BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian alat serta analisis dari hasil pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana hasil perancangan alat yang telah dibahas pada Bab III serta mengetahui tingkat keberhasilan setiap spesifikasi yang telah diajukan. 4.1 Pengujian Modul Komunikasi Robot Modul komunikasi robot terdiri atas Xbee 2mW wire antenna – series 2, ATmega324P, dan ATmega8. Pada tiap robot yang akan berkomunikasi wajib memiliki keseluruhan modul ini, dan algoritma yang tertanam berbeda-beda karena data yang diterima juga berbeda. Bantuan khusus dibutuhkan berupa program XCTU yang digunakan untuk memantau keluar masuknya data komunikasi yang terjadi. Program ini juga bisa digunakan untuk mengirimkan data ke semua Xbee 2mW wire antenna – series 2 yang memiliki WPAN ID yang sama. Agar komunikasi antar robot dapat berjalan lancar dan tidak ada gangguan dari luar, maka nilai WPAN ID harus sangat dijaga dengan baik agar tidak diketahui oleh orang lain.
Gambar 4.1 Icon program XCTU.
Gambar 4.2 WPAN ID modul komunikasi.
Pada pengujian modul komunikasi ini, penulis melakukan 3 macam pengujian, yaitu : 1. Pengujian waktu yang digunakan modul komunikasi untuk bertukar data. 2. Pengujian algoritma modul komunikasi tiap robot untuk membedakan data komunikasi yang diterima. 28
3. Pengujian jarak yang dapat digunakan agar tiap modul dapat berkomunikasi dengan baik.
4.1.1 Pengujian Waktu Pada pengujian ini, diberikan LED pada tiap modul komunikasi untuk 3 robot. LED yang terpasang merupakan indikator untuk dapat mengetahui apakah modul komunikasi sudah menerima data yang dikirim. Apabila LED menyala, maka modul komunikasi sudah menerima data yang dikirim dan akan dicatat waktu yang dibutuhkan modul untuk menerima data. Bantuan program XCTU digunakan untuk mengirimkan data komunikasi yang akan diterima oleh 3 modul komunikasi yang berbeda. Tabel 4.1 Pengujian waktu modul untuk bertukar data.
Percobaan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Waktu (sekon) Modul-1 Modul-2 Modul-3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1
4.1.2 Pengujian Algoritma Algoritma pada modul komunikasi dibedakan berdasarkan job apa yang akan menggunakan modul komunikasi tersebut, karena yang membedakan antar satu modul dengan modul yang lain adalah data yang akan dikirim dan data yang akan diterima. Contoh : robot mid fielder tidak mungkin menerima data mid fielder dan tidak mungkin mengirim data striker, begitu pula dengan robot goal keeper tidak mungkin menerima data goal keeper dan tidak mungkin mengirim
29
data striker. Jadi tiap modul yang tertanam pada tiap robot merupakan modul yang unik yang hanya dapat digunakan oleh job robot yang tepat. Pada pengujian ini, digunakan 3 LED pada tiap modul sebagai indikator data yang diterima oleh modul. LED akan menyala dengan konfigurasi berbedabeda (unik) untuk setiap data yang berbeda, tetapi modul satu dengan modul yang lain harus dapat menyalakan LED dengan konfigurasi yang sama karena data yang diterima sama. Program XCTU kembali digunakan untuk mengirimkan data komunikasi yang akan diterima oleh 3 modul komunikasi yang berbeda. Semua modul akan diuji dengan mengirimkan data yang akan dikirimkan oleh robot ketika berkoordinasi. Tabel 4.2 Pengujian modul mid fielder untuk bertukar data. Jumlah Pengujian 10 10 10
Tingkat Keberhasilan Modul-1 Modul-2 Modul-3 x x x
100% 100% 100%
100% 100% 100%
Tabel 4.3 Pengujian modul striker untuk bertukar data. Jumlah Pengujian 10 10 10
Tingkat Keberhasilan Modul-1 Modul-2 Modul-3 100% 100% 100%
X X X
100% 100% 100%
Tabel 4.4 Pengujian modul goal keeper untuk bertukar data. Jumlah Pengujian 10 10 10
Tingkat Keberhasilan Modul-1 Modul-2 Modul-3 100% 100% 100%
100% 100% 100%
x x x
Pada tabel diatas, kolom merah merupakan modul dari job yang akan mengirim data, sehingga modul tersebut tidak akan mungkin menerima datanya sendiri karena modul lain tidak mengirimkan data tersebut. Modul-1 = modul komunikasi mid fielder. 30
Modul-2 = modul komunikasi striker. Modul-3 = modul komunikasi goal keeper. Dari hasil yang didapat dari tabel, modul komunikasi sudah dapat membedakan data-data komunikasi yang diterima, sehingga data dapat diproses menjadi algoritma koordinasi, karena semua data yang diterima tidak ada yang salah atau terbalik dengan persentase keberhasilan 100%. Apabila data komunikasi yang diterima salah, maka algortima koordinasi tidak akan berjalan dengan baik.
4.1.3 Pengujian Jarak Pada pengujian ini, modul komunikasi sudah tertanam dalam masingmasing robot. Pengujian dilakukan dengan tujuan apakah robot masih dapat saling berkomunikasi apabila robot saling berpencar dengan jarak jauh sesuai dengan ukuran lapangan sepak bola (9m x 6m) yang akan digunakan. Pengujian dilakukan dengan cara mengirimkan data-data komunikasi ke masing-masing robot secara bergantian yang berada pada jarak tertentu dengan modul pengirim data (server) dengan bantuan aplikasi XCTU. Hasil dapat diketahui apakah robot tersebut menerima data atau tidak dengan cara melihat perilaku dari robot, karena apabila robot menerima data dari temannya, robot tersebut akan melakukan algoritma koordinasi.
Server r
Striker / Mid Fielder / Goal Keeper Gambar 4.3 Pengujian jarak tiap modul.
r
= jarak yang akan divariasikan oleh penulis mulai dari 5 meter, 10 meter, dan 15 meter.
31
Tabel 4.5 Pengujian jarak antar modul komunikasi. Jumlah Pengujian
Jarak
10 10 10
5m 10 m 15 m
Tingkat Keberhasilan Striker Mid Fielder Goal Keeper 100% 100% 100%
100% 100% 100%
100% 100% 90%
Pada tabel 4.5 dapat dilihat bahwa modul komunikasi yang sudah tertanam pada robot dapat berkomunikasi dengan baik hingga jarak 15 meter. Pada jarak 5 meter hingga 10 meter, modul komunikasi dapat bertukar data dengan baik tanpa kegagalan dengan persentase keberhasilan masing-masing modul mencapai 100%, namun pada jarak 15 meter terdapat 1 kegagalan yaitu pada modul goal keeperyang membuat persentase keberhasilan untuk modul goal keeper turun menjadi 90% pada jarak 15 meter. Kegagalan tersebut bukan merupakan kendala yang serius pada komunikasi antar robot, karena posisi goal keeper yang sebenarnya adalah di tengah gawang, sehingga jarak terjauh dengan teman robot lainnya maksimal hanya 10 meter. Modul diuji hanya sampai jarak 15 meter karena disesuaikan dengan jarak terjauh di lapangan yang digunakan (9m x 6m). Jarak terjauh adalah ketika robot berada di ujung-ujung tepi dari lapangan.
6 meter
`
X
9 meter
Gambar 4.4 Jarak terjauh dari kedua robot pada lapangan. 32
√ √
Dimana : x = Jarak terjauh dari robot. a = Panjang lapangan yang digunakan. b = Lebar lapangan yang digunakan.
4.2 Pengujian Algoritma Koordinasi Robot Pada pengujian ini, cara pengujian dibagi menjadi 3 pengujian. Tiga pengujian dilakukan karena pengujian akan dilakukan untuk setiap robot. Robot akan bergantian menjadi captain (master) dengan cara memposisikan bola dekat dengan robotdan penulis akan melihat tingkah laku dari robot teman lain yang di dalam lapangan apakah robot tersebut melakukan algoritma koordinasinya dengan benar atau tidak.
MF ` GK
CF
33
Bola
Gambar 4.5 Tata Posisi Awal Robot pada Awal Kick Off.
Tabel 4.6 Pengujian algoritma koordinasi robot secara keseluruhan.
Jumlah Pengujian 10 10 10
Captain
Algoritma
Tingkat Keberhasilan Striker Mid Fielder Goal Keeper
Menjaga pengeksekusian bola Striker Tidak menutupi arah tendang bola Positiioning penjaga gawang Mid Fielder Positioning penyerangan Goal Keeper Mencari bola pada daerah pertahanan
x x x 100% 100%
100% 90% x x 100%
4.2.1 Striker Pada kasus ini, robot yang akan dijadikan sebagai captain (master) adalah striker. Bola akan diposisikan dekat dengan striker dan dua robot yang lain (mid fielder,dan goal keeper) akan diposisikan di lapangan sepak bola untuk dilihat tingkah laku dari masing-masing robot. Robot striker akan mengirimkan data-1 apabila akan menjadi captain (master) atau ingin mengeksekusi bola dan akan mengirimkan data-2 apabila bola sudah selesai dieksekusi atau kehilangan bola. Robot mid fielder akan memproses data-1 dan data-2 dari robot striker. Apabila robot mid fielder menerima data-1 dari striker, robot mid fielder akan 34
x x 100% x x
menjaga robot striker untuk mengeksekusi bola dengan cara tetap mengejar bola hingga jarak tertentu dan akan bergerak mundur jika posisinya terlalu dekat dengan bola. Apabila robot mid fielder mendapati posisinya menutupi arah tendang dari striker, maka robot mid fielder akan bergeser menjauhi bola. Setelah striker sudah selesai mengeksekusi bola atau kehilangan bola, maka striker akan mengirimkan data-2 yang akan diproses robot mid fielder dan robot mid fielder akan kembali ke algoritma awal untuk mengejar bola. Pada gambar 4.6 menunjukkan pola gerakan mid fielder menjaga striker untuk mengeksekusi bola. Mid fielder akan mengejar bola tetapi hanya dengan jarak tertentu lalu akan berhenti dan akan mundur jika jarak dengan bola terlalu dekat.
Data-1 Data-1 Data-1 `
Eksekusi bola
` Berhenti
35
Data-2 Data-2 `
Data-2
Gambar 4.6 Skema Algoritma Robot Mid Fielder menjaga striker mengeksekusi bola. Keterangan skema gambar (untuk semua gambar pada pengujian koordinasi) : Striker
Kirim Data
Mid Fielder Goal Keeper
Terima Data
Gambar 4.7 Robot Mid Fielder menjaga striker mengeksekusi bola.
36
Pada gambar 4.8 menunjukkan pola gerakan koordinasi ketika mid fielder menjauhi bola agar tidak menutupi arah tendang dari striker.Mid fielder akan bergeser membuka ruang tembak untuk striker dan akan mengejar bola kembali apabila striker sudah selesai mengeksekusi bola.
Data-1 Data-1
Data-1
`
Eksekusi Bola
`
Bergeser
37
Data-2 Data-2 `
Data-2
Gambar 4.8 Skema Algoritma Robot Mid Fielder bergeser agar tidak menutupi arah tendang striker.
Gambar 4.9 Robot Mid Fielder bergeser agar tidak menutupi arah tendang striker. Pada tabel 4.6 terjadi satu kegagalan yang disebabkan karena robot mid fielder jatuh saat bergeser untuk membuka ruang tembak robot striker. Apabila gerakan dari robot tidak bekerja dengan maksimal, maka algoritma koordinasi juga tidak akan bekerja dengan maksimal. 38
Robot goal keeper hanya memproses data-1 dari striker. Apabila robot goal keeper menerima data-1 dari striker, robot akan kembali ke posisi awalnya yang benar untuk menjaga gawang, yaitu ditengah-tengah gawang.
Data-1
Data-1
`
Data-1
Eksekusi Bola Kembali ke tengah gawang
`
Gambar 4.10 Skema Algoritma Robot Goal Keeper kembali ke tengah-tengah gawang. Hasil pengujian lebih rinci dapat dilihat pada tabel A.9 – A.11 yang sudah ditampilkan pada lampiran.
39
Gambar 4.11 Robot Goal Keeper kembali ke tengah-tengah gawang.
4.2.2 Mid Fielder Pada kasus ini, robot yang akan dijadikan sebagai captain (master) adalah mid fielder. Bola akan diposisikan dekat dengan mid fielder dan dua robot yang lain (striker, dan back) akan diposisikan di lapangan sepak bola untuk dilihat tingkah laku dari masing-masing robot. Robot goal keeper tidak diuji, karena robot goal keeper tidak memproses data komunikasi dari robot mid fielder. Robot mid fielder akan mengirimkan data-1 apabila akan menjadi captain (master) atau ingin mengeksekusi bola dan akan mengirimkan data-2 apabila bola sudah selesai dieksekusi atau kehilangan bola.
Data-1 Data-1
`
Data-1
40
Positioning
111111111111111111
Eksekusi Bola
Data-2 Data-2 `
Data-2
Gambar 4.12 Skema Algoritma Robot Striker melakukan positioning.
41
Gambar 4.13 Robot Striker sedang melakukan positioning.
Robot striker akan memproses data-1 dan data-2 dari mid fielder. Ketika striker mendapatkan data-1 dari mid fielder, maka robot striker akan segera mencari posisi didepan dengan asumsi mencuri start pengejaran bola selanjutnya. Apabila striker mendapatkan data-2 dari robot mid fielder, maka striker akan kembali ke algoritma awal pengejaran bola. Hasil pengujian lebih rinci dapat dilihat pada tabel A.12 yang sudah ditampilkan pada lampiran.
4.2.3 Goal Keeper Pada kasus ini, robot yang akan dijadikan sebagai captain (master) adalah goal keeper. Penulis akan memposisikan bola dekat dengan goal keeperdan dua robot yang lain (striker, dan mid fielder) akan diposisikan di lapangan sepak bola untuk dilihat tingkah laku dari masing-masing robot. Robot goal keeper hanya akan mengirimkan satu data apabila posisi bola dekat dengan robot untuk memanggil robot teman yang lain untuk segera menuju ke daerah pertahanan. Robot striker dan mid fielder akan segera membalikkan badan ke arah gawang sendiri dan mencari bola didaerah pertahanan sendiri apabila mendapatkan data dari robot goal keeper. Hasil pengujian lebih rinci dapat dilihat pada tabel A.13 yang sudah ditampilkan pada lampiran.
42
Data Data `
Data
Gambar 4.14 Skema Algoritma Robot Striker dan Mid Fielder menuju ke daerah pertahanan.
Gambar 4.15 Robot Mid Fielder dan Striker menuju ke daerah pertahanan.
43
