Tujuan dan Indikator
Tujuan Pembelajaran
Setelah melakukan praktik pada sesi ini,diharapkan mahasiswa mengetahui dan memahami beberapa hal berikut:
- Memahami definisi sensor yang digunakan pada sistem robot.
- Mengetahui cara kerja piranti sensor untuk mendeteksi atau mengukur besaran alamiah secara digital.
Indikator Capaian Pembelejaran
- Mahasiswa mampu menjelaskan cara melakukan antarmuka dan pembacaan informasi dari sebuah piranti sensor pada robot.
- Mahasiswa mampu membuat aplikasi sederhana untuk membaca input alamiah dari sensor dan mengubahnya menjadi informasi digital dengan benar.
Teori Singkat
Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisik atau kimia. Teknologi sensor saat ini telah dibuat dengan ukuran sangat kecil dengan orde nanometer.
Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi. Sedangkan sensor pada robot adalah piranti yang digunakan untuk mengestimasi kondisi dan lingkungan di sekitar robot.
Sinyal dari sensor ini dilewatkan menuju pengendali utama untuk menentukan tindakan yang sesuai. Sensor pada robot didasarkan pada fungsi organ sensorik manusia. Robot membutuhkan informasi yang luas tentang lingkungannya agar berfungsi secara efektif.
Ada banyak sekali jenis sensor yang bisa ditanamkan pada robot. Dengan memiliki fungsi yang beragam juga . Diantaranya adalah;
1. Touch Sensor
Touch Sensor adalah jenis sensor yang akan mendeteksi sentuhan, layaknya pada kulit manusia. Touch Sensor pada dasarnya adalah sakelar yang memiliki berbagai jenis bentuk.
Pada robot digunakan untuk misalnya;
- mendeteksi objek yang ada pada tangan robot,
- mencegah terjadinya tabrakan pada robot beroda, dan
- masih banyak lagi.
 |
| Gambar 2.1 Beberapa produk touch sensor |
2. Light Sensor
Light Sensor adalah sensor untuk mendeteksi cahaya atau peka terhadap cahaya disekitarnya. Dengan sensor ini robot dapat mengetahui gelap dan terang suatu objek, tempat, siang atau malam.
Untuk menentukan gelap dan terang suatu tempat biasa menggunakan LOR Sensor, sementara untuk keperluan Robot Pengikut Garis ( Line Follower ) menggunakan jenis lnfraRed Sensor.
 |
| Gambar 2.2 Beberapa produk light sensor |
3. Color Sensor
Color Sensor secara umum mirip seperti light sensor, color sensor juga bisa mendeteksi gelap terang dengan menangkap warna hitam dan putih. Tapi selain itu, Color Sensor juga dapat mendeteksi warna lainnya seperti merah, biru, kuning,dan sebagainya.
Pada aplikasinya color sensor juga bisa digunakan untuk mendeteksi warna obyek dalam rangka upaya pengenalan atau seleksi.
 |
| Gambar 2.3 Beberapa produk colour sensor |
4. Distance Sensor
Distance Sensor adalah jenis sensor yang digunakan untuk mendeteksi objek dengan cara mengukur jarak objek tersebut. Sensor ini bisa mengukur jarak dengan sangat akurat.
Dalam robot, distance sensor berguna sebagai piranti untuk merasakan secara jarak jauh. Robot dapat merasakan objek didepannya dengan sensor ini.
Conteh distance sensor yang paling sering digunakan adalah yang menggunakan media gelombang ultrasonik. Cara kerjanya sama persis seperti mulut dan telinga pada kelelawar.
 |
| Gambar 2.4 Beberapa produk distance sensor |
5. Sound Sensor
Sound Sensor adalah sensor untuk mendeteksi suara disekitar robot, fungsinya seperti telinga manusia. Melalui perangkat lunak, sensor ini bisa membedakan suara yang nyaring,suara yang tidak nyaring,atau hening.
Sensitifitasnya bisa diatur secara manual, atau terprogram, tergantung jenis sensor yang dipakai. Bahkan bisa juga digunakan untuk pengenalan suara ( voice recognition ) yaitu bisa diprogram untuk mengerti ucapan yang sampaikan oleh manusia.
 |
| Gambar 2.5 Beberapa produk sound sensor |
6. Inertial Sensor
Inertial Sensor adalah sensor untuk mengetahui besar gaya inersia yang dialami oleh robot karena gravitasi bumi. Umumnya sensor ini terdiri dari accelerometer dan gyroscope.
Sensor ini biasanya digunakan oleh robot untuk mengetahui sudut rotasi dalam 3-aksis (roll-pitch-yaw) yang banyak digunakan pada robot terbang untuk mengendalikan kestabilan posisi.
 |
| Gambar 2.6 Beberapa produk sound sensor |
7. Temperature Sensor
Temperature Sensor adalah sensor yang digunakan untuk mengetahui suhu di sekitar robot. Sensor suhu terbagi menjadi dua jenis berdasarkan metode pengukurannya, yaitu contact dan non-contact.
Jenis contact digunakan untuk mengukur suhu dengan cara bersentuhan dengan benda, sedangkan jenis non-contact bisa mengukur suhu tanpa menyentu benda.
 |
| Gambar 2.7 Beberapa produk temperature sensor |
Alat dan Bahan Percobaan
Pada sesi ini akan diperkenalkan tentang cara penggunaan beberapa jenis sensor pada sistem robot. Adapun alat dan bahan yang digunakan selama percobaan adalah:
1. Sensor
Terdapat beberapa sensor yang akan digunakan selama kegiatan praktik, seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 2.1 berikut.
Tabel 2.1 Sensor robot yang digunakan selama praktikum
2. Mistar Ukur
Digunakan sebagai referensi nilai pengukuran jarak.
3. Multimeter Digital
Alat bantu untuk mengukur nilai hambatan, arus, tegangan, dan kontinyuitas listrik dari sistem elektronik selama praktikum robotika.
4. Benda Uji
Digunakan sebagai benda percobaan untuk menguji karakteristik kerja dari sensor cahaya, sensor warna, dan sensor jarak .Antara lain: 3 kertas berwarna Merah - Hijau - Biru,papan kayu, papan polystyrene, dan sponge.
5. Papan Arduino
Digunakan sebagai sistem elektronik pengendali utama untuk menguji fungsi pembacaan sensor dengan melibatkan aktivitas antarmuka perangkat keras dan pemrograman perangkat lunak.
6. Project Board & Kabel Jumper
Digunakan untuk menghubungkan piranti sensor dengan pengendali utama.
Langkah Percobaan
Percobaan pembacaan sensor oleh papan Arduino melibatkan dua aktifitas, yaitu perancangan antarmuka perangkat keras dan pemrograman perangkat lunak. Adapun langkah percobaannya adalah sebagai berikut:
1. Disain antarmuka perangkat keras
Percobaan ini melibatkan aktifitas menghubungkan papan Arduino dengan beberapa sensor seperti yang dinyatakan dalam Tabel 2.1 di atas.
Pelajari datasheet setiap sensor yang akan diberikan saat praktikum, dan perhatikan dengan teliti pengkawatan suplai catu daya agar tidak terjadi kesalahan hubung.
2. Pemrograman perangkat lunak
Setelah perangkat keras selesai dirakit, selanjutnya membuat kode program untuk membaca informasi dari setiap sensor.
Ketik contoh kode program untuk setiap jenis sensor yang akan diberikan beserta lembar datasheet, kemudian lakukan kompilasi dan upload ke papan Arduino.
Pengamatan hasil pembacaan sensor dapat dilakukan menggunakan monitor data serial pada Arduino IDE.
3. Analisis hasil percobaan
Berdasarkan informasi pengukuran oleh sensor berdasarkan pengamatan melalui monitor data serial, lakukan pencatatan hasilnya pada tabel untuk setiap jenis sensor.
Tahap selanjutnya adalah menganalisa karakteristik sensor berdasarkan hasil percobaan yang sudah dilakukan. Tabel 2.2 - 2.4 menunjukkan data apa saja yang harus diperoleh sebagai bahan analisa hasil percobaan.
Tabel 2.2 Tabel percobaan light sensor
Tabel 2.2 menunjukkan parameter pengamatan saat pengujian light sensor. Pada bagian status diisi dengan nilai Boolean HIGH atau LOW, boleh juga TRUE atau FALSE.
Tabel 2.3 Tabel percobaan colour sensor
Tabel 2.3 menunjukkan parameter pengamatan saat pengujian colour sensor. Pada bagian output diisi dengan nilai bacaan warna secara digital untuk Red - Green - Blue.
Tabet 2.4 Tabel percobaan distance sensor
Tabel 2.4 menunjukkan parameter pengamatan saat pengujian distance sensor. Anda bisa mengamati hubungan antara jenis material benda uji dengan nilai error pengukuran yang terjadi, dan atau mendapatkan standar error pengukuran sensor berdasarkan mistar ukur, dsb.
Tugas
Berikut ini deskripsi tugas yang harus anda lakukan terkait dengan tahap-tahap percobaan yang sudah dilakukan.
- Lakukan antarmuka sistem kendali utama robot dengan tiga jenis sensor: light sensor, colour sensor, dan distance sensor. Kemudian isikan data-data hasil pengamatan ke dalam Tabel 2.2 - 2.4 sesuai dengan jenis sensornya.
- Berdasarkan data-data hasil pengamatan pada Tabel 2.2 - 2.4, berikan ulasan analisa hasil yang menyimpulkan pengamatan anda selama praktikum dan membuat laporan percobaan yang berisi dokumentasi percobaan yang berhasil dilaksanakan dan berjalan dengan benar.