PENGENDALIAN ROBOT MOBIL OTONOM PEMOTONG RUMPUT MENGGUNAKAN METODE LOGIKA FUZZY | Firdaus | 8063 17939 1 SM
KITEKTRO: Jurnal Online Teknik Elektro
e-ISSN: 2252-7036
Vol.2 No.2 2017: 36-43
Pengendalian Robot Mobil Otonom Pemotong
Rumput Menggunakan Metode Logika Fuzzy
Muhammad Firdaus1, Mohd Syaryadhi2, Aulia Rahman3
#
Teknik Elektro dan Komputer, Universitas Syiah Kuala
Jalan Tengku Syech Abdur Rauf No. 7, Darussalam, Banda Aceh, Indonesia
[email protected]
[email protected]
[email protected]
diperhatikan, Karena ketika membersihkannya memerlukan
waktu yang lama dan tenaga yang banyak.
Pada zaman moderen ini penggunaan robot untuk
menggantikan peran manusia sudah sangat lumrah. Seiring
perkembangan teknologi, peran manusia untuk memotong
rumput dapat digantikan dengan robot, sehingga manusia
dapat melakukan pekerjaan yang lainnya.
Robot mobil sudah banyak dibuat dengan maksud-maksud
tertentu, seperti robot mobil line follower yang bergerak
mengikuti garis atau robot mobil maze solving yang didesain
untuk bergerak mencari jalan keluar didalam labirin. Sensorsensor juga sudah mengalami perkembangan pesat dan
memberikan dampak positif untuk membantu kerja robot.
Penelitian-penelitian juga telah dilakukan untuk
meringankan tugas manusia dengan memanfaatkan sensorsensor. Oleh karena itu, pada tugas akhir ini di bahas tentang
robot mobil pemotong rumput yang bergerak otomatis
menggunakan sensor ultrasonik sebagai pendeteksi rintangan
dan sensor warna sebagai indikator on/off motor.
Abstrak— Penggunaan robot untuk menjaga kebersihan telah
banyak digunakan, salah satunya adalah robot untuk memotong
rumput. Tapi robot pemotong rumput (lawn mower) masih
banyak digerakkan secara manual. Pada tugas akhir ini di bahas
suatu sistem robot mobil otonom pemotong rumput yang dapat
menjelajah suatu area. Sensor ultrasonik digunakan untuk
mendeteksi pembatas sisi area. Sensor warna berfungsi sebagai
on/off putaran motor dc yang digunakan pada robot mobil.
Robot ini menggunakan mikrokontroler ATmega2560 sebagai
pusat pengendalian. Cara kerja robot yaitu bergerak sesuai
perintah yang ditentukan pada program Arduino dan seluruh
motor akan berhenti ketika mendeteksi warna merah. Bagian
depan robot mobil ini dipasang sensor ultrasonik dan bagian
bawah mobil dipasang sensor warna. Sensor-sensor ini
terhubung ke pusat pengendalian, untuk menggerakkan robot
sesuai fungsi yang telah diberikan. Metode logika Fuzzy yang
digunakan pada robot mobil ini bertujuan untuk mengatur
kecepatan motor ketika menerima input dari sensor ultrasonik,
sehingga gerakan robot pada saat berubah arah menjadi lebih
mulus. Hasil yang telah dicapai dari penelitian ini adalah robot
mobil yang dapat bergerak secara otomatis untuk menjelajahi
area yang telah ditentukan guna memotong rumput dengan
metode logika Fuzzy.
II. DASAR TEORI
A. Sistem kontrol robotik
Sistem kontrol robotik terbagi menjadi dua yaitu sistem
kontrol loop terbuka (open loop) dan loop tertutup (close
loop).
Sistem kontrol loop terbuka (kendali feedforward) yaitu
suatu sistem kontrol yang tidak menghitung ulang atau
mengoreksi output yang telah dihasilkan. Biasanya kontrol
loop terbuka tidak memiliki sensor untuk dijadikan sebagai
acuan untuk menghitung ulang output. Robot akan bekerja
lebih baik dan efektif jika dapat mengkoreksi output yang
telah dihasilkan seperti sistem kontrol loop tertutup.
Sistem kontrol loop tertutup menghasilkan output dari
sistem yang dikembalikan melalui feedback agar dapat
dijadikan input yang lain. Kemudian kontroler akan
menghitung error dari input yang diterima. Makin kecil error
yang terhitung maka semakin baik pula sistem kerja kontroler
terhadap robot.
Kata Kunci— Robot Mobil Pemotong Rumput, Sensor Warna,
Mikrokontroller ATmega2560, Sensor Ultrasonik, Logika
Fuzzy
I. PENDAHULUAN
Kebersihan dan keindahan lingkungan menjadi perhatian
penting dalam kehidupan saat ini. Menjaga kebersihan
lingkungan harus dimulai dari pribadi masing-masing, hal ini
harus diperhatikan dari kegiatan kecil dari diri sendiri.
Pekerjaan dan kegiatan manusia menjadi faktor yang
melalaikan untuk menjaga kebersihan lingkungan. Menjaga
kebersihan dan keindahan harus dimulai dari diri sendiri dan
lingkungan tempat tinggal. Banyaknya aktivitas membuat
seseorang lupa untuk menjaga kebersihan lingkungan,
contohnya yaitu memotong rumput pada halaman rumah.
Ketika rumah ditinggalkan dalam jangka waktu yang lama,
rumput akan tumbuh lebih banyak dan tinggi. Hal ini perlu
Vol.2 No.2 2017
B. Logika Fuzzy
Logika Fuzzy adalah tingkatan logika Boolean yang
mendeskripsikan konsep kebenaran sebagian (keabu-abuan).
36
@2017 kitektro
KITEKTRO: Jurnal Online Teknik Elektro
e-ISSN: 2252-7036
Vol.2 No.2 2017: 36-43
domain yang memiliki derajat keanggotaan yang lebih
tinggi Seperti yang terlihat pada Gambar 1.
Perbedaan mendasar antara logika digital dan logika Fuzzy
adalah logika digital hanya menggunakan nilai 0 dan 1
sebagai acuan untuk mengekspresikan sesuatu sedangkan
logika Fuzzy dapat menggunakan nilai diantara 0 dan 1 untuk
menentukan nilai keanggotaan (membership).
1) Himpunan Fuzzy: Himpunan Fuzzy merupakan rentang
nilai-nilai, yang mana nilai tersebut memiliki derajat
keanggotaan antara 0 sampai 1. Suatu himpunan Fuzzy Ã
dalam semesta U dinyatakan dengan fungsi keanggotaan μà ,
yang nilainya berada dalam interval [0,1], dapat dinyatakan
dengan :
μà ∶ U → [ , ]
(1)
Gambar 1 Representasi Linear Naik
Fungsi keanggotaan:
Himpunan Fuzzy A dalam semesta U dinyatakan sebagai
sekumpulan pasangan elemen u (u anggota U) dan derajat
keanggotaannya dinyatakan sebagai berikut:
à = { u, μà u | u ∈ U}
μ � = { �−
(2)
μà x
x
+ μÃ
à = ∑��=
x
x
+ ⋯ + μÃ
�à ��
��
xn
xn
(6)
e-ISSN: 2252-7036
Vol.2 No.2 2017: 36-43
Pengendalian Robot Mobil Otonom Pemotong
Rumput Menggunakan Metode Logika Fuzzy
Muhammad Firdaus1, Mohd Syaryadhi2, Aulia Rahman3
#
Teknik Elektro dan Komputer, Universitas Syiah Kuala
Jalan Tengku Syech Abdur Rauf No. 7, Darussalam, Banda Aceh, Indonesia
[email protected]
[email protected]
[email protected]
diperhatikan, Karena ketika membersihkannya memerlukan
waktu yang lama dan tenaga yang banyak.
Pada zaman moderen ini penggunaan robot untuk
menggantikan peran manusia sudah sangat lumrah. Seiring
perkembangan teknologi, peran manusia untuk memotong
rumput dapat digantikan dengan robot, sehingga manusia
dapat melakukan pekerjaan yang lainnya.
Robot mobil sudah banyak dibuat dengan maksud-maksud
tertentu, seperti robot mobil line follower yang bergerak
mengikuti garis atau robot mobil maze solving yang didesain
untuk bergerak mencari jalan keluar didalam labirin. Sensorsensor juga sudah mengalami perkembangan pesat dan
memberikan dampak positif untuk membantu kerja robot.
Penelitian-penelitian juga telah dilakukan untuk
meringankan tugas manusia dengan memanfaatkan sensorsensor. Oleh karena itu, pada tugas akhir ini di bahas tentang
robot mobil pemotong rumput yang bergerak otomatis
menggunakan sensor ultrasonik sebagai pendeteksi rintangan
dan sensor warna sebagai indikator on/off motor.
Abstrak— Penggunaan robot untuk menjaga kebersihan telah
banyak digunakan, salah satunya adalah robot untuk memotong
rumput. Tapi robot pemotong rumput (lawn mower) masih
banyak digerakkan secara manual. Pada tugas akhir ini di bahas
suatu sistem robot mobil otonom pemotong rumput yang dapat
menjelajah suatu area. Sensor ultrasonik digunakan untuk
mendeteksi pembatas sisi area. Sensor warna berfungsi sebagai
on/off putaran motor dc yang digunakan pada robot mobil.
Robot ini menggunakan mikrokontroler ATmega2560 sebagai
pusat pengendalian. Cara kerja robot yaitu bergerak sesuai
perintah yang ditentukan pada program Arduino dan seluruh
motor akan berhenti ketika mendeteksi warna merah. Bagian
depan robot mobil ini dipasang sensor ultrasonik dan bagian
bawah mobil dipasang sensor warna. Sensor-sensor ini
terhubung ke pusat pengendalian, untuk menggerakkan robot
sesuai fungsi yang telah diberikan. Metode logika Fuzzy yang
digunakan pada robot mobil ini bertujuan untuk mengatur
kecepatan motor ketika menerima input dari sensor ultrasonik,
sehingga gerakan robot pada saat berubah arah menjadi lebih
mulus. Hasil yang telah dicapai dari penelitian ini adalah robot
mobil yang dapat bergerak secara otomatis untuk menjelajahi
area yang telah ditentukan guna memotong rumput dengan
metode logika Fuzzy.
II. DASAR TEORI
A. Sistem kontrol robotik
Sistem kontrol robotik terbagi menjadi dua yaitu sistem
kontrol loop terbuka (open loop) dan loop tertutup (close
loop).
Sistem kontrol loop terbuka (kendali feedforward) yaitu
suatu sistem kontrol yang tidak menghitung ulang atau
mengoreksi output yang telah dihasilkan. Biasanya kontrol
loop terbuka tidak memiliki sensor untuk dijadikan sebagai
acuan untuk menghitung ulang output. Robot akan bekerja
lebih baik dan efektif jika dapat mengkoreksi output yang
telah dihasilkan seperti sistem kontrol loop tertutup.
Sistem kontrol loop tertutup menghasilkan output dari
sistem yang dikembalikan melalui feedback agar dapat
dijadikan input yang lain. Kemudian kontroler akan
menghitung error dari input yang diterima. Makin kecil error
yang terhitung maka semakin baik pula sistem kerja kontroler
terhadap robot.
Kata Kunci— Robot Mobil Pemotong Rumput, Sensor Warna,
Mikrokontroller ATmega2560, Sensor Ultrasonik, Logika
Fuzzy
I. PENDAHULUAN
Kebersihan dan keindahan lingkungan menjadi perhatian
penting dalam kehidupan saat ini. Menjaga kebersihan
lingkungan harus dimulai dari pribadi masing-masing, hal ini
harus diperhatikan dari kegiatan kecil dari diri sendiri.
Pekerjaan dan kegiatan manusia menjadi faktor yang
melalaikan untuk menjaga kebersihan lingkungan. Menjaga
kebersihan dan keindahan harus dimulai dari diri sendiri dan
lingkungan tempat tinggal. Banyaknya aktivitas membuat
seseorang lupa untuk menjaga kebersihan lingkungan,
contohnya yaitu memotong rumput pada halaman rumah.
Ketika rumah ditinggalkan dalam jangka waktu yang lama,
rumput akan tumbuh lebih banyak dan tinggi. Hal ini perlu
Vol.2 No.2 2017
B. Logika Fuzzy
Logika Fuzzy adalah tingkatan logika Boolean yang
mendeskripsikan konsep kebenaran sebagian (keabu-abuan).
36
@2017 kitektro
KITEKTRO: Jurnal Online Teknik Elektro
e-ISSN: 2252-7036
Vol.2 No.2 2017: 36-43
domain yang memiliki derajat keanggotaan yang lebih
tinggi Seperti yang terlihat pada Gambar 1.
Perbedaan mendasar antara logika digital dan logika Fuzzy
adalah logika digital hanya menggunakan nilai 0 dan 1
sebagai acuan untuk mengekspresikan sesuatu sedangkan
logika Fuzzy dapat menggunakan nilai diantara 0 dan 1 untuk
menentukan nilai keanggotaan (membership).
1) Himpunan Fuzzy: Himpunan Fuzzy merupakan rentang
nilai-nilai, yang mana nilai tersebut memiliki derajat
keanggotaan antara 0 sampai 1. Suatu himpunan Fuzzy Ã
dalam semesta U dinyatakan dengan fungsi keanggotaan μà ,
yang nilainya berada dalam interval [0,1], dapat dinyatakan
dengan :
μà ∶ U → [ , ]
(1)
Gambar 1 Representasi Linear Naik
Fungsi keanggotaan:
Himpunan Fuzzy A dalam semesta U dinyatakan sebagai
sekumpulan pasangan elemen u (u anggota U) dan derajat
keanggotaannya dinyatakan sebagai berikut:
à = { u, μà u | u ∈ U}
μ � = { �−
(2)
μà x
x
+ μÃ
à = ∑��=
x
x
+ ⋯ + μÃ
�à ��
��
xn
xn
(6)