BAB IV ANALISA IMPLEMENTASI DAN EKSPERIMEN SISTEM PENGENDALI ROBOT CRANE
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengimplementasian dan analisa hasil dari perancangan sistem yang telah dibahas pada Bab III. Implementasi yang akan dibahas disini termasuk juga petunjuk instalasi antar muka dan program beserta keterangan penggunaan program. Sehingga penulisan bab ini diharapkan dapat menjembatani kebutuhan pengguna untuk mengetahui dan memahami dengan baik mengenai sistem pengendali Robot Crane. Dalam bab ini juga akan ditampilkan gambar-gambar dari gerakan-gerakan dasar bagaimana Robot Crane bekerja. 4.1
Cara Instalasi Antar Muka dan Sistem Pengendali Robot Crane Pada sistem pengendali Robot Crane ada 2 bagian yang harus diinstal pada
sebuah personal komputer, yakni program pengendali dan antar muka pengendali Robot Crane. 4.2.1 Instalasi program Program yang digunakan sebagai sistem pengendali Robot Crane dibangun dengan menggunakan bahasa pemrograman VisualBasic 2010,
45 45
dan
46
pengeksekusian program tersebut penulis menggunakan Sistem Operasi MS Windows7. VisualBasic 2010 digunakan untuk menggerakkan port serial yang terinstal ketika perangkat Arduino terhubung ke PC. 4.2.2 Instalasi antar muka (interface) Arduino dan Driver Robot Perangkat keras yang digunakan untuk instalasi antar muka tersebut adalah sebuah NoteBook. Pada implementasi ini penulis menggunakan NoteBook Hewlett-Packard Intel-i5, namun tidak menutup kemungkinan penggunaan personal
komputer
biasa
dapat
digunakan
karena
penulis
pernah
mengaplikasikannya. Antar muka tersebut disambungkan pada bagian USBport pada laptop / personal komputer. Lalu pada sisi lainnya dihubungkan ke port input pada Arduino. Adapun output dari Arduino akan terhubung langsung kepada Driver Robot sebelum terhubung ke Robot Crane. Driver tambahan terbuat dari susunan relay terintegrasi dengan tegangan input untuk motor pada Robot. Penggunaan tegangan luar diperlukan karena tegangan dari laptop maupun PC kurang mumpuni untuk menggerakkan Motor. Pemilihan relay juga harus dikondisikan, hanya relay dengan tegangan kerja sebesar <5V yang dapat dipakai dikarenakan tegangan output USBport laptop maupun PC sebesar 5VDC
47
4.2
Cara Pengoperasian Aplikasi Cara pengoperasian awal program sistem pengendali Robot Crane adalah
dengan mengeksekusi file TanganRobot.exe. Pengeksekusian programnya adalah dengan cara masuk ke folder TanganRobot dengan mengklik folder tersebut, lalu klik ganda pada file TanganRobot.exe. 4.2.1 Tampilan Menu Utama Pada tampilan menu utama, pengguna ditawarkan dua menu, sehingga pengguna dapat memilih salah satu menu dari menu utama apa yang diinginkan dengan mengklik tombol opsional yang diinginkan tersebut. Dua menu yang berada pada menu utama adalah: KEYBOARD dan GUI (Graphical User Interface). 4.2.2 Tampilan Menu Graphical User Interface Pada tampilan menu Graphical User Interface terdapat 2 Tab, yaitu Tab Button, dan Tab Keyboard. Pada jendela perintah akan ditampilkan perintah yang dilakukan, pilihan yang diberikan, beserta informasi-informasi yang berkaitan dengan perintah seperti Data Terkirim.
48
Gambar 4.1 Menu Graphical User Interface Pada menu Graphical Pengguna Interface terlihat ada beberapa tombol yang telah difungsikan, yaitu: GRIPE bila pengguna menekan tombol CENGKRAM maka gripe akan bergerak mencengkeram sampai pengguna menekan tombol STOP. Dan bila pengguna menekan tombol LEPAS maka gripe akan melepas cengkeraman sampai pengguna menekan tombol STOP. LIFT bila pengguna menekan tombol NAIK maka lift akan bergerak naik sampai pengguna menekan tombol STOP. Bila pengguna menekan tombol
49
TURUN maka lift akan bergerak turun sampai pengguna menekan tombol STOP. SHIFT bila pengguna menekan tombol DORONG maka shift akan bergerak maju sampai pengguna menekan tombol STOP. Dan bila pengguna menekan tombol TARIK maka shift akan bergerak mundur sampai pengguna menekan tombol STOP. AXIS bila pengguna menekan tombol KANAN maka axis akan berputar ke kanan sampai pengguna menekan tombol STOP.
Dan bila pengguna
menekan tombol KIRI maka axis akan berputar ke kiri sampai pengguna menekan tombol STOP. 4.2.3 Tampilan Menu KEYBOARD Pada tampilan menu Keyboard terdapat 3 jendela, yaitu jendela info, jendela status, dan jendela perintah. Jendela info akan menampilkan informasi tentang fungsi-fungsi tombol yang digunakan pada menu Keyboard tersebut, beserta kisaran nilai pulsa pada tiap perintah tersebut.
50
Gambar 4.2 Menu Teach Pendant metode KEYBOARD Pada menu Keyboard terlihat ada beberapa tombol yang telah difungsikan sebagai tombol perintah, yaitu: 1 jika pengguna menekan angka 1, maka akan muncul tulisan “CENGKRAM” pada kolom “perintah” dan jumlah pulsa yang diberikan pada kolom “pulsa”. Posisi gripe akan terus menutup cengkeraman sampai pengguna melepaskan tombol. 2 jika pengguna menekan angka 2, maka akan muncul tulisan “LEPAS” pada kolom “perintah” dan jumlah pulsa yang diberikan pada kolom “pulsa”. Posisi gripe akan terus membuka cengkeraman sampai pengguna melepaskan tombol.
51
3 jika pengguna menekan angka 3, maka akan muncul tulisan “NAIK” pada kolom “perintah” dan jumlah pulsa yang diberikan pada kolom “pulsa”. Posisi lift akan terus bergerak naik sampai pengguna melepaskan tombol. 4 jika pengguna menekan angka 4, maka akan muncul tulisan “TURUN” pada kolom “perintah” dan jumlah pulsa yang diberikan pada kolom “pulsa”. Posisi lift akan terus bergerak turun sampai pengguna melepaskan tombol. 5 jika pengguna menekan angka 5, maka akan muncul tulisan “TARIK” pada kolom “perintah” dan jumlah pulsa yang diberikan pada kolom “pulsa”. Posisi shift akan terus bergerak mundur sampai pengguna melepaskan tombol. 6 jika pengguna menekan angka 6, maka akan muncul tulisan “DORONG” pada kolom “perintah” dan jumlah pulsa yang diberikan pada kolom “pulsa”. Posisi shift akan terus bergerak maju sampai pengguna melepaskan tombol. 7 jika pengguna menekan angka 7, maka akan muncul tulisan “KANAN” pada kolom “perintah” dan jumlah pulsa yang diberikan pada kolom “pulsa”. Posisi axis akan terus berputar ke kanan sampai pengguna melepaskan tombol. 8 jika pengguna menekan angka 8, maka akan muncul tulisan “KIRI” pada kolom “perintah” dan jumlah pulsa yang diberikan pada kolom “pulsa”. Posisi axis akan terus berputar ke kiri sampai pengguna melepaskan tombol.
52
4.3
Gerakan-gerakan dasar manual
Berikut ini akan ditampilkan gerakan-gerakan dasar Robot Crane
Gambar 4.3 Kordinat awal Robot Crane Gambar 4.3 menunjukkan posisi awal dari Robot sebelum mengangkat sebuah benda, ketika benda mulai terangkat diperlihatkan seperti Gambar 4.4
Gambar 4.4 Gerakan Robot Crane mencengkram benda
53
Gambar 4.5 Gerakan Robot Crane memindahkan benda
Gambar 4.6 Kordinat akhir Robot Crane
Terlihat pada Gambar 4.5 ketika Robot sudah mulai memindahkan benda menuju titik akhir, sedangkan Gambar 4.6 saat dimana Robot akan melepaskan cengkraman benda. Gambar 4.7 memperlihatkan Robot telah melepaskan benda dari cengkraman.
54
Gambar 4.7 Gerakan Robot Crane melepaskan benda
55
4.4
Gerakan otomatis
Gerakan otomatis merupakan pengulangan dari gerakan-gerakan dasar secara otomatis. Disini penulis melakukan percobaan dengan memberikan perintah gerakan-gerakan dasar kemudian menekan tombol otomatis supaya robot mengulanginya sebanyak 5 kali. Percobaan ini dimaksudkan untuk melihat tingkat akurasi dari robot untuk mengulang perintah yang telah diberikan.
Gambar 4.8 Kordinat awal otomatis
Gambar 4.9 Kordinat akhir otomatis
56
Dari percobaan yang dilakukan dengan 5 kali pengulangan ditemukan error/inaccuracy kordinat awal terhadap kordinat akhir sejauh lebih kurang 30cm dengan total jarak tempuh kurang lebih 500 cm. Artinya error terjadi sebesar lebih kurang 6%. Tentu saja pada hasil yang telah dicapai tersebut, program maupun antar muka memiliki kelebihan dan kekurangannya rnasing-masing.
4.5
Kelebihan Program dan Antar Muka
Berikut ini adalah kelebihan - kelebihan program dan antar muka yang dibangun. 1) Program pengendali Robot Crane memiliki tampilan yang sederhana dan sudah mendukung GUI (Graphical User Interface) karena menggunakan bahasa pemrograman VB.Net. Hal ini dapat memberi kemudahan bagi user yang mengendalikan Robot Crane. 2) Sistem aplikasi yang dibangun, dirancang sedemikian rupa agar mudah digunakan oleh user. Hal ini berkaitan dengan keterangan-keterangan yang diberikan sistem untuk menuntun user dalam menggunakan sistem tersebut dan juga tersedianya jendela info untuk memudahkan pengguna / user dalam penggunaan sistem pengendali Robot Crane. 3) Ada dua metode dalam pemberian perintah kepada Robot Crane, yakni metode Keyboard dan GUI (Graphical User Interface). 4) Pada metode keyboard memiliki kelebihan, yakni perintah yang diberikan kepada Robot Crane dapat disimpan dalam memory. Hal ini yang merupakan salah satu implementasi kecerdasan buatan, bahwa Robot Crane dapat mengingat gerakan yang diperintahkan oleh user melalui penyimpanan kode kode gerakan ke dalam memory. 5) Disamping mengingat, robot mampu mengulang gerakan terakhir yang diberikan oleh user. Dengan cara membaca memory kemudian meng-anggapnya sebagai sebuah perintah. 6) User dapat menghentikan gerakan ulang robot dan melanjutkannya kembali.
57
7) Memory yang telah dicatat dalam memori robot dapat dihapus untuk kemudian mencatat memory yang baru. 8) Pada metode GUI, user tidak perlu menekan keyboard untuk menjalankan robot. Cukup mengklik tombol yang telah difungsikan, robot akan bergerak sampai user mengklik tombol STOP. 9) Baik metode keyboard maupun GUI sama-sama menampilkan status perintah dan status data yang sedang dilewati. 10) Robot Crane mampu bergerak berputar dengan sudut putar sebesar 270 derajat, dimana besar sudut putar axis putar Robot Crane dapat ditentukan oleh user. 11) Tangan Robot Crane dapat bergerak naik dan turun dengan beban benda yang dapat diangkat maksimal 250 gram. 12) Robot Crane mampu mencengkram sebuah benda. 13) Rangkaian pengerem gripe dan rangkaian pengerem lift terbukti mampu menjalankan fungsi performance gripe maupun lift.
4.6
Kekurangan Program dan Antar muka Berikut ini adalah kekurangan - kekurangan yang terdapat pada program
dan antar muka yang dibangun. 1) Ada beberapa kesalahan yang belum diberikan pesan oleh sistem ini, yaitu pada menu keyboard tidak dapat mengulangi perintah apabila perintah sebelumnya yang diberikan tidak lengkap. Dalam hal ini penulis mewajibkan diberikan perintah awal berupa CengkramNaikKekanan. 2) Pada menu keyboard tidak ada fungsi kalibrasi, sehingga memberikan kesalahan pembacaan memory oleh robot. Dimana titik terakhir gerakan akan dianggap sebagai titik awal gerakan. 3) Perubahan titik akhir gerakan ini akan sangat berpengaruh kepada pembacaan memori perintah. Robot akan mengulang gerakan tetapi tidak pada titik awal yang tepat.
58
4) Metode Graphical User Interface pada sistem ini tidak menampilkan perintahperintah yang diberikan kepada Robot Crane dalam bentuk sintak. Sehingga user tidak dapat melihat bentuk sintak yang pernah diberikan. 5) Pada sistem ini tidak ada aplikasi untuk mengubah perintah yang telah disimpan. 6) Gripe pada Robot Crane tidak dapat mencengkram benda yang pipih. 7) Memory yang digunakan masih menggunaan perhitungan timer/pewaktu, belum mendukung database. 8) Gripe tidak dilengkapi sensor genggam sehingga giripe akan terus menutup walaupun benda sudah digenggam. 9) Baik lift, shift, maupun axis tidak dilengkapi limit pulsa sehingga gerak ketiga motor tersebut tidak terbatas walaupun simpang geraknya terbatas. 10) Lengan Robot Crane hanya mampu mengangkat beban tidak lebih dari 250 gram. 11) Karena pada axis putar menggunakan sistem gear dengan belt yang terbuat dari karet, maka gerakan axis tidak konstan dan terkesan tersendat-sendat. 12) Semua motor bergerak lambat, hal ini disebabkan bahasa pemrograman menggunakan VB.Net yang terhubung kepada mikrokontroler Arduino, dimana Arduino membatasi putaran motor sebesar 100 ms (millisecon). Padahal VB.Net mampu men-setting kecepatan serial port sebesar 1 ms.
