Home >Documents >RANCANG BANGUN ROBOT MOBIL PENJEJAK BENDA · PDF filerancang bangun robot mobil penjejak benda...

RANCANG BANGUN ROBOT MOBIL PENJEJAK BENDA · PDF filerancang bangun robot mobil penjejak benda...

Date post:01-May-2018
Category:
View:226 times
Download:4 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • RANCANG BANGUN ROBOT MOBIL PENJEJAK BENDA BERGERAK BERBASIS

    PENGENDALI PD (Proposional-Derivative) MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR

    ATmega8535

    Proposal Tugas Akhir

    oleh

    Endang Dwi Hartanti

    L2F 003 496

    JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

    FAKULTAS TEKNIK

    UNIVERSITAS DIPONEGORO

    Semarang, Maret 2007

  • Proposal Tugas Akhir

    RANCANG BANGUN ROBOT MOBIL PENJEJAK BENDA

    BERGERAK BERBASIS PENGENDALI PD (Proposional-Derivative)

    MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR ATmega8535

    Yang diajukan oleh

    Endang Dwi Hartanti

    L2F 003 496

    Kepada

    Jurusan Teknik Elektro

    Fakultas Teknik

    Universitas Diponegoro

    Telah disetujui oleh:

    Pembimbing I,

    Iwan Setiawan, ST, MT NIP. 132 283 183

    Tanggal:_______________

    Pembimbing II,

    Sumardi, ST. MT. NIP. 132 125 670

    Tanggal: ______________

    Mengetahui,

    Koordinator Tugas Akhir

    R. Rizal Isnanto, ST , MM, MT NIP. 132 288 515

    Tanggal:__________________

  • ABSTRAK

    Robot mobil merupakan salah satu bentuk robot yang dapat digunakan untuk berbagai

    macam keperluan. Robot mobil dapat dimanfaatkan untuk memindahkan barang dalam suatu pabrik atau rumah sakit, melakukan pemetaan atau observasi pada suatu daerah asing yang belum terjamah, melakukan pengukuran jarak jauh (telemetri) pada suatu kondisi yang membahayakan manusia, menjinakkan bom, kendaraan yang mampu berjalan secara otomatis dan mampu menghindari halangan di depannya, serta masih banyak manfaat yang lainnya.

    Untuk melakukan semua itu robot mobil memerlukan sebuah kecerdasan. Kecerdasan ini meliputi kemampuan robot untuk menghasilkan lintasan sendiri yang efisien (generator trayektori) dan sistem control agar robot mobil selalu berada pada lintasan trayektori yang dihasilkannya tadi.

    Pada tugas akhir ini trayektori robot mobil adalah sebuah benda bergerak. Sedangkan sistem control yang digunakan adalah pengendali Proporsional plus Derivative (PD) yang ditanamkan pada sebuah mikrokontroler. Pengendali PD ini dimaksudkan agar robot mampu mempertahankan jarak relatifnya terhadap benda bergerak sewaktu berjalan. Sehingga robot mobil tidak akan membentur benda bergerak acuannya.

    Robot mobil dilengkapi dengan sensor jarak pada sisinya sehingga robot akan dapat mengetahui posisinya terhadap benda bergerak. Sensor jarak yang digunakan adalah sensor infra merah yang menerapkan prinsip triangulation (segitiga).

    Pengendali PD dipilih karena pengendali ini umum digunakan untuk mengendalikan kecepatan putaran motor listrik. Meskipun secara umum yang dikendalikan adalah posisi robot mobil terhadap benda bergerak tetapi pengendalian ini dilakukan melalui pengendalian kecepatan putaran roda-roda robot yang tidak lain adalah kecepatan putaran motor listrik (motor DC).

    Pengendalian kecepatan putar motor DC dilakukan dengan memanfaatkan prinsip PWM (Pulse Width Modulation), yaitu pengaturan lebar pulsa pada supply motor DC. Makin lebar waktu aktifnya maka putaran motor DC akan semakin cepat, begitu pula sebaliknya. Dengan demikian maka kecepatan putar motor DC dapat dikendalikan.

    Robot mobil dalam mekanisme geraknya dibagi menjadi 2 yaitu steering atau ackerman drive dan differensial drive. Pada tugas akhir ini robot yang akan dibuat adalah robot mobile dengan penggerak diferensial dengan pertimbangan bahwa robot dengan konstruksi semacam ini akan lebih mudah melakukan manuever serta tidak terlalu rumit pengendaliannya. Kata kunci: Pengendali PD, mikrokontroler, sensor jarak, triangulation, PWM, Motor DC.

  • PROPOSAL TUGAS AKHIR

    I. Judul

    RANCANG BANGUN ROBOT MOBIL PENJEJAK BENDA BERGERAK BERBASIS PENGENDALI PD (Proposional-Derivative) MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR ATmega8535

    II. Bidang Ilmu Teknik Kontrol

    III. Latar Belakang

    Robot mobil merupakan salah satu bentuk robot yang dapat digunakan

    untuk berbagai macam keperluan. Robot mobil dapat dimanfaatkan untuk

    memindahkan barang dalam suatu pabrik atau rumah sakit, melakukan pemetaan

    atau observasi pada suatu daerah asing yang belum terjamah, melakukan

    pengukuran jarak jauh (telemetri) pada suatu kondisi yang membahayakan

    manusia, menjinakkan bom, kendaraan yang mampu berjalan secara otomatis dan

    mampu menghindari halangan di depannya, serta masih banyak manfaat yang

    lainnya. Karena manfaatnya yang besar ini sehingga banyak negara-negara maju

    telah melakukan penelitian dan pengembangan di bidang robotika terutama robot

    mobil.

    Robot mobil memiliki 3 hal penting yang harus diperhatikan, yaitu desain

    penggerak robot mobil, pembangkitan trayektori (navigasi robot), dan

    pengendalian pada robot mobil. Pengemudian robot mobil terbagi menjadi 2 yaitu

    tipe ackerman (car steering) dan tipe penggerak diferensial (differensial steering).

    Terdapat 2 kendala utama dalam membangun sebuah system robot

    cerdas. Dua masalah tersebut yaitu pembangkitan trayektori dan pengendalian

    robot. Pembangkitan trayektori dimaksudkan bahwa robot mobil mampu

    menentukan lintasan yang akan dilaluinya sendiri dengan mempertimbangkan

    jarak terdekat, kecepatan, rintangan, waktu dan lain-lain. Sedangkan pengendalian

  • robot adalah sebuah algoritma yang akan membuat robot untuk selalu berada pada

    lintasannya tadi.

    Pada tugas akhir ini trayektori robot adalah sebuah benda bergerak dengan

    berbagai macam bentuk sehingga robot mobil tidak perlu membangkitkan

    trayektorinya sendiri. Dengan demikian robot yang akan dibuat pada tugas akhir

    ini hanya akan menjejak benda bergerak tersebut sebagai trayektorinya atau

    lintasannya.

    IV. Tujuan

    Tujuan yang hendak dicapai dalam tugas akhir ini adalah membangun

    suatu sistem robot mobil yang mampu menjejak atau mengikuti benda bergerak

    sebagai lintasannya.

    V. Pembatasan Masalah Pembatasan masalah pada Tugas Akhir ini adalah:

    Robot mobil yang dibuat menggunakan penggerak diferensial.

    Pergerakan robot mengabaikan massa, percepatan, gaya, gesekan karena

    robot mobil yang dibuat berukuran kecil.

    Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler AVR Atmega8535.

    Sensor jarak yang digunakan adalah sensor infra merah dengan prinsip

    triangulation.

    Robot mobil dibuat hanya untuk menjejak atau mengikuti benda bergerak

    yang sudah disediakan.

    Pengendali yang digunakan adalah pengendali proposional plus derivative

    (PD) dengan tuning parameter dilakukan secara empiris.

    Robot mobil yang dirancang hanya dapat melakukan gerakan maju dan

    tidak didesain untuk manuever bergerak mundur.

    Pengendalian kecepatan motor DC dilakukan melalui PWM.

    Bahasa pemrograman yang digunakan adalah dengan menggunakan

    bahasa C yang diadaptasikan pada software Code Vision AVR.

  • VI. Tinjauan Pustaka 6.1 Hasil Penelitian Terdahulu

    1. Rancang Bangun Robot Mobil Penjejak Dinding Berbasis Pengendali PD Menggunakan Mikrokontroler AVR ATmega8535

    Oleh : Accep Handyarso (Teknik Elektro UNDIP, Semarang) 1

    Dalam makalah Tugas Akhir ini yang digunakan sebagai

    pengendali robot mobil adalah pengendali PD (Proposional-Derivative)

    dan trayektori yang digunakan adalah dinding. Mekanisme penggerak

    yang digunakan adalah pergerakan diferensial. Robot mobil tipe

    penggerak diferensial memiliki 2 buah roda penggerak yang terpisah

    (kanan dan kiri). Kedua roda ini digerakkan oleh motor DC yang

    ditempatkan pada satu sumbu secara terpisah. Sehingga kedua roda ini

    berfungsi sebagai penggerak sekaligus sebagai kemudi robot mobil.

    Sehingga tingkat keluwesan robot dan kemampuan maneuver robot mobil

    tipe penggerak diferensial jauh lebih baik

    Pengendali proposional-derivative tertanam dalam suatu

    mikrokontroller. Mikrokontroller yang digunakan adalah mikrokontroller

    Atmega 8535. Sensor yang digunakan adalah sensor ultrasonik buatan

    Parallax (Sensor PING Ultrasonik Range Finder) yang mempunyai prinsip

    kerja mendeteksi jarak objek dengan cara memancarkan gelombang

    ultrasonok (40KHz) selama waktu pemancaran kemudian mendeteksi

    pantulannya.

    Prinsip kerja robot ini adalah masukan pengendali berupa error

    jarak terhadap dinding yang diperoleh melalui sensor jarak ultrasonik

    (PING). Kemudian sinyal Kendali berupa sinyal kontrol yang digunakan

    untuk mengendalikan kecepatan angular robot. Dengan menggunakan

    kinematika balik maka kecepatan angular robot diubah menjadi kecepatan

    putaran roda kanan dan roda kiri robot. Sehingga robot akan dapat berjalan

    menelusuri dinding sebelah kiri.

  • Pengujian yang dilakukan pada robot ini ada dua yaitu pengujian

    perangkat keras dan penmgujian perangkat lunak. Pengujian perangkat

    keras meliputi pengujian sensor jarak, dan pengujian driver motor DC

    sedangkan pengujian perangkat lunak meliputi pengujian algoritma PD

    dan pengujian nilai Kp dan Kd. Hasil pengujian sensor jarak adalah

    pembacaan sensor dibatasi antara range 10 cm 150 cm, hal ini

    disebabkan karena untuk dapat mengukur jarak yang lebih jauh (lebih dari

    setengah meter), maka sensor PING harus diletakkan minimal pada

    ketinggian setengah meter dari lantai. Untuk hasil pengujian driver motor

    DC adalah menggunakan baterai dengan tegangan nominal 9 V (namun

    terukur 9.6 V). Untuk pengujian algoritma PD robot ditempatkan pada 3

    macam posisi, yaitu [1] Robot berada pada posisi jauh dari jarak referensi,

    [2] Robot berada pada posisi dekat dengan dindi

Click here to load reader

Embed Size (px)
Recommended