BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI
Pada Bab 3 telah dibahas tahapan yang dilakukan dalam merancang sistem hexapod. Dalam bab tersebut telah dibahas mengenai struktur robot, analisa keseimbangan, analisa pusat massa, dan juga gait yang digunakan. Bab ini akan membahas implementasi dari tahapan tersebut sehingga didapatkan hasil evaluasi yang dapat dijadikan hasil penelitian. 4.1. Spesifikasi Sistem Sistem yang dirancang memiliki spesifikasi sebagai berikut: •
Menggunakan mikrokontroler ATMEGA8535.
•
Sumber daya yang diperlukan oleh sistem adalah sebagai berikut: o Untuk penggunaan motor servo harus lebih besar dari 6 Volt dan tidak lebih dari 7.5 Volt, yang berasal dari sebuah battery pack 2200 mAH dengan tegangan 6V. o Untuk penggunaan modul utama sebesar 5 Volt (setelah melewati regulator tegangan).
•
Sistem pergerakan robot otomatis bergerak bebas, ketika menemui halangan ≤ 5 cm maka akan dianggap sebagai obyek dan dicoba untuk dilangkahi. Jika halangan tingginya diatas 5 cm, maka robot akan bereaksi menghindar dengan cara putar balik badan.
•
Dimensi robot: o Posisi OFF setinggi 13 cm, panjang 26 cm, dan lebar 23 cm. 128
129
o Posisi berdiri setinggi 18 cm, panjang 32 cm, lebar 30 cm. •
Robot dapat melakukan: gait berdiri, inisialisasi, gait pergerakan maju tripod, gait pergerakan maju wave, gait berputar arah tripod, dan gait berputar arah wave.
•
Menggunakan 1 buah modul SSC-32 sebagai servo controller. o 6 buah kaki terdiri dari coxa (6 servo analog), femur (6 servo analog), dan tibia (6 servo analog).
•
Mempunyai switch yang terletak pada bagian depan robot untuk deteksi benda dengan ketinggian ≥ 5cm.
•
Berat 5 kg.
•
Torsi servo 11-13 kg.
•
Bentuk fisik robot dibuat dari bahan aluminium dengan ketebalan 3 mm.
•
Menggunakan program CodeVision AVR C Compiler untuk memprogram mikrokontroler. Berikut adalah daftar komponen yang digunakan dalam membangun robot hexapod ini: Tabel 4.1 Daftar Komponen
Modul Utama
Modul
Komponen Microcontroller Baterai LED Dioda Resistor Kapasitor
Nomor Nilai/Jenis Komponen ATMega8535 U1 2200mAh ‐ 5 V DC ‐ L2 1N400 D1 1N5822 D2 1K R1,R2 20pF C1,C2
Jumlah 1 1 4 1 1 1 2 2
130
Xtal Saklar Induktor Power 2.5 Regulator Tegangan
100nF 1000uF 100uF 11.0592MHz Push Button DPDT 6P 100uH
C3,C4 C5 C6 Y2 S1 S2 L1 J1
2 1 1 1 1 1 1 1
LM2576 3x2 Header 3 lurus
U2 P17
1 1
P3‐P9
7
Servo 1, Servo 2, Servo 3, servo4, servo5, servo6, servo8, servo 9, servo 15, servo 16, servo 17, servo 18, servo 21, servo 22, servo 23, servo 28, servo 29, servo 30 H1 H2
Header Header 3 lurus
Terminal block Socket IC 40 Pin Jack DC Lynxmotion SSC‐ Servo Controller 32
18
1 1 1 1 1
4.2. Implementasi Dalam tahap implementasi dilakukan dengan dua tahapan yaitu prosedur persiapan robot dan prosedur pengoperasian robot.
4.2.1. Prosedur Persiapan Robot Sebelum robot dapat beroperasi maka harus dilakukan persiapan seperti:
131
•
Pastikan modul utama dan modul servo controller terhubung dengan letak pin yang benar.
•
Pastikan motor servo dan modul servo controller terhubung dengan letak pin yang benar.
•
Perhatikan kondisi baterai dan pastikan baterai terhubung dengan modul yang benar
4.2.2. Prosedur Pengoperasian Robot Robot mempunyai dua tombol dalam sistem pengoperasian. Bila saklar ON diaktifkan maka robot akan berada pada posisi berdiri. Robot menggunakan sistem kendali autonomous sehingga pada saat tombol gait ditekan, robot akan bergerak secara otomatis dimulai dengan bergerak maju dan akan terus berjalan sampai menemui halangan. Bila obyek tingginya < 5 cm, maka robot akan melewatinya dengan melangkahinya. Jika halangan tingginya ≥ 5cm, maka switch yang ditempatkan di depan robot robot akan tertekan dan memberi input interrupt pada mikrokontroler, sehingga robot akan memasuki gait berputar balik. Gait yang akan digunakan pada robot adalah yang paling cepat, efektif, dan efisien.
132
4.3. Pengujian Sistem Pada bagian ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah dibuat untuk membuktikan apakah sistem ini sesuai dengan perancangan yang telah dibuat dan juga hasil yang diperoleh sesuai dengan harapan. Robot mempunyai satu saklar yang terhubung dengan sumber daya servo, yaitu baterai Lithium Polymer 2 cell 6V. Bila saklar ini dinyalakan, maka robot akan berada pada posisi default yaitu berdiri. Robot akan bergerak saat tombol gait ditekan.
Penjelasan Sistem Seperti yang telah tergambar dalam blok diagram pada bab sebelumnya, robot hexapod ini menggunakan sebuah modul SSC-32, yang memiliki servo controller built-in di dalam modul ini. Saklar ON bila diaktifkan, akan menggerakkan robot pada posisi default yaitu gait berdiri. Jika tombol gait ditekan maka robot akan bergerak maju, menggunakan gait yang paling efektif dan efisien. Karena robot merupakan robot berkaki, maka obyek-obyek dengan tinggi < 5cm dapat dilangkahi. Namun jika robot membentur halangan setinggi ≥ 5cm, limit switch akan tertekan dan mengirim interrupt ke mikrokontroler. Maka robot akan berhenti dan memasuki gait putar arah. Gait yang digunakan adalah gait putar arah yang paling efektif dan efisien. Pengujian dilakukan untuk menguji sistem yang telah dirancang. Pengujian dilakukan dengan berbagai percobaan, contohnya dengan mengukur kecepatan, sudut deviasi, dan waktu tempuh yang diperlukan untuk berjalan sejauh 100 cm.
133
Hal ini penting untuk mengetahui apakah alat sudah sesuai harapan atau belum. Berikut gambaran percobaan yang telah dilakukan:
Gambar 4.1 Blok Diagram Pengujian yang telah dilakukan
134
4.3.1. Pengujian Servo & Servo Controller Pada penelitian tahun 2009 yang dilakukan oleh Dede Hendra et al., telah terbukti penggunaan servo controller sangat membantu dalam pengembangan gait. Karena itu pengujian kali ini langsung menggunakan servo controller. Pengujian yang dilakukan adalah dengan melakukan tes fungsionalitas servo menggunakan servo controller SSC-32. Tabel 4.2 Tabel Pengujian Fungsionalitas Servo No servo 1 2 3 4 5 6 8 9 15 16 17 18 21 22 23 28 29 30
Status Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil
Pada pengujian ini terlihat bahwa semua servo yang ditembakkan nilai dari mikrokontroler lewat servo controller menerima data dengan baik, dan setelah melewati pengujian pada masing-masing servo, maka pengujian berlanjut pada pembangunan gait.
135
Untuk dapat membaca data-data percobaan setelah ini, berikut beberapa gambaran sebagai petunjuk gambar:
Gambar 4.2 Penamaan kaki Robot dianggap sedang menghadap pengamat. Setelah mengetahui nama-nama kaki pada robot ini, berikutnya adalah lokasi dimana servo ditempatkan: Tabel 4.3 Servo dan Lokasinya Posisi Kiri depan
Tungkai Servo Tibia 1 Femur 2 Coxa 3 Kanan Tibia 4 Depan Femur 5 Coxa 6 Kiri Tibia 15 Tengah Femur 8 Coxa 9 Kanan Tibia 16 Tengah Femur 17 Coxa 18 Kiri Tibia 21 Belakang Femur 22 Coxa 23 Kanan Tibia 28 belakang Femur 29 Coxa 30
136
4.3.2. Pengujian Gait dan Lintasan Pada subbab ini, bahasan akan terpusat pada beberapa tabel dan perbandingan dalam grafik antara satu gait dengan gait lain untuk melihat gait mana yang lebih efektif dan efisian dalam hal waktu tempuh. Beberapa pengujian dikumpulkan dalam satu grafik dan dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan oleh Dede Hendra et al. untuk melihat apakah terdapat kemajuan pada penelitian kali ini.
4.3.2.1.
Gait Berdiri
Gait Berdiri merupakan gait default pada hexapod ini. Semua gait melangkah dimulai dari gait ini. Berikut merupakan gambar skema saat robot berdiri.
Gambar 4.3 Skema Gait Berdiri Terdapat sedikit problem pada beberapa servo terutama pada kaki depan yang bergetar saat berdiri. Getaran berhenti saat badan robot sedikit diangkat, atau saat kaki yang bergetar ditahan sebentar dengan tangan.
137
4.3.2.2.
Gait Inisialisasi Gait ini untuk memeriksa fungsi servo apakah telah berjalan seluruhnya
atau belum. Saat terdapat satu servo yang rusak, gait ini sangat membantu dalam mendeteksi servo mana yang rusak (tidak bergerak).
Gambar 4.4 Step 1 sampai 16 Initial Gait
Gambar 4.5 Step 17 sampai 27 Initial Gait
138
Penjelasan Step 1) Step 1: Robot berdiri. 2) Step 2: Robot meninggikan bodi setinggi sekitar 2 cm lebih tinggi dari posisi default. 3) Step 3: Robot kembali ke posisi awal. 4) Step 4: Robot menurunkan bodi setinggi sekitar 2 cm lebih rendah dari posisi default. 5) Step 5: Robot menurunkan bodi setinggi sekitar total 4 cm lebih rendah dari posisi default. 6) Step 6: kembali ke posisi default. 7) Step 7: Menaikkan bodi setinggi kira-kira 2 cm. 8) Step 8: Menggerakkan kaki kiri depan dan kanan depan ke depan. Femur mengangkat dua kaki. 9) Step 9: menaikkan kaki kiri depan dan kanan depan, kedua coxa bengkok ke depan. 10) Step 10: meluruskan kedua coxa. 11) Step 11: membengkokkan coxa. 12) Step 12: menaikkan satu kaki kiri depan (kiri dari sisi pengamat) 13) Step 13: posisi berdiri default. 14) Step 14: Menaikkan satu kaki yaitu kiri tengah. 15) Step 15: posisi berdiri default. 16) Step 16: Menaikkan satu kaki yaitu kiri belakang. 17) Step 17: posisi berdiri default.
139
18) Step 18: Menaikkan satu kaki yaitu kanan belakang. 19) Step 19: posisi berdiri default. 20) Step 20: menaikkan satu kaki yaitu kaki kanan tengah. 21) Step 21: posisi berdiri default. 22) Step 22: menaikkan satu kaki yaitu kaki kanan depan. 23) Step 23: posisi berdiri default. 24) Step 24: Robot memiringkan tubuh sehingga condong ke arah kaki kiri. Coxa kiri menekuk membentuk sudut tajam. 25) Step 25: posisi berdiri default. 26) Step 26: Robot memiringkan tubuh sehingga condong kea rah kaki kanan. Coxa kanan menekuk membentuk sudut tajam. 27) Step 27: posisi berdiri default.
Berikut merupakan hasil pengujian terhadap gait inisialisasi. Tabel 4.4 Tabel Pengujian gait Inisialisasi Percobaan ke‐ Waktu (s) 1 17.62 2 17.23 3 17.62 4 17.21 5 17.13 6 17.52 7 17.18 8 17.22 9 17.32 10 17.31 Rata‐rata 17.336
140
Pengujian ini memberikan hasil bahwa gait inisialisasi berjalan dengan baik, dan semua servo bekerja dengan baik. Selama 10 kali percobaan, keberhasilan mencapai angka 100%. Di luar percobaan, terdapat 1 kali kejadian dimana salah satu servo macet dan tidak bergerak. Penyebabnya adalah servo yg kurang baik kualitasnya, dan sudah tidak 100%.
4.3.2.3.
Gait Wave Berjalan Maju Gait ini menggunakan gait wave untuk berjalan maju. Gait ini
menggerakkan kaki satu persatu secara berurutan, dari kiri ke kanan, lalu kembali ke kiri, lalu ke kanan lagi. Berikut adalah gambaran gait tersebut:
Gambar 4.6 Gait Wave Berjalan Maju
141
Penjelasan Step 1) Step 1: robot posisi default. 2) Step 2: Kaki kiri depan (femur) mengangkat. 3) Step 3: Kaki kiri depan (coxa) bergerak ke depan robot seperti hendak mengambil langkah. 4) Step 4: Kaki kiri depan (femur) bergerak turun. 5) Step 5: kaki kanan depan (femur) naik. 6) Step 6: kaki kanan depan (coxa) bergerak ke depan. 7) Step 7: Kaki kanan depan (femur) bergerak turun. 8) Step 8: kaki kiri tengah (femur) naik 9) Step 9: Kaki kiri tengah (coxa) bergerak ke depan 10) Step 10: Kaki kiri tengah (femur) bergerak turun. 11) Step 11: Kaki kanan tengah (femur) naik. 12) Step 12: kaki kanan tengah (coxa) bergerak ke depan. 13) Step 13: kaki kanan tengah (femur) bergerak turun. 14) Step 14: kaki kiri belakang (femur) naik. 15) Step 15: kaki kiri belakang (coxa) bergerak ke depan. 16) Step 16: kaki kiri belakang (femur) bergerak turun. Lalu kaki kanan belakang (femur) naik. 17) Step 17: Kaki kanan belakang (coxa) bergerak ke depan. 18) Step 18: Kaki kanan belakang (femur) bergerak turun.
Berikut adalah hasil percobaan menyangkut gait wave berjalan maju:
142
Tabel 4.5 Pengujian Gait Wave Maju pada jarak 1 meter dengan setting speed 1000
Percobaan ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata‐rata (aver.)
Waktu Kecepatan (s) Sudut Deviasi (m/s) 229.51 60 0.44 220.63 50 0.45 235.64 35 0.42 224.98 45 0.44 227.83 65 0.44 225.68 35 0.44 225.34 35 0.44 230.34 60 0.43 232.27 60 0.43 229.1 40 0.44 228.13
48.50
0.44
Tabel 4.6 Pengujian Gait wave Maju pada jarak 1 meter dengan setting speed 1500
Percobaan ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata‐rata (aver.)
Waktu Kecepatan (s) Sudut Deviasi (m/s) 198.68 50 0.50 188.23 30 0.53 201.58 45 0.50 193.49 60 0.52 191.23 35 0.52 189.4 25 0.53 196.69 40 0.51 204.56 60 0.49 190.86 60 0.52 193.65 40 0.52 194.84
44.50
0.51
143
Jika grafik kecepatan dibuat dari dua percobaan di atas, maka akan terlihat sebagai berikut:
Grafik Kecepatan Wave gait 0.60
Kecepatan (cm/s)
0.50 0.40 0.30
Speed 1000
0.20
Speed 1500
0.10 0.00 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Gambar 4.7 Grafik kecepatan wave gait Maka dapat disimpulkan bahwa setting speed memang mempengaruhi kecepatan dari gerakan gait robot. Dari 20 kali percobaan, juga terdapat keberhasilan menuntaskan gait ini sebesar 100%.
4.3.2.4.
Gait Tripod Berjalan Maju Gait berjalan maju dengan gait tripod memiliki sekuens yang lebih sedikit sehingga efisien waktu, sehingga mudah digambarkan, namun dalam pembuatan gaitnya lebih sulit. Hal ini dikarenakan setiap kali bergerak, gait ini menggerakkan 3 buah kaki. Berikut merupakan gambar step-step gait tripod berjalan maju:
144
Gambar 4.8 Gait Tripod Berjalan Maju Penjelasan step: 1) Step 1: posisi default. 2) Step 2: kaki-kaki kiri tengah, kanan belakang, dan kanan depan terangkat (coxa dan femur) 3) Step 3: Kaki-kaki tersebut bergerak ke depan, bersiap melangkah. 4) Step 4: Kaki-kaki tersebut turun menapak permukaan. 5) Step 5: Kaki-kaki kanan tengah, kiri depan, dan kiri belakang terangkat. 6) Step 6: Kaki-kaki tersebut bergerak ke depan, bersiap melangkah. 7) Step 7: Kaki-kaki tersebut turun menapak permukaan.
145
Berikut merupakan hasil dari pengujian dan percobaan: Tabel 4.7 Hasil percobaan gait tripod berjalan maju jarak 1meter dengan speed 1000
Percobaan ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata‐rata (aver.)
Waktu (s) 90.85 89.43 81.47 88 87.75 91.94 80.04 82.34 89.2 91.9
Sudut Deviasi Kecepatan (Derajat) (cm/s) 30 1.10 25 1.12 40 1.23 55 1.14 35 1.14 20 1.09 25 1.25 25 1.21 35 1.12 20 1.09
87.292
31
1.15
Tabel 4.8 Hasil percobaan gait tripod berjalan maju jarak 1meter dengan speed 1500
Percobaan ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata‐rata (aver.)
Waktu 65.63 64.4 63.41 61.41 64.68 67.07 63.12 68.02 63.3 68 64.904
Sudut Deviasi Kecepatan (Derajat) (m/s) 35 1.52 35 1.55 25 1.58 15 1.63 40 1.55 20 1.49 30 1.58 30 1.47 35 1.58 25 1.47 29
1.54
146
Jika dibuat grafik perbandingan, maka:
Kecepatan cm/s
Grafik Percobaan Kecepatan tripod untuk 1 meter 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00
Kecepatan speed 1000 Kecepatan Speed 1500
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
Gambar 4.9 Grafik Percobaan kecepatan tripod jarak 1 meter Terbukti bahwa perbedaan speed membuat selisih kecepatan yang cukup besar. Jika dilakukan setting speed pada robot hexapod, maka kecepatan gerak pada servo dapat diubah-ubah sesuai kebutuhan.
4.3.2.5.
Gait Wave Putar Balik Gait wave diterapkan dalam gait berputar arah sebesar 180 derajat. Gait ini dipakai jika robot menemui halangan yang tak dapat dilangkahi. Gait wave menggerakkan kaki robot satu persatu sehingga gait ini memakan waktu cukup lama dalam penerapannya. Tetapi gait ini mudah dibuat tabel sudutnya, karena kaki-kaki yang bergerak hanya satu setiap step.
147
Gambar 4.10 Gait Wave Putar Balik Penjelasan step: 1) Step 1: Kaki kiri depan bergerak ke atas. 2) Step 2: Kaki kiri depan bergerak turun ke permukaan 3) Step 3: Kaki kanan depan terangkat. 4) Step 4: Kaki kanan depan bergerak turun ke permukaan. 5) Step 5: Kaki kiri tengah terangkat. 6) Step 6: Kaki kiri tengah bergerak turun ke permukaan. Kaki kanan tengah terangkat. 7) Step 7: Kaki kanan tengah bergerak turun ke permukaan. 8) Step 8: kaki kiri belakang bergerak ke atas. 9) Step 9: kaki kiri belakang menjejak tanah.
148
10) Step 10: kaki kanan belakang terangkat, lalu turun ke permukaan. Hasil percobaan menyangkut gait wave putar balik ini sebagai berikut: Tabel 4.9 Tabel waktu gait wave putar balik Percobaan ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata‐rata (aver.)
Waktu (s) 59.06 58.3 62.57 57.68 59.1 57.63 58.03 57.25 59.18 58.78 58.76
Setelah pengujian yang dilakukan, diketahui waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk menyelesaikan gait ini adalah 58.76 detik.
149
4.3.2.6.
Gait Tripod Putar Balik
Gambar 4.11 Step 1 sampai 9 Gait Tripod Putar Balik
Gambar 4.12 Step 10 sampai 13 Gait Tripod Putar Balik Penjelasan step: 1) Step 1: Kaki-kaki kanan depan, kiri tengah, dan kanan belakang terangkat. Kaki kiri tengah bergerak ke arah
150
belakang, kaki kanan depan dan kanan belakang bergerak ke arah depan. 2) Step 2: kaki-kaki tersebut menjejak permukaan. 3) Step 3: Kaki-kaki kiri depan, kanan tengah, dan kiri belakang terangkat. Kaki-kaki di sisi kiri bergerak ke arah belakang, sedangkan kaki di sisi kanan bergerak ke arah depan. 4) Step 4: kaki-kaki tersebut menjejak tanah. 5) Step 5: coxa-coxa bergerak sehingga robot menghadap serong ke arah kiri. 6) Step 6: Kaki-kaki kiri depan, kanan tengah, dan kiri belakang terangkat. Kaki-kaki di sisi kiri bergerak ke arah belakang, sedangkan kaki di sisi kanan bergerak ke arah depan. 7) Step 7: kaki-kaki tersebut menjejak tanah. 8) Step 8: Kaki-kaki kanan depan, kiri tengah, dan kanan belakang terangkat. Kaki kiri tengah bergerak ke arah belakang, kaki kanan depan dan kanan belakang bergerak ke arah depan. 9) Step 9: kaki-kaki tersebut menjejak tanah. 10) Step 10: coxa-coxa bergerak sehingga robot menghadap serong ke arah kiri. 11) Step 11: Kaki-kaki kanan depan, kiri tengah, dan kanan belakang terangkat. Kaki kiri tengah bergerak ke arah
151
belakang, kaki kanan depan dan kanan belakang bergerak ke arah depan. 12) Step 12: Kaki-kaki kiri depan, kanan tengah, dan kiri belakang terangkat. Kaki-kaki di sisi kiri bergerak ke arah belakang, sedangkan kaki di sisi kanan bergerak ke arah depan. 13) Step 13: Kaki-kaki kanan depan, kiri tengah, dan kanan belakang terangkat. Kaki kiri tengah bergerak ke arah belakang, kaki kanan depan dan kanan belakang bergerak ke arah depan. Hasil Percobaan menyangkut gait Tripod Putar Balik: Tabel 4.10 Tabel waktu gait tripod putar balik Percobaan ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata‐rata (aver.)
Waktu (s) 34.51 35.4 32.45 37.02 34.65 34.32 35.1 35.64 36.43 37.01 35.25
Tabel percobaan di atas berisi hasil percobaan berupa waktu tempuh gait tripod putar balik untuk menyelesaikan satu gait. Rata-rata waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu siklus gait ini adalah sebesar 35.25 detik.
152
4.4.
Evaluasi Sistem Pada penelitian ini, evaluasi dilakukan pada gait yang telah dirancang agar dapat melewati rintangan. Evaluasi dilakukan untuk mengetahui apakah sistem telah memenuhi keinginan peneliti. Dilakukan beberapa pengujian, diantaranya perhitungan waktu menempuh gait (telah dijelaskan di atas) dan perhitungan waktu tempuh lintasan. Juga terdapat beberapa perbandingan dan kesimpulannya.
4.4.1.
Gait Inisialisasi
Berikut adalah tabel dan grafik waktu dari gait inisialisasi: Tabel 4.11 Tabel Waktu Gait Inisialisasi Gait Inisialisasi Percobaan ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata‐rata
Waktu (s) 17.62 17.23 17.62 17.21 17.13 17.52 17.18 17.22 17.32 17.31 17.336
153
Percobaan Gait Inisialisasi 17.7 17.6 17.5 17.4 17.3 17.2
Waktu
17.1 17 16.9 16.8 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Gambar 4.13 Grafik percobaan gait inisialisasi Pada grafik terlihat, masing-masing percobaan gait inisialisasi tidak berbeda jauh hasil pengukuran waktu tempuhnya. Hal ini disebabkan karena robot tidak bergeser dari posisi semulanya, dan tidak terdapat sudut deviasi atau penyimpangan.
4.4.2.
Gait Berjalan Maju Evaluasi gait berjalan maju dilakukan dengan membandingkan antara 2
gait yang digunakan, yaitu gait wave dan tripod. Grafik ini dibuat dengan sumbu x adalah jumlah percobaan, sumbu y adalah kecepatan dalam satuan cm/s. Tujuan percobaan ini adalah untuk menemukan gait mana yang paling efektif untuk dipakai berjalan maju.
154
Tabel 4.12 Tabel Waktu Gait Tripod Berjalan Maju Tripod Gait 1 meter Speed 1000 Sudut Waktu Deviasi Kecepatan Percobaan ke‐ (s) (Derajat) (cm/s) 1 90.85 30 1.10 2 89.43 25 1.12 3 81.47 40 1.23 4 88 55 1.14 5 87.75 35 1.14 6 91.94 20 1.09 7 80.04 25 1.25 8 82.34 25 1.21 9 89.2 35 1.12 10 91.9 20 1.09 aver. 87.292 31
Tabel 4.13 Tabel Waktu Gait Wave Berjalan Maju Wave Gait speed 1000 jarak 1m Percobaan Waktu Sudut Kecepatan ke‐ (s) Deviasi (cm/s) 1 229.51 60 0.44 2 220.63 50 0.45 3 235.64 35 0.42 4 224.98 45 0.44 5 227.83 65 0.44 6 225.68 35 0.44 7 225.34 35 0.44 8 230.34 60 0.43 9 232.27 60 0.43 10 229.1 40 0.44 aver. 228.132 48.5
155
Perbandingan gait jalan antara Wave dengan Tripod Kecepatan cm/s
250 200 150 tripod gait 100
wave gait
50 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Gambar 4.14 Grafik Perbandingan gait berjalan maju Dari percobaan ini, dapat dilihat bahwa gait tripod lebih efektif dalam masalah waktu tempuh. Tripod gait lebih efektif 61.74% dalam hal kecepatan, walaupun kecepatannya masih fluktuatif. Sudut deviasi tripod gait lebih kecil 36.08% dibandingkan wave gait. Maka untuk gait berjalan, robot menggunakan gait tripod.
4.4.3.
Gait Putar Balik Seperti halnya evaluasi pada gait berjalan maju, gait putar balik juga
menggunakan 2 gait dalam pengujiannya, yaitu gait wave dan tripod. Grafik ini dibuat dengan sumbu x adalah jumlah percobaan, sumbu y adalah kecepatan dalam satuan cm/s. Tujuan percobaan ini adalah untuk menemukan gait mana yang paling efektif untuk dipakai berputar balik 180 derajat.
156
Tabel 4.14 Tabel Waktu Gait Wave Berputar Arah Gait wave Putar balik 180 derajat Percobaan ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata‐rata (aver.)
Waktu (s) 59.06 58.3 62.57 57.68 59.1 57.63 58.03 57.25 59.18 58.78 58.76
Tabel 4.15 Tabel Waktu Gait Tripod Berputar Arah Gait Tripod Putar balik 180 derajat Percobaan ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata‐rata (aver.)
Waktu (s) 34.51 35.4 32.45 37.02 34.65 34.32 35.1 35.64 36.43 37.01 35.253
157
Perbandingan Gait Putar Balik 70 60
Waktu (s)
50 40 wave putar balik
30
tripod putar balik
20 10 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Gambar 4.15 Grafik Perbandingan Gait Putar Balik Setelah melakukan evaluasi, dapat terlihat waktu tempuh gait putar balik yang paling rendah rata-ratanya adalah gait tripod. Untuk gait putar balik, gait tripod lebih cepat 40% dalam hal kecepatan dibandingkan gait wave. Karena itu, gait yang digunakan untuk berputar balik adalah gait tripod.
4.4.4.
Menempuh Lintasan Dengan Obyek Pada evaluasi lintasan dengan obyek ini, dilakukan pengukuran dengan
melakukan 5 kali percobaan melintasi sebuah obyek dengan tinggi tertentu (X cm) sebagai variabel yang diletakkan secara bebas. Percobaan ini dilakukan untuk melihat apakah robot dapat melewati rintangan atau belum. Berikut merupakan sekilas gambaran percobaan.
158
Gambar 4.16 Test Melewati Halangan Obyek Tabel 4.16 Tabel Hasil Percobaan Berdasarkan Tinggi Halangan Percobaan 1 2 3 4 5
X=1cm Dilangkahi Dilangkahi Dilangkahi Dilangkahi Dilangkahi
X=2cm Dilangkahi Dilangkahi Dilangkahi Dilangkahi Dilangkahi
X=3cm Dilangkahi Dilangkahi Dilangkahi Dilangkahi Dilangkahi
X=4cm Dilangkahi Dilangkahi Dilangkahi Dilangkahi Dilangkahi
X=5cm Putar Arah Putar Arah Putar Arah Putar Arah Putar Arah
Dalam percobaan ini, ditarik kesimpulan bahwa robot dengan menggunakan gait wave dapat melangkahi objek dengan tinggi <5cm dengan keberhasilan 70-90%. Jika bertemu objek setinggi >4cm, maka robot akan berputar balik dengan tingkat keberhasilan 70-85%. Berikutnya adalah tes robot melintasi jalan berobyek.
Gambar 4.17 Gambaran lintasan robot
159
Tabel 4.17 Waktu Tempuh pada lintasan Percobaan Lintasan Halangan 1 m dengan wave gait Percobaan ke‐ Waktu tempuh (s) 1 192 2
198
3
204
4
195
5
197
6
205
7 n/a 8
202
9
198
10
200 199
aver.
Tes Waktu Lintas Halangan 1 Meter Gait Wave 250 200 150 waktu tempuh
100 50 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Gambar 4.18 Grafik Waktu tempuh pada lintasan
Semua perhitungan waktu pada tabel di atas dilakukan dengan menghitung waktu dari saat robot mulai berjalan, menempuh lintasan berobyek,
160
dan menghadapi obyek terakhir. Jika robot berputar arah pada obyek terakhir setinggi 5cm, maka dinilai robot menyelesaikan lintasan. Jika robot tidak berputar arah pada obyek terakhir, maka dianggap percobaan gagal. Dengan melihat tabel dan grafik di atas, percobaan tidak berhasil 100%. Tanda bernilai “n/a” pada waktu tempuh merupakan percobaan yang gagal karena robot tidak dapat melangkahi obyek dengan tinggi mendekati 5 cm. Percobaan yang berhasil adalah karena robot berhasil menyelesaikan lintasan, sebesar sekitar 90%.
4.4.5.
Perbandingan Dengan Penelitian Sebelumnya Dari beberapa referensi yang ada, diambil beberapa data percobaan yang
relevan dengan tema penelitian ini. Data percobaan yang diambil adalah data dari penelitian terbaru, yaitu dari penelitian skripsi Dede Hendra et al. untuk judul skripsi “Quadpod Robot For Ladder Application” pada tahun 2009. Untuk perbandingan gait berjalan wave sebagai berikut: Tabel 4.18 Tabel Perbandingan penelitian 2009 dengan 2011 untuk gait berjalan wave Gait jalan wave 2009 Percobaan ke‐ Waktu (s) 1 35.2 2 34.6 3 35.2 4 35.7 5 36.1 6 35.8 7 35.4
Gait jalan wave 2011 Percobaan Waktu ke‐ (s) 1 28.7 2 27.5 3 24.6 4 25.8 5 26.2 6 27.7 7 25.5
161 8 9 10
35.9 36.2 35.5 35.56
Aver.
8 9 10 Aver.
24.7 24.8 25.7 26.12
Perbandingan Gait Wave Berjalan antara 2009 dengan 2011 40 35
Waktu (s)
30 25 20
2009
15
2011
10 5 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Gambar 4.19 Grafik perbandingan gait berjalan wave antara 2009 dengan 2011 Percobaan
dilakukan
dengan
mengukur
kecepatan
robot
dalam
menempuh lintasan tanpa halangan sepanjang 100cm. Data percobaan penelitian 2009 diambil dari data hasil studi literatur. Kesimpulan: Pada penelitian sekarang, kecepatan meningkat, namun kecepatan masih fluktuatif. Gait Jalan Wave 2011 26.55% lebih cepat dari penelitian sebelumnya (2009).
162
Untuk perbandingan gait putar balik adalah sebagai berikut: Tabel 4.19 Tabel Perbandingan penelitian 2009 dengan 2011 untuk gait berputar arah Gait putar arah 2009
Gait putar balik 2011 Percobaan Waktu ke‐ (s) 1 59.06 2 58.3 3 62.57 4 57.68 5 59.1 6 57.63 7 58.03 8 57.25 9 59.18 10 58.78 Aver. 58.758
Percobaan ke‐ Waktu (s) 1 88.2 2 87.5 3 89.2 4 88.7 5 88.5 6 87.9 7 90.1 8 89.6 9 90.8 10 91.1 Aver. 89.16
Waktu (s)
Perbandingan Gait Putar Arah antara 2009 dengan 2011 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
2009 2011
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Gambar 4.20 Grafik perbandingan gait putar arah antara 2009 dengan 2011
163
Data diambil dengan mengukur waktu yang dibutuhkan robot untuk berputar arah 180 derajat dengan menggunakan gait yang sama dari kedua robot, yaitu gait wave. Dari grafik di atas, dapat terlihat bahwa gait putar arah hexapod (2011) memakan waktu lebih sedikit daripada gait putar arah dari quadpod (2009). Gait putar arah yang digunakan kedua robot adalah gait wave. Gait putar arah 2011 34.10% lebih cepat dari penelitian sebelumnya (2009). Pada penelitian sekarang (2011), kecepatan gait ini meningkat dengan sedikit fluktuasi.
Dengan demikian, usaha pengembangan hexapod dari quadpod tahun 2009 dapat dikatakan memiliki hasil yang baik pada gait putar arah. Gait putar arah hexapod memiliki catatan waktu lebih cepat daripada quadpod.
