1
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang robotika pada saat ini
berkembang
dengan
sangat
cepat.
Teknologi
robotika
pada
dasarnya
dikembangkan dengan tujuan untuk membantu manusia dalam melakukan pekerjaan tertentu, seperti pekerjaan yang berisiko tinggi, pekerjaan yang tidak bisa dikerjakan oleh tangan manusia secara langsung dan pekerjaan yang membutuhkan ketelitian tinggi. Salah satu jenis robot yang paling banyak dikembangkan pada saat ini adalah robot terbang atau yang biasa disebut Drone. Terdapat banyak jenis robot terbang, salah satunya adalah quadcopter. Quadcopter merupakan pesawat tanpa awak UAV (Unmanned Aerial Vehicle) yang memiliki empat buah baling-baling (Propeller) dan empat buah motor brushless yang berfungsi sebagai penggerak yang dikendalikan oleh Flight controller agar robot dapat terbang dengan stabil. Robot terbang saat ini banyak digunakan dalam bidang kemiliteran sebagai sarana untuk memantau perbatasan wilayah maupun mata-mata dalam perang, dalam bidang photografi biasanya digunakan untuk mengambil gambar dari udara, dalam hal ini menggantikan fungsi dari helicopter, pada bidang geografis biasanya digunakan untuk memantau cuaca pada suatu wilayah, dan pada bidang mitigasi bencana digunakan sebagai sarana untuk melihat suasana disekitar bencana dari jarak jauh. Pada saat ini, quadcopter robot masih dikendalikan secara manual oleh manusia menggunakan remote control dan komunikasi yang terjadi antara remote dengan quadcopter masih dilakukan dalam satu arah. Beberapa penelitian quadcopter robot yang pernah dilakukan antara lain, Swamardika (2014) merancang quadcopter dengan implementasi hand motion control terhadap pergerakan quadcopter, kemudian penelitian yang dilakukan oleh Hendriawan, dkk (2012) merancang quadcopter dengan metode PID dimana penelitian tersebut hanya membahas sistem kontrol kestabilan dari quadcopter robot, sedangkan
1
2
penelitian yang dilakukan oleh Wiguna, dkk (2013) merancang sistem kendali holding position pada quadcopter dimana penelitian tersebut membahas penguncian posisi dan ground control station (GCS), namun pada penelitian tersebut, masih menggunakan remote control sebagai pengendali dan GCS hanya digunakan untuk memonitor keadaan quadcopter. Berdasarkan hal tersebut maka ada suatu keinginan untuk berkontribusi dalam pengembangan teknologi quadcopter yaitu dengan merancang sebuah sistem autopilot quadcopter robot menggunakan penentuan posisi berbasis GPS (Global Positioning System) U-blok NEO-6. Dari penelitian yang dilakukan ini, diharapkan nantinya dapat membuat quadcopter robot, terbang dengan cara otomatis menggunakan inputan dari koordinat GPS tanpa adanya kontrol manual dari manusia. Manusia hanya perlu menentukan titik kordinat tujuan dari quadcopter. kemudian komunikasi yang terjadi antara komputer dengan quadcopter dapat dilakukan secara dua arah, agar quadcopter dapat memberikan informasi balik kepada komputer, baik itu daya baterai, loss area dan lain sebagainya. 1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka rumusan
permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah: 1. Bagaimana cara membuat sistem agar quadcopter robot dapat terbang secara otomatis berdasarkan kordinat GPS yang telah ditentukan dan dapat mengirimkan informasi balik ke GCS ? 1.3
Tujuan Adapun tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Dapat membuat quadcopter robot terbang secara otomatis berdasarkan kordinat dari GPS dan dapat melakukan komunikasi dua arah antara komputer dengan quadcopter, agar informasi yang ada pada quadcopter pada saat terbang, dapat secara realtime ditampilkan pada komputer.
3
1.4
Manfaat Adapun manfaat dari penelitian ini terbagi menjadi dua yaitu:
1. Manfaat praktis Dapat mengoperasikan quadcopter hanya dengan perintah koordinat dan mengetahui kondisi terbang dari quadcopter robot untuk menghindari kehabisan daya dan loss area. 2. Manfaat akademis Dapat berkontribusi terhadap perkembangan teknologi robot khususnya quadcopter robot yang mampu terbang secara otomatis. 1.5
Ruang Lingkup Dan Batasan Masalah Agar permasalahan tidak berkembang menjadi luas akibat timbulnya
permasalahan baru, maka perlu dilakukan batasan permasalah sebagai berikut: 1. Hanya membahas mengenai quadcopter robot yang dikendalikan secara otomatis berdasarkan titik kordinat dari GPS yang telah ditentukan dan membahas komunikasi dua arah antara quadcopter dengan komputer. 2. Penelitian ini tidak membahas mengenai detail mekanik quadcopter. 3. Perangkat komunikasi nirkabel dua arah yang digunakan adalah Radio Telemetry HM-TRP Series 100mW dengan frekwensi kerja 433Mhz. 4. Mikrokontroler yang digunakan adalah seri AVR ATmega2560. 5. Menggunakan software Arduino IDE untuk pemrograman mikrokontroler ATmega2560 dan software Visual Studio 2012 untuk membuat antarmuka GUI Ground Control Station (GCS) pada komputer. 6. Flight controller yang digunakan untuk mengendalikan kestabilan quadcopter adalah Naza M-Lite. 7. Tidak membahas mekanisme terbang dari quadcopter jika terdapat halangan pada titik kordinat yang ditentukan maupun jalur terbang dari quadcopter. 8. Pengujian dilakukan pada ruang terbuka (outdoor) dan area bebas halangan. 9. Ketinggian maksimum pada saat pengujian menggunakan autopilot system adalah 1 meter.
4
10. Jarak maksimum yang dapat ditempuh oleh quadcopter adalah 500 meter dalam keadaan line of side. 11. Jarak tempuh maksimum pada saat pengujian menggunakan autopilot system adalah 50 meter. 1.6
Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dalam tugas akhir ini terdiri dari pokok pembahasan
yang saling berkaitan antara satu dengan lainnya, yaitu: BAB I
: PENDAHULUAN Bab ini membahas tentang latar belakang permasalahan bagaimana merancang
sistem
autopilot
quadcopter
robot
menggunakan
penentuan posisi berbasis GPS (Global Positioning System) U-blok NEO-6, rumusan masalah, tujuan dan manfaat, batasan masalah, serta sistematika penulisan. BAB II
: TINJAUAN PUSTAKA Bab ini berisikan teori-teori yang mendukung dalam perencanaan dan pembuatan hardware serta software, cara menggunakan Radio Telemetry HM-TRP Series 100mW, Flight controller Naza M-Lite beserta GPS, Arduino Mega 2560, pemetaan koordinat bumi, pemrograman menggunakan Arduino IDE, pemrograman GUI menggunakan Visual Studio 2012, dan sekilas mengenai visualisasi Avionics Instrument.
BAB III : METODE PERANCANGAN SISTEM Bab ini membahas perencanaan dan pembuatan hardware. seperti tempat dan waktu penelitian, teknik pengumpulan data, gambaran umum sistem, blok diagram hardware, perancangan mekanik, perancangan elektronik, diagram alir perangkat lunak pada air station, perancangan perangkat lunak pada ground control station atau dapat disebut antarmuka software untuk mengatur koordinat posisi yang akan dituju oleh quadcopter robot.
5
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini meliputi hasil pengujian dan pembahasan tentang sistem yang telah dirancang dan diimplementasikan serta pengujian cara kerja alat yang dibuat. BAB V
: PENUTUP Meliputi simpulan tentang hasil dan pembahasan pada bab sebelumnya, serta saran-saran untuk pengembangan penelitian lebih lanjut.
