ARIEF SARDJONO, ST, MT

KONTROL PENJEJAK PADA ROBOT PEMADAM API MENGGUNAKAN SISTEM PENGINDERA API DAN POSISI JARAK DENGAN METODE FUZZY LOGIC YOUR SUBTITLE GOES HERE OLEH PUNGKY EKA SASMITA 2209105037

Dr.TRI ARIEF SARDJONO, ST, MT. Ir. HARRIS PIRNGADI, MT. 6 JULI 2011 RUANG B203 TEKNIK ELEKTRO ITS

LATAR BELAKANG TUJUAN

GAMBARAN

UMUM

PERMASALAHAN METODOLOGI PENELITIAN

KESIMPULAN & SARAN

LATAR BELAKANG Robot pemadam api menggunakan robot hexapod

Dengan mengambil contoh kebakaran yang disimulasikan dalam lapangan Kontes Robot Cerdas Indonesia

LATAR BELAKANG Algoritma cerdas berguna untuk menambah intellegence dari sebuah robot

Ketertarikan penulis dalam dunia robotika

SOLUSI… DIPERLUKAN SISTEM NAVIGASI YANG HANDAL SEHINGGA DAPAT MENUNJANG KINERJA OPTIMUM ROBOT

KONTROL PENJEJAK PADA ROBOT PEMADAM API MENGGUNAKAN SISTEM PENGINDERA API DAN POSISI JARAK DENGAN METODE FUZZY LOGIC

TUJUAN Untuk merancang platform dan pengembangan perangkat lunak robot hexapod yang memiliki kemampuan navigasi yang baik dalam melakukan misi pemadaman api dalam Kontes Robot Cerdas Indonesia

2

PERMASALAHAN

Bagaimana membaca data sensor thermopile array

1

MASALAH

2

Bagaimana pengintegrasian sistem penempatan sensor dan modulmodul elektronik

3 Bagaimanakah menerapkan algoritma fuzzy pada robot otomatis sehingga dapat menghasilkan sistem navigasi yang baik

BATASAN MASALAH 1. Sebagai objek, api yang digunakan berasal dari nyala api lilin 2. Sensor jarak yang digunakan adalah sensor ultrasonik 3. Proses navigasi robot dilakukan oleh mikrokontroler 4. Algoritma yang digunakan untuk mengontrol robot otomatis adalah algoritma wall folowing yang dibuat menggunakan metode fuzzy logic 5. Bentuk lapangan pengujian sesuai dengan Kontes Robot Cerdas Indonesia dengan konfigurasi yang tetap.

METODOLOGI PENELITIAN MULAI

STUDI LITERATUR

PERANCANGAN SISTEM

PENGUJIAN ALAT

ANALISA DATA

PENULISAN LAPORAN

SELESAI

PERANCANGAN SISTEM Perancangan Sistem

Perancangan Mekanik Robot

Perancangan Elektrik Robot

Revisi per bagian sistem

Pengujian per bagian sistem

Integrasi Sistem

Perancangan Algoritma Fuzzy

Revisi Algoritma

Pengujian Algoritma

Pengujian Akhir

Perancangan Software

PERANCANGAN MEKANIK

Mekanik Robot Hexapod

PERANCANGAN ELEKTRIK ROBOT Blok Diagram Elektrik Sistem

PERANCANGAN ELEKTRIK ROBOT

1. Perancangan Minimum Sistem


2. Perancangan Rangkaian Sensor Garis


3. Perancangan Rangkaian Konverter TTL ke RS232


4. Perancangan Driver Motor DC

PERANCANGAN SOFTWARE 1. Sistem Scanning sensor ultrasonik 2. Pembacaan data sensor TPA81 3. Komunikasi serial antar mikrokontroler

4. Algoritma robot secara keseluruhan

PERANCANGAN SOFTWARE

1. Sistem Scanning sensor ultrasonik Flowchart Pembacaan Jarak Start

Inisialisasi Timer1

Konfigurasi peletakan sensor ultrasonik

trigger=high

us2

delay 10 us trigger=low N

1

us 3

us

echo=high Y Start timer1 TCNT1++

us4

us6

us5

echo=low N timer1 overflow Y Stop timer TCNT1=36000 jarak= TCNT1/58 Stop

Y


2. Pembacaan data sensor TPA81

unsigned char termal_read(unsigned char count) { unsigned char suhu; delay_ms(50); i2c_start(); i2c_write(0xD0); i2c_write(count); i2c_start(); i2c_write(0xD1); suhu=i2c_read(0); i2c_stop(); return suhu; }


3. Komunikasi serial antar mikrokontroler

// USART initialization // Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART Receiver: On // USART Transmitter: On // USART Mode: Asynchronous // USART Baud Rate: 38400 UCSRA=0x00; UCSRB=0x98; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x0C;


4. Algoritma robot secara keseluruhan START

Wall following tidak Masuk ruangan ya Mendeteksi Api ya Scan api tidak Posisi api ya Padamkan api Kembali ke Home

STOP

tidak



Proses fuzzy robot Start

2 data us

Fuzzyfikasi us

Evaluasi rule us

Defuzzyfika si us

Nilai maju

Nilai belok

Stop



Fuzzyfikasi error

Derajat Keanggotaan 1

Zero

(-) Besar

-5

(-) Kecil

-4

Error = Ultrasonik1 - set_kiri

(+) Kecil

-2

0

2

4

(+) Besar

5

.



Haluan = Ultrasonik2 - set_depan

Fuzzyfikasi haluan



Evaluasi Rule

Rule kontrol maju

Rule kontrol belok



Defuzzyfikasi

Metode yang digunakan dalam proses ini adalah COG (Center of Gravity)



Flowchart Pendeteksi Api Start

Pengecekan sumber api

tidak

Scanning posisi api

Mendeteksi posisi api ya Belok kanan

Lurus

Padamkan api

Stop

Belok kiri

PENGUJIAN ALAT 1. Pengujian Sensor Garis

Data Pengujian Rangkaian Sensor Garis Pengujian

Jarak (cm)

Indikator led pada saat di garis putih

Indikator led pada saat tidak di garis Putih

1 2 3 4 5 6 7

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

Mati Mati Mati Mati Mati Mati Mati

Hidup Hidup Hidup Hidup Hidup Hidup Hidup

PENGUJIAN ALAT 2. Pengujian Sensor Ultrasonik SRF04

Data Pengujian Sensor Ultrasonik SRF04

Pengujian 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Jarak Benda 3 cm 6 cm 10 cm 15 cm 20 cm 25 cm 30 cm 40 cm 50 cm 70 cm 100 cm 150 cm 200 cm 250 cm

Tampilan pada LCD 3 cm 6 cm 10 cm 15 cm 20 cm 25 cm 30 cm 40 cm 49 cm 71 cm 98 cm 150 cm 199 cm 243 cm

PENGUJIAN ALAT 3. Pengujian Sensor Api Hamamatsu UV-tron

Data Pengujian Sensor Api Hamamatsu UV-tron Jarak (cm)

Tegangan (volt)

100 200 300 400 500

5 5 5 5 5

PENGUJIAN ALAT 4. Pengujian Sensor Panas TPA-81 Sudut Pandang Sensor TPA81

Data Pengujian Sensor TPA-81 Jarak lilin (cm) 2 3 10 20 30 50 100

1 114 86 35 34 33 32 31

Data Sensor per pixel (desimal) 2 3 4 5 6 7 167 168 164 161 158 166 142 171 166 163 160 114 19 43 82 158 55 42 36 36 43 151 50 38 35 35 37 87 39 33 35 35 37 87 39 33 34 32 32 60 34 31

8 169 80 41 34 31 31 30

PENGUJIAN ALAT 4. Pengujian Berjalan Mengikuti Dinding Kanan dan Kiri Hasil Pengujian Lintasan wall following kiri

Lintasan Lurus

Belokan 90º

Belokan 180º

Percobaan

Hasil

Percobaan

Hasil

Percobaan

Hasil

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1 1 1 0 1 1 1 1 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

Lintasan Lurus

Belokan 90º

Belokan 180º

PENGUJIAN ALAT 4. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan Konfigurasi Lapangan

Hasil Pengujian Konfigurasi Lapangan Percobaan

1 2 3 4 5 6 7 8

Ruangan Posisi Start Normal Normal 1 1 2 2 3 3

Ruangan Posisi Api 1 2 2 3 3 1 1 2

Memadamkan api

Kembali ke Home

Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Tidak Ya

Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Tidak Ya

KESIMPULAN • Didapatkan tingkat keberhasilan robot dalam melakukan misi pemadaman api dan kembali ke home sebesar 75%. • Robot akan menghasilkan pergerakan yang tidak akurat pada saat suplai tegangan pada motor servo bernilai 5 Volt. • Penggunaan algoritma left wall following pada saat robot mencari api di arena KRCI menggunakan metode fuzzy logic berhasil membuat robot menemukan sumber api dan memadamkannya dengan prosentase keberhasilan 75%. • Didapatkan hasil pengukuran suhu terhadap sumber api sebesar 169o pada saat sensor berada 3 cm terhadap sumber api. • Penggunaan algoritma left wall following pada saat robot berjalan pada lintasan lurus menghasilkan prosentase keberhasilan 100%. • Metode navigasi wall following mempermudah pembuatan rule dari kontrol fuzzy, hal ini karena hanya ada 2 variabel input yaitu error dan haluan sehingga tidak perlu lagi memfuzzykan setiap input (6 input sensor ultrasonik) yang mengakibatkan banyaknya kombinasi dari rule yang ada.

SARAN • Penggunaan waktu sampling yang lebih kecil untuk akuisisi data dari mikrokontroler slave menuju mikrokontroler master dapat meningkatkan performa respon gerak pada robot hexapod • Dalam merancang perangkat lunak pada robot, alur tugas yang harus dikerjakan oleh mikrokontroler harus memiliki urutan pengerjaan dari prioritas yang tinggi ke prioritas yang rendah. Hal ini dilakukan agar mikrokontroler dapat memberikan respon yang tepat sesuai dengan kondisi yang terjadi pada saat itu.

TERIMA KASIH...

PUNGKY EKA SASMITA

ARIEF SARDJONO, ST, MT

Recommend Documents