM Menggunakan EKF ... 23
Gambar 2.11 Skematik dari Hector_SLAM... 24
Gambar 2.12 Robot Rescue All-Terrain... 29
Gambar 2.13 FatShark V2 FPV ... 30
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Kontrol Robot Rescue All-Terrain ... 31
Gambar 3.2 Desain Posisi Laser Scanner Pada Robot Rescue All-Terrain ... 32
Gambar 3.3 Area Manuver Robot Rescue All-Terrain ... 33
Gambar 3.4 Diagram Blok Sistem ... 34
Gambar 3.5 Diagram Blok Sistem Kontrol Robot Rescue All-Terrain ... 35
Gambar 3.6 Diagram Alir Sistem ... 36
(8)
Universitas Kristen Maranatha x
Gambar 3.8 Area Scan Hokuyo Laser Scanner ... 38
Gambar 3.9 Diagram Alir Fungsi Program Otomatis ... 39
Gambar 3.10 Diagram Alir Subscriber Topic servokanan & servokiri ... 40
Gambar 3.11 Robot Rescue All-Terrain... 41
Gambar 3.12 Contoh Localization & Mapping ... 42
Gambar 3.13 Pola Pergerakan Autonomous Movement ... 43
Gambar 3.14 Posisi Peletakan FatShark V2 FPV ... 44
Gambar 3.15 Tampilan Menggunakan FatShark V2 FPV ... 44
Gambar 4.1 Data Pengamatan Perubahan Elevasi Sudut 0o ... 48
Gambar 4.2 Data Pengamatan Perubahan Elevasi Sudut 20o ... 48
Gambar 4.3 Data Pengamatan Perubahan Elevasi Sudut 45o ... 48
Gambar 4.4 Data Pengamatan Perubahan Elevasi Sudut 70o ... 49
Gambar 4.5 Data Pengamatan Perubahan Elevasi Sudut 90o ... 49
Gambar 4.6 Foto Area Percobaan ... 50
Gambar 4.7 Ukuran Area Percobaan ... 51
Gambar 4.8 Area Percobaan Localization ... 52
Gambar 4.9 Percobaan Localization yang Pertama ... 53
Gambar 4.10 Percobaan Localization yang Kedua ... 54
Gambar 4.11 Percobaan Localization yang Ketiga ... 54
Gambar 4.12 Percobaan Localization yang Keempat ... 55
Gambar 4.13 Percobaan Localization yang Kelima ... 56
Gambar 4.14 Percobaan Mapping Pertama ... 58
(9)
Universitas Kristen Maranatha xi
Gambar 4.16 Percobaan Mapping Ketiga ... 61
Gambar 4.17 Percobaan Mapping Keempat ... 62
Gambar 4.18 Percobaan Mapping Kelima ... 64
Gambar 4.19 Lintasan Lurus ... 66
Gambar 4.20 Percobaan Lurus Pertama ... 67
Gambar 4.21 Percobaan Lurus Kedua ... 68
Gambar 4.22 Percobaan Lurus Ketiga ... 70
Gambar 4.23 Percobaan Lurus Keempat ... 71
Gambar 4.24 Gambar Lorong Lurus Diberi Penghalang ... 73
Gambar 4.25 Percobaan Lurus Kelima ... 74
(10)
Universitas Kristen Maranatha 1
BAB 1
PENDAHULUAN
Dalam bab ini akan dibahas mengenai latar belakang pembuatan laporan, identifikasi masalah, rumusan masalah, tujuan dari pembuatan, pembatasan dari masalah yang ada, serta sistematika penulisan tugas akhir ini.
1.1Latar Belakang
Saat ini perkembangan teknologi sudah sangat berkembang pesat, salah satunya adalah teknologi robotika. Semakin hari robot berkembang dengan pesat, mulai dari hardware dan software. Perkembangan tersebut membuat robot semakin canggih pula. Robot yang semula bergerak hanya menggunakan remote control, saat ini sudah mampu bergerak secara autonomous tanpa perlu bantuan manusia. Salah satu permasalahan terbesar agar robot dapat bergerak secara autonomous adalah menciptakan sistem yang membuat robot dapat bergerak secara bebas didalam lingkungan yang tidak diketahui dan menghindari rintangan secara otomatis. Kunci dari permasalahan ini adalah agar robot dapat memetakan kondisi lingkungan sekitar dan mengidentifikasi posisi robot dalam peta. Solusi permasalahan ini dirangkum dalam SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). SLAM adalah proses sebuah robot dapat membuat sebuah peta berdasarkan sensor yang ada dan secara bersamaan mengidentifikasi posisinya dalam peta.
Berdasarkan hal tersebut, dalam tugas akhir ini dibutuhkan sebuah robot yang mampu mengimplementasikan SLAM. Untuk realisasinya digunakan robot rescue
all-terrain dan sensor laser scanner. Sensor ini dipilih karena keakuratan dan
banyaknya data jarak yang mampu diolah dalam selang waktu yang singkat. Untuk membantu proses SLAM ini digunakan juga ROS(Robot Operating System) sebagai pemroses data dan media komunikasi agar dapat menghubungkan sensor dengan robot. Sehingga diharapkan robot dapat membuat sebuah peta dan melokalisasi posisinya dalam peta secara autonomous.
(11)
BAB 1 PENDAHULUAN 2
Universitas Kristen Maranatha
1.2Identifikasi Masalah
Diperlukan sebuah robot beroda dengan sensor laser scanner yang dapat memetakan kondisi lingkungan sekitar dan menampilkannya dalam bentuk 2 dimensi, kemudian mampu menghindari rintangan secara autonomous.
1.3Rumusan Masalah
1.3.1 Bagaimana mengaplikasikan Robot Operating System sebagai pengendali robot beroda
1.3.2 Bagaimana mengimplementasikan localization and mapping pada robot
rescue all-terrain menggunakan 2D laser scanner?
1.3.3 Bagaimana robot rescue all-terrain dapat menghindari rintangan?
1.4Tujuan
1.4.1 Mengaplikasikan ROS sebagai pengendali robot beroda
1.4.2 Mengimplementasikan laser scanner pada robot beroda sehingga dapat memetakan kondisi lingkungan sekitar dan menampilkannya dalam bentuk 2 dimensi, serta mampu melewati rintangan secara autonomous.
1.5Pembatasan Masalah
Karena luasnya pembahasan dalam topik tugas akhir ini, maka diberikan batasan-batasan berupa:
1.5.1 Robot yang digunakan adalah robot rescue all-terrain 1.5.2 Hasil pemetaan akan ditampilkan dalam bentuk 2 dimensi 1.5.3 Medan yang dilalui mendatar
1.5.4 Mode pergerakan robot menggunakan mode manual dan autonomous. Manual berarti robot digerakkan menggunakan remote control dan melihat melalui kamera. Autonomous berarti robot bergerak mengandalkan bacaan sensor laser scanner
(12)
BAB 1 PENDAHULUAN 3
Universitas Kristen Maranatha
1.6Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan tugas akhir disusun dalam beberapa bab, sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Dalam bab ini membahas mengenai permasalahan yang melatarbelakangi penulisan laporan tugas akhir, identifikasi masalah, rumusan masalah, tujuan dan pembatasan masalah dan waktu pelaksanaan.
BAB II : LANDASAN TEORI
Dalam bab ini akan membahas teori mengenai Hokuyo URG04-LX 2D Laser Scanner, Fit-PC2i, Arduino Uno, ROS(Robot Operating
System), SLAM, Hector-SLAM, Robot Rescue All-Terrain.
BAB III : PERANCANGAN DAN REALISASI APLIKASI
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perancangan program, sistematika pembuatan program menggunakan flowchart serta realisasi semua metoda menggunakan alat yang ada.
BAB IV : DATA PENGAMATAN
Bab ini akan berisi data pengamatan implementasi lokalisasi dan mapping robot rescue all-terrain menggunakan 2D laser scanner.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini akan diuraikan mengenai apa yang telah dibahas pada bab sebelumnya dan saran yang dapat dipertimbangkan mengenai pembahasan sebelumnya.
(13)
Universitas Kristen Maranatha 76
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai kesimpulan dari analisis data yang didapatkan dari BAB 4, serta saran pengembangan tugas akhir ini.
5.1Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan dan data yang didapatkan dapat disimpulkan:
Pengaplikasian ROS untuk mengendalikan robot rescue all-terrain telah berhasil dilakukan.
Menggunakan 2D Laser Scanner localization & mapping pada robot rescue
all-terrain telah berhasil diimplementasikan serta robot telah berhasil menghindari
rintangan secara autonomous.
Rata-rata error percobaan mapping pada area berbentuk kotak dengan pergerakan manual adalah 3,502% dan untuk pergerakan autonomous adalah 4,408%.
Untuk mendapatkan map yang sesuai dengan yang area sebenarnya diperlukan pergerakan robot yang stabil
Untuk mendapatkan hasil localization yang lebih akurat, sensor harus mendeteksi benda lebih dari satu kali atau mendekati benda tersebut.
Pada uji coba lorong lurus, error sebelum gerakan robot diperbaiki adalah 16,47%. Setelah gerakan robot diperbaiki didapatkan error 28,66%.
Dari hasil percobaan pada lorong lurus dapat disimpulkan bahwa robot mengalami kesalahan dalam melokalisasi posisinya. Kesalahan ini terjadi karena localization membutuhkan perbandingan kondisi sekarang dan kondisi sebelumnya, jika hasil bacaan sensor relatif sama maka program akan menganggap bahwa robot belum bergerak.
(14)
78 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Universitas Kristen Maranatha
5.2Saran
Saran untuk pengembangan ke depan adalah:
Untuk memperbaiki hasil localization & mapping ketika terjadi goncangan dapat digunakan sensor IMU (Inertial Measurement Unit).
Hasil localization & mapping pada area yang lurus masih terdapat error dalam menentukan panjang area sehingga dapat digunakan metoda yang lebih akurat.
(15)
78
DAFTAR PUSTAKA
[1] Fox, Dieter., et. al. Monte Carlo Localization: Efficient Position Estimation for Mobile Robots. Pittsburgh.
[2] Hernandez, Antonio Martin. ROS Tutorial. Department of Artificial Intelligence. 2012
[3] Hess, Jurgen., et al. Open Source Robot Operating System. Germany: University of Freiburg.
[4] http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno
[5] http://www.fit-pc.com/web/products/fit-pc2/fit-pc2-2i-specifications/fit-pc2i-specifications/
[6] https://www.wiki.ros.org
[7] Kneip, Laurent et al. Characterization of the Compact Hokuyo URG-04LX 2D Laser Range Scanner. Autonomous System Laboratory, ETH Zurich. [8] Kohlbrecher, Stefan., Et al. Hector Open Source Modules for Autonomous
Mapping and Navigation with Rescue Robot. Germany: TU Darmstadt. [9] Lee, Yong Jae. Sung, Sangkyung. Vision Based SLAM for Mobile Robot
Navigation Using Distributed Filters.Intech.2010
[10] Martinez,Aaron., Fernandez,Enrique. Learning ROS for Robotics Programming. Packt Publishing Ltd. Birmingham: 2013
[11] Thrun, Sebastian. Robotic Mapping: A Survey. Pittsburgh. 2002 [12] Tjahyadi, Hendra. Robot Penyelamat Korban Gempa. Bandung:2013
(1)
Universitas Kristen Maranatha 1
BAB 1
PENDAHULUAN
Dalam bab ini akan dibahas mengenai latar belakang pembuatan laporan, identifikasi masalah, rumusan masalah, tujuan dari pembuatan, pembatasan dari masalah yang ada, serta sistematika penulisan tugas akhir ini.
1.1Latar Belakang
Saat ini perkembangan teknologi sudah sangat berkembang pesat, salah satunya adalah teknologi robotika. Semakin hari robot berkembang dengan pesat, mulai dari hardware dan software. Perkembangan tersebut membuat robot semakin canggih pula. Robot yang semula bergerak hanya menggunakan remote control, saat ini sudah mampu bergerak secara autonomous tanpa perlu bantuan manusia. Salah satu permasalahan terbesar agar robot dapat bergerak secara autonomous adalah menciptakan sistem yang membuat robot dapat bergerak secara bebas didalam lingkungan yang tidak diketahui dan menghindari rintangan secara otomatis. Kunci dari permasalahan ini adalah agar robot dapat memetakan kondisi lingkungan sekitar dan mengidentifikasi posisi robot dalam peta. Solusi permasalahan ini dirangkum dalam SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). SLAM adalah proses sebuah robot dapat membuat sebuah peta berdasarkan sensor yang ada dan secara bersamaan mengidentifikasi posisinya dalam peta.
Berdasarkan hal tersebut, dalam tugas akhir ini dibutuhkan sebuah robot yang mampu mengimplementasikan SLAM. Untuk realisasinya digunakan robot rescue all-terrain dan sensor laser scanner. Sensor ini dipilih karena keakuratan dan banyaknya data jarak yang mampu diolah dalam selang waktu yang singkat. Untuk membantu proses SLAM ini digunakan juga ROS(Robot Operating System) sebagai pemroses data dan media komunikasi agar dapat menghubungkan sensor dengan robot. Sehingga diharapkan robot dapat membuat sebuah peta dan melokalisasi posisinya dalam peta secara autonomous.
(2)
BAB 1 PENDAHULUAN 2
Universitas Kristen Maranatha
1.2Identifikasi Masalah
Diperlukan sebuah robot beroda dengan sensor laser scanner yang dapat memetakan kondisi lingkungan sekitar dan menampilkannya dalam bentuk 2 dimensi, kemudian mampu menghindari rintangan secara autonomous.
1.3Rumusan Masalah
1.3.1 Bagaimana mengaplikasikan Robot Operating System sebagai pengendali robot beroda
1.3.2 Bagaimana mengimplementasikan localization and mapping pada robot rescue all-terrain menggunakan 2D laser scanner?
1.3.3 Bagaimana robot rescue all-terrain dapat menghindari rintangan?
1.4Tujuan
1.4.1 Mengaplikasikan ROS sebagai pengendali robot beroda
1.4.2 Mengimplementasikan laser scanner pada robot beroda sehingga dapat memetakan kondisi lingkungan sekitar dan menampilkannya dalam bentuk 2 dimensi, serta mampu melewati rintangan secara autonomous.
1.5Pembatasan Masalah
Karena luasnya pembahasan dalam topik tugas akhir ini, maka diberikan batasan-batasan berupa:
1.5.1 Robot yang digunakan adalah robot rescue all-terrain 1.5.2 Hasil pemetaan akan ditampilkan dalam bentuk 2 dimensi 1.5.3 Medan yang dilalui mendatar
1.5.4 Mode pergerakan robot menggunakan mode manual dan autonomous. Manual berarti robot digerakkan menggunakan remote control dan melihat melalui kamera. Autonomous berarti robot bergerak mengandalkan bacaan sensor laser scanner
(3)
BAB 1 PENDAHULUAN 3
Universitas Kristen Maranatha
1.6Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan tugas akhir disusun dalam beberapa bab, sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Dalam bab ini membahas mengenai permasalahan yang melatarbelakangi penulisan laporan tugas akhir, identifikasi masalah, rumusan masalah, tujuan dan pembatasan masalah dan waktu pelaksanaan.
BAB II : LANDASAN TEORI
Dalam bab ini akan membahas teori mengenai Hokuyo URG04-LX 2D Laser Scanner, Fit-PC2i, Arduino Uno, ROS(Robot Operating System), SLAM, Hector-SLAM, Robot Rescue All-Terrain.
BAB III : PERANCANGAN DAN REALISASI APLIKASI
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perancangan program, sistematika pembuatan program menggunakan flowchart serta realisasi semua metoda menggunakan alat yang ada.
BAB IV : DATA PENGAMATAN
Bab ini akan berisi data pengamatan implementasi lokalisasi dan mapping robot rescue all-terrain menggunakan 2D laser scanner.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini akan diuraikan mengenai apa yang telah dibahas pada bab sebelumnya dan saran yang dapat dipertimbangkan mengenai pembahasan sebelumnya.
(4)
Universitas Kristen Maranatha 76
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai kesimpulan dari analisis data yang didapatkan dari BAB 4, serta saran pengembangan tugas akhir ini.
5.1Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan dan data yang didapatkan dapat disimpulkan:
Pengaplikasian ROS untuk mengendalikan robot rescue all-terrain telah berhasil dilakukan.
Menggunakan 2D Laser Scanner localization & mapping pada robot rescue all-terrain telah berhasil diimplementasikan serta robot telah berhasil menghindari rintangan secara autonomous.
Rata-rata error percobaan mapping pada area berbentuk kotak dengan pergerakan manual adalah 3,502% dan untuk pergerakan autonomous adalah 4,408%.
Untuk mendapatkan map yang sesuai dengan yang area sebenarnya diperlukan pergerakan robot yang stabil
Untuk mendapatkan hasil localization yang lebih akurat, sensor harus mendeteksi benda lebih dari satu kali atau mendekati benda tersebut.
Pada uji coba lorong lurus, error sebelum gerakan robot diperbaiki adalah 16,47%. Setelah gerakan robot diperbaiki didapatkan error 28,66%.
Dari hasil percobaan pada lorong lurus dapat disimpulkan bahwa robot mengalami kesalahan dalam melokalisasi posisinya. Kesalahan ini terjadi karena localization membutuhkan perbandingan kondisi sekarang dan kondisi sebelumnya, jika hasil bacaan sensor relatif sama maka program akan menganggap bahwa robot belum bergerak.
(5)
78 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Universitas Kristen Maranatha
5.2Saran
Saran untuk pengembangan ke depan adalah:
Untuk memperbaiki hasil localization & mapping ketika terjadi goncangan dapat digunakan sensor IMU (Inertial Measurement Unit).
Hasil localization & mapping pada area yang lurus masih terdapat error dalam menentukan panjang area sehingga dapat digunakan metoda yang lebih akurat.
(6)
78
DAFTAR PUSTAKA
[1] Fox, Dieter., et. al. Monte Carlo Localization: Efficient Position Estimation for Mobile Robots. Pittsburgh.
[2] Hernandez, Antonio Martin. ROS Tutorial. Department of Artificial Intelligence. 2012
[3] Hess, Jurgen., et al. Open Source Robot Operating System. Germany: University of Freiburg.
[4] http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno
[5] http://www.fit-pc.com/web/products/fit-pc2/fit-pc2-2i-specifications/fit-pc2i-specifications/
[6] https://www.wiki.ros.org
[7] Kneip, Laurent et al. Characterization of the Compact Hokuyo URG-04LX 2D Laser Range Scanner. Autonomous System Laboratory, ETH Zurich. [8] Kohlbrecher, Stefan., Et al. Hector Open Source Modules for Autonomous
Mapping and Navigation with Rescue Robot. Germany: TU Darmstadt. [9] Lee, Yong Jae. Sung, Sangkyung. Vision Based SLAM for Mobile Robot
Navigation Using Distributed Filters.Intech.2010
[10] Martinez,Aaron., Fernandez,Enrique. Learning ROS for Robotics Programming. Packt Publishing Ltd. Birmingham: 2013
[11] Thrun, Sebastian. Robotic Mapping: A Survey. Pittsburgh. 2002 [12] Tjahyadi, Hendra. Robot Penyelamat Korban Gempa. Bandung:2013