Tujuan dan Indikator
Setelah melakukan praktik pada sesi ini,diharapkan mahasiswa mengetahui dan memahami beberapa hal berikut:
- Prinsip kerja dari navigasi robot bergerak yang melibatkan pirantisensor, kendali utama, dan aktuator.
- Cara melakukan navigasi dengan mendayagunakan kemampuan mekanik-elektronik robot dan perangkat lunak yang dikembangkan.
Indikator Capaian Pembelejaran
- Mahasiswa mampu menjelaskan kaidah navigasi pada robot bergerak non-holonomik jenis diferensial.
- Mahasiswa mampu membuat aplikasi sederhana tentang penerapan konsep navigasi untuk mencapai lokasi tujuan dengan mengikuti lintasan dan menghindari halangan.
Teori Singkat
Navigasi robot adalah bentuk kemampuan robot dalam bergerak menuju posisi tujuan ( goal) dengan mengikuti lintasan yang sudah ditentukan (path following) atau membuat lintasan sendiri (path planning ), serta mampu mengenali halangan (obstacle detection) kemudian menghindari halangan tersebut (obstacle avoidance).
Konsep navigasi pada robot bergerak umumnya melibatkan penggunaan sensor sebagai masukan umpan balik mengenai kondisi disekitar robot untuk mengenali lintasan atau mendeteksi potensi halangan.
Navigasi robot menggunakan sensor wheel encoder dikenal dengan teknik dead reckoning, atau menggunakan konsep line/ wall following menggunakan sensor garis/jarak.
Untuk menentukan navigasi robot dengan baik, posisi tujuan harus diketahui terlebih dahulu dengan ditentukan secara sengaja (pre-determined) atau mencari terlebih dahulu ( mapping ).
Gambar 6.1 menunjukkan konsep navigasi robot bergerak dengan menggunakan teknik path following dengan posisi tujuan pre-determined memanfaatkan sensor garis dan sensor jarak.
 |
| Gambar 6.1 Navigasi robot bergerak. (atas) Line follower. (bawah) Wall follower. |
Alat dan Bahan Percobaan
Pada sesi ini akan diperkenalkan tentang teknik navigasi robot bergerak jenis Non-Holonomic menggunakan sensor sebagai piranti deteksi obyek di sekitar 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. Komponen-komponen yang ada dalam satu kit robot bergerak jenin non-holonomik dapat dilihat pada Tabel 4.1.
2. Multimeter Digital
Alat bantu untuk mengukur nilai hambatan, arus, tegangan, dan kontinyuitas listrik dari sistem elektronik selama praktikum robotika.
3. Mistar Ukur
Digunakan sebagai referensi nilai pengukuran sudut gerak rotasi (0 ) dan posisi gerak translasi aktuator (cm).
Langkah Percobaan
Percobaan perakitan robot bergerak jenis non-holonomik melibatkan tiga aktifitas, yaitu perakitan sistem mekanik-elektronik robot, pemrograman perangkat lunak, dan uji navigasi robot. 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 fungsi navigasi robot berdasarkan rancangan medan yang ilustrasikan oleh Gambar 6.2. Ketik contoh kode program untuk pengujian navigasi robot 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 uji kinematika maju robot berdasarkan hasil percobaan yang sudah dilakukan. Gambar 6.2 menunjukkan desain dua jenis area pengujian navigasi robot yang melibatkan dua jenis sensor, sensor garis dan sensor jarak.
 |
| Gambar 6.2 Rancangan zona uji navigasi robot. (kiri) Zona uji navigasi linefollower. (kanan) Zona uji navigasi wallfollower. |
Tugas
Berikut ini deskripsi tugas yang harus anda lakukan terkait dengan tahap-tahap percobaan yang sudah dilakukan.
- Buatlah dua jenis zona uji navigasi robot bergerak dengan spesifikasi seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 6.2. Zona uji navigasi line follower menggunakan lintasan berupa garis putih pada area yang berwarna gelap. Sedangkan zona uji navigasi wall follower menggunakan papan dari bahan kayu atau polystyrene.
- Rancanglah perangkat lunak robot dalam rangka melakukan navigasi berdasarkan skenario yang sudah anda buat. Selanjutnya kompilasi dan upload kode program yang sudah anda buat, kemudian amati hasilnya.
- 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.