Bab IV. Pengujian dan Analisis IV.1. Jangkauan Telemetri dan Kalibrasi Kamera
a.
Jangkauan Telemetri
Pengukuran jangkauan telemetri di ruang terbuka dilakukan dengan menempatkan pemancar RF di jendela lantai 2 Lab Elektronika dan Instrumentasi (ELKA) Fisika dan memindahkan robot sepanjang selasar sampai pada jarak tertentu di mana robot tidak menerima sinyal kendali dengan baik, ditandai dengan tidak merespon ketika pemancar RF mengirim sinyal kendali. Konfigurasi pengukuran diperlihatkan dalam Gambar IV.1.
Pemancar 11⅔ ubin Robot
149 ubin
Gambar IV.1 Konfigurasi pengukuran jangkauan telemetri.
Posisi ketika robot tidak menerima sinyal yang dipancarkan pemancar RF ialah 11⅔ ukuran ubin dalam arah vertikal dan 149 ukuran ubin dalam arah horizontal. Dengan ukuran 1 ubin ialah 30 cm, maka jangkauan telemetri ialah 44.8 meter. b.
Kalibrasi Kamera
Kalibrasi kamera dilakukan untuk mengetahui hubungan perbesaran objek yang ditangkap kamera terhadap jarak objek, dilakukan dengan mengambil gambar ubin dan mengukur panjang relatif lantai terhadap ubin acuan (dipilih lantai pada garis ke-7). Tabel IV.1 berikut menampilkan hasil pengukuran.
35
Tampilan kamera saat melakukan kalibrasi kamera.
Gambar IV.2 Tabel IV.1
Hasil kalibrasi kamera
Jarak
Panjang
1 2 3 4 5 6 7
240 cm 210 cm 180 cm 150 cm 120 cm 90 cm 60 cm
22 pixel 24 pixel 28 pixel 35 pixel 42 pixel 54 pixel 78 pixel
Perbesaran relatif
Garis ke-
Perbesaran terhadap garis ke-7 0.28 0.31 0.36 0.45 0.54 0.69 1.00
1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
100
200
300
Jarak, cm
Perbesaran relatif
(a) y = 44.848x -0.9262 R2 = 0.9979
1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
100
200
300
Jarak, cm
(b) Gambar IV.3
Kurva perbesaran relatif terhadap jarak (a) dan power regression yang sesuai dengan prilaku data (b).
36
IV.2. Kemampuan Melewati Tanjakan dan Anak Tangga
a.
Kemampuan Menaiki Tanjakan
Pengujian dilakukan untuk mengetahui sudut kemiringan maksimum yang dapat dinaiki robot dalam kondisi batere baik (setelah diisi ulang). Konfigurasi pengujian diperlihatkan dalam Gambar IV.4 berikut.
L y
(a)
(b) Gambar IV.4
Konfigurasi pengujian sudut kemiringan maksimum.
Tabel IV.2 berikut memperlihatkan hasil pengujian dengan panjang bidang miring L = 27 cm.
Tabel IV.2
Hasil pengujian kemampuan menaiki bidang miring
Tinggi bidang miring, y 2.1 cm 3.6 cm 6.9 cm 8.3 cm 10.2 cm 11.6 cm
b.
Sudut kemiringan, arcsin(y/L) 4.5° 7.7° 14.8° 17.9° 22.2° 25.4°
Mampu menaiki? Ya Ya Ya Ya Ya Tidak
Kemampuan Menaiki Anak tangga
Pengujian dilakukan untuk mengetahui ketinggian anak tangga persegi yang dapat dinaiki oleh robot dalam kondisi batere baik (setelah diisi ulang). Konfigurasi pengujian diperlihatkan dalam Gambar IV.5 berikut.
37
y
(a)
(b) Gambar IV.5
Konfigurasi pengujian ketinggian anak tangga maksimum.
Tabel IV.3 berikut memperlihatkan hasil pengujian kemampuan menaiki anak tangga dengan jari-jari roda utama ialah sekitar 4.5 cm.
Tabel IV.3
Hasil pengujian kemampuan menaiki anak tangga
Tinggi anak tangga 1.6 cm 2.7 cm 3.0 cm
Mampu menaiki? Ya Ya Tidak
IV.3. Kemampuan Mengikuti Garis Hitam
Robot diuji menggunakan program (pada komputer) apakah berhasil mengikuti garis hitam menggunakan metode yang dijelaskan dalam Bab III.7 Sistem Kamera dan Contoh Aplikasi Robot Vision Sederhana. Gambar IV.6 mempelihatkan pengambilan keputusan gerak belok berdasarkan gambar yang terekam kamera. Hasil yang diperoleh ialah robot berhasil mengikuti garis hitam, stabil pada sisi sebelah kiri robot, lihat Gambar IV.7.
Belok kanan.
38
Belok kiri.
Belok kanan, saat menyimpang dari garis lurus.
Gambar IV.6
Tampilan software pengontrol robot pengikut garis hitam untuk berbagai keputusan gerak belok.
(b) (a) Gambar IV.7
Robot berhasil mengikuti garis hitam dengan pusat robot stabil di sebelah kiri garis hitam.
Kestabilan robot pada sebelah kiri garis hitam saat mengikuti garis hitam disebabkan posisi kamera yang agak miring, sehingga robot menganggap pusat screen kamera tergeser ke sebelah kanan.
39
IV.4. Kemampuan Mengikuti Bola Merah
Robot diuji menggunakan program (pada komputer) apakah berhasil mengikuti bola merah menggunakan metode yang dijelaskan dalam Bab III.7 Sistem Kamera dan Contoh Aplikasi Robot Vision Sederhana. Gambar IV.8 memperlihatkan keterdeteksian bola merah terhadap bola warna lainnya.
Gambar IV.8
Keterdeteksian bola warna merah dan warna lainnya.
Karena efek pencahayaan, sebagian warna bola pink terdeteksi sebagai warna merah, tetapi hanya tepiannya saja, sehingga jumlah pixel warna merah bola merah tetap dominan. Gambar IV.9 memperlihatkan posisi bola merah setelah 12 kali iterasi, yakni robot berhasil mengikuti posisi bola merah.
Iterasi ke-0
Iterasi ke-1
Iterasi ke-2
Iterasi ke-3
40
Iterasi ke-4
Iterasi ke-5
Iterasi ke-6
Iterasi ke-7
Iterasi ke-8
Iterasi ke-9
Iterasi ke-10
Iterasi ke-11
Iterasi ke-12 Gambar IV.9
Posisi robot terhadap bola merah sampai 12 iterasi.
Terkadang terdeteksi posisi bola merah tidak tepat di tengah bola, tergantung dari pencahayaan yang mengenai bola yang akan mengubah distribusi nilai warna bola yang tertangkap oleh kamera. Posisi bola merah mulai stabil pada sekitar iterasi ke-8 tetapi tidak tepat di pusat screen kamera, karena posisi pusat bola pada iterasi tersebut sudah masuk ke area-5 yang merupakan set point dari kontrol pengikut bola. Respon sistem ditunjukkan dalam Gambar IV.10 berikut, beda jarak ialah jarak absolut pusat screen terhadap pusat warna merah.
41
beda jarak, pixel
1200 1000 800 600 400 200 0 0
5
10
15
iterasi ke-
Gambar IV.10 Respon kontrol semi-proporsional pada robot pengikut posisi bola merah.
Hasil tersebut juga menunjukkan bahwa sistem robot yang telah dibangun mampu melakukan tele-processing dalam pengambilan keputusan, tanpa mengubah sedikitpun program mikrokontroller pada robot.
Gambar IV.11 Pengujian robot pengikut bola merah.
42
