Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Optimalisasi Pergerakan dan Algoritma Robot Humanoid sebagai Kiper T1 612010022 BAB IV
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian alat serta analisis dari hasil pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana hasil perancangan alat yang telah dibahas pada Bab III serta mengetahui tingkat keberhasilan setiap spesifikasi yang telah diajukan.
4.1. Pengujian Proses Mengejar Bola
Dalam proses ini robot akan melakukan beberapa kombinasi pergerakan untuk dapat mendekati bola yang ada di daerah dekat robot tersebut. Kombinasi pergerakan tersebut bisa berupa maju, geser kanan, ataupun geser kiri.
Pengujian akan dilakukan dengan meletakan bola di daerah dekat robot, parameter yang akan diambil adalah jarak bola yang diletakan dengan robot dan waktu yang ditempuh robot untuk mendekati bola tersebut. Berikut merupakan ilustrasi dari proses mengejar bola.
Gambar 4.1. Ilustrasi Pengujian Proses Mengejar Bola.
Tabel 4.1. Pengujian Proses Mengejar Bola.
Pada tabel pengujian didapat waktu yang dibutuhkan robot untuk mendekati bola. Waktu yang di peroleh berbeda-beda tergantung dari letak bola dan posisi robot, hal ini dipengaruhi dari kombinasi motion yang dipanggil untuk
Posisi bola terhadap robot (cm) Lama robot mendekati bola (s)
10 3,19
15 7,31
30 5,73
30 8,74
(2)
mendekati bola tersebut karena setiap motion memiliki waktu yang berbeda dalam pengeksekusiannya.
4.2. Pengujian Proses Membuang Bola
Ketika bola ada di depannya robot akan membuang bola tersebut agar robot memperoleh space untuk menjaga bola itu apabila bola kembali ditendang oleh robot lawan ke arah gawang.
Pengujian dilakukan dengan meletakkan bola di sekitar depan robot, kemudian robot akan mencari bola tersebut dan kemudian membuangnya. Dan keberhasilan diukur dengan mengamati apakah robot berhasil tidak membuang bola itu menjadi jauh sehingga robot memiliki space untuk menjaga gawang lagi atau tidak.
Gambar 4.2. Ilustrasi Pengujian Proses Membuang Bola.
Tabel 4.2. Pengujian Proses Membuang Bola. Percobaan Pergerakan Bola
1 Bola Menjauh 2 Bola Menjauh
3 Bola diam
4 Bola diam
5 Bola Menjauh 6 Bola Menjauh 7 Bola Menjauh 8 Bola Menjauh 9 Bola Menjauh 10 Bola Menjauh
Pada pengujian ini diharapkan hasil bola menjauh dari robot kiper. Tetapi dapat dilihat dari tabel hasil pengujian, masih ada hasil bola diam. Hal ini dikarenakan dari motion maju. Pada robot ini motion maju hanya tersedia satu
(3)
motion saja, dan pergerakan motion maju ini sekitar ±5 cm ke depan. Jadi jika hanya dibutuhkan jarak 3 cm ke bola tetapi motion maju sendiri bergerak maju 5 cm, bola akan tertendang terlebih dahulu sehingga bola masih dianggap diam dan proses membuang bola tersebut gagal. Sehingga harus mengulang proses ini lagi.
4.3. Pengujian Mode Penalti
Algoritma yang lama menggunakan mode ini, yaitu apabila ada pergerakan bola ke arah robot kiper maka robot akan langsung merespon dengan jatuh menghalau sesuai arah datangnya bola.
Pada algoritma yang baru sudah dioptimalisasi dalam kecepatan responnya serta dalam penggunaannya. Sekarang mode ini hanya digunakan apabila bola sudah berada di daerah kotak penalti. Hal ini dikarenakan ada penambahan mode counter yang untuk melengkapi mode ini pada saat bola berada pada posisi yang jauh dari robot.
Pengujian akan dilakukan dengan membandingkan kecepatan respon dari robot dengan menggunakan kedua algoritma yaitu algoritma yang lama dan algoritma yang baru. Pengujian dilakukan dengan cara meletakan bola dari berbagai posisi, tentunya dalam daerah penalti. Kemudian bola akan ditendang ke arah gawang dengan kecepatan yang berbeda-beda, apakah robot berhasil menghalau bola yang datang atau tidak. Berikut ini adalah ilustrasi dari pengujian yang dilakukan.
(4)
Tabel 4.3. Pengujian Respon Robot Algoritma Lama(Penalti).
Tabel 4.4. Pengujian Respon Robot Mode Penalti.
Percobaan Jarak bola (cm) Kecepatan bola(cm/s) Hasil
1 80 258,06 Gol
2 100 175,44 Tidak Gol
3 150 111,94 Tidak Gol
4 150 192,31 Tidak Gol
5 150 202,70 Tidak Gol
6 150 230,77 Tidak Gol
7 150 245,90 Gol
8 150 205,48 Tidak Gol
9 180 243,24 Gol
10 180 189,47 Tidak Gol
11 180 209,30 Tidak Gol
12 180 295,08 Gol
13 180 236,57 Tidak Gol
14 180 276,92 Gol
15 180 197,80 Tidak Gol
16 180 165,14 Tidak Gol
17 180 119,21 Tidak Gol
18 180 181,82 Tidak Gol
19 180 200 Tidak Gol
20 180 300 Tidak Gol
Percobaan Jarak bola (cm) Kecepatan bola(cm/s) Hasil
1 80 170,21 Tidak Gol
2 90 173,08 Tidak Gol
3 150 312,5 Tidak Gol
4 150 348,84 Tidak Gol
5 150 267,86 Tidak Gol
6 150 340,91 Gol
7 150 384,61 Tidak Gol
8 150 288,46 Tidak Gol
9 150 340,91 Tidak Gol
10 180 400 Tidak Gol
11 180 300 Tidak Gol
12 180 243,24 Tidak Gol
13 180 173,08 Tidak Gol
(5)
Dari tabel hasil pengujian respon robot pada mode penalti diatas, dapat dilihat bahwa robot dapat merespon bola yang datang dengan respon yang lebih cepat. Pada tabel 4.3, kecepatan bola yang bisa ditangkis ±230 cm/s sedangkan pada tabel 4.4, kecepatan bola yang bisa ditangkis mencapai ±400 cm/s. Dengan menggunakan algoritma yang baru, robot dapat merespon bola dengan lebih cepat dibandingkan dengan respon robot saat menggunakan algoritma yang lama.
4.4. Pengujian Mode Counter
Mode ini merupakan mode baru yang digunakan untuk melengkapi mode penalti supaya robot kiper lebih akurat dalam menjaga gawang. Mode ini digunakan pada saat posisi bola jauh dari robot kiper. Kadang bola yang ditendang tidak sampai ke robot kiper sehingga dengan mode ini robot dapat memperkirakan apakah dia perlu jatuh menghalau bola atau hanya cukup mengamati pergerakan bola saja.
Pada algoritma sebelumnya tidak ada mode ini sehingga akan dibandingkan optimalisasi yang dilakukan melalui penambahan mode ini dengan algoritma yang lama.
Pengujian dilakukan dengan memposisikan bola dengan berbagai posisi di luar daerah penalti dengan kecepatan yang beragam. Serta akan diuji juga apabila bola yang mengarah ke robot kiper tidak sampai ke gawang bagaimana respon robot kiper tersebut apakah jatuh menghalau atau tidak. Berikut adalah ilustrasi yang menggambarkan pengujian mode counter, pada gambar 4.4(a) pengujian saat bola tidak sampai ke gawang dan pada gambar 4.4(b) saat bola ditendang langsung sampai ke gawang.
15 180 243,24 Tidak Gol
16 180 246,57 Tidak Gol
17 180 230,77 Tidak Gol
18 180 181,82 Tidak Gol
19 180 360 Tidak Gol
(6)
(a)
(b)
Gambar 4.4. Ilustrasi Pengujian Mode Counter.
Tabel 4.5. Pengujian Respon Robot Algoritma Lama(Counter).
Percobaan Jarak bola (cm) Kecepatan bola(cm/s) Posisi Akhir Bola Respon Robot Kiper
1 270 100,75 Tidak sampai
gawang
Jatuh
2 270 200,62 Sampai gawang Jatuh
3 300 212,76 Sampai gawang Jatuh
4 300 92,02 Tidak sampai
gawang
Jatuh
5 300 70,59 Tidak sampai
gawang
Jatuh
6 330 79,90 Tidak sampai
gawang
Jatuh
7 330 97,92 Tidak sampai
gawang
Jatuh
8 360 94,24 Tidak sampai
gawang
Jatuh
9 360 55,64 Tidak sampai
gawang
Jatuh
10 360 70,31 Tidak sampai
gawang
(7)
Tabel 4.6. Pengujian Respon Robot Mode Counter.
Pada tabel 4.5 dapat dilihat bahwa algoritma yang lama kurang efisien dan kurang akurat, pada algoritma yang lama robot tidak menghiraukan apakah bola itu sampai ke jangkauannya ataupun tidak, selama ada pergerakan bola robot selalu meresponnya dengan jatuh ke arah bola bergerak. Sedangkan pada tabel 4.6 yang merupakan pengujian algoritma baru yaitu mode counter, robot lebih efisien dan akurat, robot tidak akan jatuh apabila bola yang bergerak ke arahnya tidak mencapai jangkauannya dan hanya akan mengamati pergerakan bola tersebut dan bersiap kembali berjaga-jaga apabila bola ditendang kembali ke arahnya. Hal ini menunjukan bahwa algoritma yang dibuat penulis saat pengambilan keputusan untuk bola yang ditendang pada keadaan di luar daerah penalti dapat bekerja dengan baik.
4.5. Pengujian proses Kembali ke Posisi Awal
Supaya robot lebih efisien dalam menjaga gawang diperlukan penempatan posisi yang pas. Pada saat robot mengejar bola yang dekat dan kemudian membuangnya, diperlukan untuk kembali ke posisi awal agar dapat menjaga gawang pada daerah yang seharusnya yaitu dalam kotak penalti. Algoritma ini dibuat dengan tujuan tersebut.
Percobaan Jarak bola (cm) Kecepatan bola(cm/s) Posisi Akhir Bola Respon Robot Kiper
1 270 60,27 Tidak sampai
gawang
Tidak Jatuh
2 270 190,14 Sampai Gawang Jatuh
3 270 124,42 Sampai Gawang Jatuh
4 300 68,49 Tidak sampai
gawang
Tidak jatuh
5 300 120,48 Sampai Gawang Jatuh
6 330 79,90 Tidak sampai
gawang
Tidak jatuh
7 330 102,8 Tidak sampai
gawang
Jatuh
8 330 65,61 Tidak sampai
gawang
Tidak jatuh
9 360 68,05 Tidak sampai
gawang
Tidak jatuh
10 360 102,56 Tidak sampai
gawang
(8)
Pengujian untuk proses ini adalah dengan melakukan proses mengejar bola dan membuang bola kemudian robot akan berusahan kembali ke posisi semula, cek apakah dapat kembali ke posisi awal atau tidak jika tidak berapa selisih jarak keadaan awal dengan keadaan akhir. Berikut merupakan ilustrasi pengujian.
Gambar 4.5. Ilustrasi Pengujian Proses Kembali ke Posisi Awal.
Tabel 4.7. Pengujian Proses Kembali ke Posisi Awal.
Dari tabel hasil pengujian didapat berbagai macam selisih jarak dengan keadaan awal, pada proses ini tidak bisa sesuai yang diharapkan. Hal ini dipengaruhi dari faktor motion yang tidak sama persis dengan motion kebalikannya. Maksudnya jarak tempuh motion geser ke kanan berbeda jarak tempuh motion geser ke kiri, motion maju dengan motion mundur yang juga berbeda. Selain itu juga ada pengaruh keadaan lapangan, kadang saat melakukan
Percobaan Selisih dengan keadaan awal (cm)
1 15
2 10
3 20
4 23
5 10
6 1
7 15
8 5
9 24
(9)
motion robot terjatuh sendiri dikarenakan adanya kotoran di lapangan atau terpeleset. Semakin banyak kombinasi motion yang dilakukan akan semakin mempengaruhi selisih jarak dengan keadaan awal pada proses kembali ke posisi semula.
(1)
Tabel 4.3. Pengujian Respon Robot Algoritma Lama(Penalti).
Tabel 4.4. Pengujian Respon Robot Mode Penalti.
Percobaan Jarak bola (cm) Kecepatan bola(cm/s) Hasil
1 80 258,06 Gol
2 100 175,44 Tidak Gol
3 150 111,94 Tidak Gol
4 150 192,31 Tidak Gol
5 150 202,70 Tidak Gol
6 150 230,77 Tidak Gol
7 150 245,90 Gol
8 150 205,48 Tidak Gol
9 180 243,24 Gol
10 180 189,47 Tidak Gol
11 180 209,30 Tidak Gol
12 180 295,08 Gol
13 180 236,57 Tidak Gol
14 180 276,92 Gol
15 180 197,80 Tidak Gol
16 180 165,14 Tidak Gol
17 180 119,21 Tidak Gol
18 180 181,82 Tidak Gol
19 180 200 Tidak Gol
20 180 300 Tidak Gol
Percobaan Jarak bola (cm) Kecepatan bola(cm/s) Hasil
1 80 170,21 Tidak Gol
2 90 173,08 Tidak Gol
3 150 312,5 Tidak Gol
4 150 348,84 Tidak Gol
5 150 267,86 Tidak Gol
6 150 340,91 Gol
7 150 384,61 Tidak Gol
8 150 288,46 Tidak Gol
9 150 340,91 Tidak Gol
10 180 400 Tidak Gol
11 180 300 Tidak Gol
12 180 243,24 Tidak Gol
13 180 173,08 Tidak Gol
(2)
Dari tabel hasil pengujian respon robot pada mode penalti diatas, dapat dilihat bahwa robot dapat merespon bola yang datang dengan respon yang lebih cepat. Pada tabel 4.3, kecepatan bola yang bisa ditangkis ±230 cm/s sedangkan pada tabel 4.4, kecepatan bola yang bisa ditangkis mencapai ±400 cm/s. Dengan menggunakan algoritma yang baru, robot dapat merespon bola dengan lebih cepat dibandingkan dengan respon robot saat menggunakan algoritma yang lama.
4.4. Pengujian Mode Counter
Mode ini merupakan mode baru yang digunakan untuk melengkapi mode penalti supaya robot kiper lebih akurat dalam menjaga gawang. Mode ini digunakan pada saat posisi bola jauh dari robot kiper. Kadang bola yang ditendang tidak sampai ke robot kiper sehingga dengan mode ini robot dapat memperkirakan apakah dia perlu jatuh menghalau bola atau hanya cukup mengamati pergerakan bola saja.
Pada algoritma sebelumnya tidak ada mode ini sehingga akan dibandingkan optimalisasi yang dilakukan melalui penambahan mode ini dengan algoritma yang lama.
Pengujian dilakukan dengan memposisikan bola dengan berbagai posisi di luar daerah penalti dengan kecepatan yang beragam. Serta akan diuji juga apabila bola yang mengarah ke robot kiper tidak sampai ke gawang bagaimana respon robot kiper tersebut apakah jatuh menghalau atau tidak. Berikut adalah ilustrasi yang menggambarkan pengujian mode counter, pada gambar 4.4(a) pengujian saat bola tidak sampai ke gawang dan pada gambar 4.4(b) saat bola ditendang langsung sampai ke gawang.
15 180 243,24 Tidak Gol
16 180 246,57 Tidak Gol
17 180 230,77 Tidak Gol
18 180 181,82 Tidak Gol
19 180 360 Tidak Gol
(3)
(a)
(b)
Gambar 4.4. Ilustrasi Pengujian Mode Counter.
Tabel 4.5. Pengujian Respon Robot Algoritma Lama(Counter).
Percobaan Jarak bola (cm) Kecepatan bola(cm/s) Posisi Akhir Bola Respon Robot Kiper
1 270 100,75 Tidak sampai
gawang
Jatuh
2 270 200,62 Sampai gawang Jatuh
3 300 212,76 Sampai gawang Jatuh
4 300 92,02 Tidak sampai
gawang
Jatuh
5 300 70,59 Tidak sampai
gawang
Jatuh
6 330 79,90 Tidak sampai
gawang
Jatuh
7 330 97,92 Tidak sampai
gawang
Jatuh
8 360 94,24 Tidak sampai
gawang
Jatuh
9 360 55,64 Tidak sampai
gawang
Jatuh
10 360 70,31 Tidak sampai
gawang
(4)
Tabel 4.6. Pengujian Respon Robot Mode Counter.
Pada tabel 4.5 dapat dilihat bahwa algoritma yang lama kurang efisien dan kurang akurat, pada algoritma yang lama robot tidak menghiraukan apakah bola itu sampai ke jangkauannya ataupun tidak, selama ada pergerakan bola robot selalu meresponnya dengan jatuh ke arah bola bergerak. Sedangkan pada tabel 4.6 yang merupakan pengujian algoritma baru yaitu mode counter, robot lebih efisien dan akurat, robot tidak akan jatuh apabila bola yang bergerak ke arahnya tidak mencapai jangkauannya dan hanya akan mengamati pergerakan bola tersebut dan bersiap kembali berjaga-jaga apabila bola ditendang kembali ke arahnya. Hal ini menunjukan bahwa algoritma yang dibuat penulis saat pengambilan keputusan untuk bola yang ditendang pada keadaan di luar daerah penalti dapat bekerja dengan baik.
4.5. Pengujian proses Kembali ke Posisi Awal
Supaya robot lebih efisien dalam menjaga gawang diperlukan penempatan posisi yang pas. Pada saat robot mengejar bola yang dekat dan kemudian membuangnya, diperlukan untuk kembali ke posisi awal agar dapat menjaga gawang pada daerah yang seharusnya yaitu dalam kotak penalti. Algoritma ini dibuat dengan tujuan tersebut.
Percobaan Jarak bola (cm) Kecepatan bola(cm/s) Posisi Akhir Bola Respon Robot Kiper
1 270 60,27 Tidak sampai
gawang
Tidak Jatuh
2 270 190,14 Sampai Gawang Jatuh
3 270 124,42 Sampai Gawang Jatuh
4 300 68,49 Tidak sampai
gawang
Tidak jatuh
5 300 120,48 Sampai Gawang Jatuh
6 330 79,90 Tidak sampai
gawang
Tidak jatuh
7 330 102,8 Tidak sampai
gawang
Jatuh
8 330 65,61 Tidak sampai
gawang
Tidak jatuh
9 360 68,05 Tidak sampai
gawang
Tidak jatuh
10 360 102,56 Tidak sampai
gawang
(5)
Pengujian untuk proses ini adalah dengan melakukan proses mengejar bola dan membuang bola kemudian robot akan berusahan kembali ke posisi semula, cek apakah dapat kembali ke posisi awal atau tidak jika tidak berapa selisih jarak keadaan awal dengan keadaan akhir. Berikut merupakan ilustrasi pengujian.
Gambar 4.5. Ilustrasi Pengujian Proses Kembali ke Posisi Awal.
Tabel 4.7. Pengujian Proses Kembali ke Posisi Awal.
Dari tabel hasil pengujian didapat berbagai macam selisih jarak dengan keadaan awal, pada proses ini tidak bisa sesuai yang diharapkan. Hal ini dipengaruhi dari faktor motion yang tidak sama persis dengan motion kebalikannya. Maksudnya jarak tempuh motion geser ke kanan berbeda jarak tempuh motion geser ke kiri, motion maju dengan motion mundur yang juga berbeda. Selain itu juga ada pengaruh keadaan lapangan, kadang saat melakukan
Percobaan Selisih dengan keadaan awal (cm)
1 15
2 10
3 20
4 23
5 10
6 1
7 15
8 5
9 24
(6)
motion robot terjatuh sendiri dikarenakan adanya kotoran di lapangan atau terpeleset. Semakin banyak kombinasi motion yang dilakukan akan semakin mempengaruhi selisih jarak dengan keadaan awal pada proses kembali ke posisi semula.