Tujuan dan Indikator
Tujuan Pembelajaran
Setelah melakukan praktik pada sesi ini,diharapkan mahasiswa mengetahui dan memahami beberapa hal berikut:
- Pemahaman secara praktis tentang robot bergerak jenis non-holonomik.
- Cara merancang sistem robot bergerak jenis non-holonomic.
Indikator Capaian Pembelejaran
- Mahasiswa mampu menjelaskan karakteristik rancangan robot bergerak jenis non holonomik.
- Mahasiswa mampu merancang robot bergerak jenis non-holonomik berdasarkan pengetahuan tentang sistem elektronik dan sistem mekanik.
Teori Singkat
Robot begerak (mobile robot) adalah konstruksi robot yang mempunyai aktuator berupa roda untuk menggerakkan keseluruhan badan robot tersebut, sehingga robot tersebut dapat melakukan rotasi maupun perpindahan posisi dari satu titik ke titik yang lain.
Jika dilihat berdasarkan bagaimana cara robot bergerak maka dapat dibagi dalam dua kategori,yaitu
- Holonomik dan
- Non-Holonomik .
Sebuah robot bergerak dikategorikan Holonomik Jika robot tersebut memiliki jumlah total derajat kebebasan (DoF - degree of freedom) sama dengan jumlah DoF yang dapat dikendalikan ( controllable DoF),
misal: robot bergerak yang memiliki 3-DoF yaitu posisi X, posisi Y, dan rotasi Z dengan aktuator berupa 3 buah motor yang terhubung dengan end effector berupa roda omni ( omni-wheel) sehingga memungkinkan untuk bisa bergerak ke segala arah. Gambar 4.1 menunjukkan contoh robot bergerak jenis Holonomic.
 |
| Gambar 4.1 Robot bergerak jenis Holonomik |
Sebaliknya, robot bergerak dikategorikan Non-Holonomik jika robot tersebut memiliki jumlah total DoF lebih besar dari jumlah DoF yang dapat dikendalikan, misal: robot bergerak ang memiliki 3-DoF yaitu posisi X, posisi Y, dan rotasi Z dengan aktuator berupa 2 buah motor diferensial yang terhubung dengan end-effector berupa roda biasa sehingga hanya memiliki 2 DoF berupa kecepatan roda kiri dan kecepatan roda kanan.
Dengan demikian, robot jenis non-holonomik tidak dapat bergerak ke segala arah. Gambar 4.2 menunjukkan contoh robot bergerak jenis Non-Holonomic.
 |
| Gambar 4.2 Robot bergerak jenis Non-Holonomik |
Alat dan Bahan Percobaan
Pada sesi ini akan diperkenalkan tentang perancangan robot bergerak jenis Non-Holonomic menggunakan aktuator sebagai penggerak roda diferensial robot. Adapun alat dan bahan yang digunakan selama percobaan adalah:
1. Kit Robot Bergerak Non-Holonomic
Merupakan kit robot yang terdiri dari beragam komponen mekanis dan dilengkapi dengan sensor, aktuator, dan pengendali utama.
Tabel 4.1 menunjukkan komponen komponen yang ada dalam satu kit robot bergerak jenin non-holonomik.
Tabel 4.1Komponen sistem robot bergerak non-holonomik
2. Multimeter Digital
Alat bantu untuk mengukur nilai hambatan, arus, tegangan, dan kontinyuitas listrik dari sistem elektronik selama praktikum robotika.
Langkah Percobaan
Percobaan perakitan robot bergerak jenis non-holonomik melibatkan tiga aktifitas, yaitu perakitan sistem mekanik-elektronik robot, pemrograman perangkat lunak, dan uji integrasi. Adapun langkah percobaannya adalah sebagai berikut:
1. lntegrasi Perangkat
Percobaan ini melibatkan aktifitas merakit semua komponen robot meliputi mekanik dan elektronik seperti yang dinyatakan dalam Tabel 4.1 di atas. Pelajari datasheet setiap bagian yang akan diberikan saat praktikum, dan perhatikan dengan teliti pengkawatan suplai catu daya agar tidak terjadi kesalahan hubung.
2. Pemrograman perangkat lunak
Setelah perangkat mekanik-elektronik selesai dirakit, selanjutnya membuat kode program untuk menguji keberhasilan integrasi sistem. Ketik contoh kode program untuk pengujian integrasi yang akan diberikan beserta lembar datasheet, kemudian lakukan kompilasi dan upload ke papan Arduino. Langkah-langkah pengendalian dapat dilihat melalui monitor data serial pada Arduino IDE.
3. Analisis hasil percobaan
Tahap selanjutnya adalah menganalisa hasil integrase sistem mekanik-elektronik robot berdasarkan hasil percobaan yang sudah dilakukan. Tabel 4.2 menunjukkan data apa saja yang harus diperoleh sebagai bahan analisa hasil percobaan.
Tabel 4.2 Data karakteristik mekanik-elektronik robot bergerak model diferensial
 |
| Gambar 4.3 Pola lintasan uji kendali gerak robot |
Tugas
Berikut ini deskripsi tugas yang harus anda lakukan terkait dengan tahap-tahap percobaan yang sudah dilakukan.
- Mendapatkan parameter mekanik-elektronik robot sesuai dengan Tabel 4.2.
- Berdasarkan hasil dari langkah pertama, rancanglah perangkat lunak pengendali utama untuk menggerakkan robot maju mengikuti lintasan seperti yang diilustrasikan pada Gambar 4.3, kemudian lakukan lakukan validasi secara visual berdasarkan lintasan yang sesungguhnya.
- Ulangi langkah pertama untuk gerakan mundur.
- Berdasarkan data-data hasil percobaan, 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.