BAB IV PENGUJIAN ROBOT AMPHIBI
4.1 Umum Robot merupakan kesatuan kerja dari semua kerja perangkat penyusunnya. Perancangan robot dimulai dengan menggali informasi dari berbagai referensi, temukan ide, perencanaan dan perancangan serta diakhiri dengan sebuah tahap pengujian. Pengujian bertujuan untuk mengetahui kinerja dari robot itu sendiri sudah atau belum sesuai dengan yang diharapkan pada awal pembuatan. Selain itu pada tahap inilah akan diperoleh beberapa acuan baru sebagai bahan referensi baru untuk pembuatan robot selanjutnya.
Gambar 4.1 Robot Amphibi
48
49
Tahap pengujian akan lebih terprogram dengan pengujian yang bertahap. Dalam arti sebelum dilakukan pengujian keseluruhan kerja robot perlu dilakukan pengujian-pengujian pada perangkat penyusun robot itu sendiri agar diperoleh kesatuan kerja yang baik.
4.2 Pengujian Perangkat - Perangkat Penyusun Robot Amphibi Semua perangkat diuji dengan metode per sub kerja perangkat itu sendiri. Hal ini bertujuan untuk mengetahui kinerja dari perangkat satu, dapat atau tidaknya berkerja dengan perangkat lainnya. Sehingga dengan tahap inilah akan didapatkan beberapa kesimpulan baik kemampuan dan kekurangan dari robot amphibi.
4.2.1 Pengujian Motor DC(Direct Current) Pergerakan Di Darat Seperti diketahui sebelumnya pada pengoperasian robot amphibi saat berada di darat adalah menggunakan motor DC(Direct Current) yang memutar roda dengan motor driver L298 sebagai pengontrolnya. Sehingga berdasarkan perancangan mekanik, elektrik dan pemrograman motor driver maka pada pengujian ini robot amphibi diuji dengan parameter bergerak maju, mundur belok kanan, dan belok kiri dengan pemberian kecepatan penuh saat maju dan mundur dalam selang waktu 1 detik sebelum berhenti dan juga pemberian kecepatan penuh pada salah satu motor dengan selang waktu 0.4 detik pada pergerakan belok kanan dan belok kiri. Sebagai catatan bahwa adanya pergerakan ini berdasarkan pemetakan logika yang ditunjukan pada tabel 4.1.
50
Tabel 4.1 Pemetakan Logika pada Pergerakan Robot Untuk Di Darat No 1 2 3 4
Pergerakan Robot Maju Mundur Belok Kanan Belok Kiri
(Arah, Kecepatan) Motor Kanan (CW, 255) (CCW,255) (CW, 100) (CW,255)
(Arah, Kecepatan) Motor Kiri (CW, 255) (CCW, 255) (CW,255) (CW,100)
Berdasarkan tabel inilah pemrograman dibuat sebelum dilakukannya pengujian. Pada pemrograman disesuaikan dengan batasan waktu yang sebelumnya sudah ditentukan. Adapun pemrograman tersebut adalah hanya perlu menambahkan beberapa instruksi saja yang terdapat pada pembahasan program sebelumnya di bab III. Intruksi tersebut adalah pemberian selang waktu untuk setiap intruksi pergerakan robot.
Gambar 4.2 Program Untuk Pengujian Penggerak Di Darat Robot Amphibi Setelah penanaman program pada gambar diatas maka diperoleh hasil bahwa robot mampu bergerak dengan baik saat didarat. Hal ini ditunjukan pada pemotongan gambar dari rekaman video untuk pengujian pergerakan robot didarat.
51
Gambar 4.3 Pengujian Pergerakan Robot Amphibi Untuk memenuhi pengujian yang lengkap pengujian dilakukan dengan meletakkan robot dan mengukur jarak yang mampu ditempuh selama 1 detik seperti penjelasan diatas kemudian robot akan diam selamanya setelah melakukan pergerakan selama 1 detik. Hal ini bertujuan untuk memudahkan pengukuran jarak yang ditempuh. Maka dengan hal inilah didapat kecepatan robot saat didarat. Adapun hasil pengujian tersebut adalah sebagai berikut. Tabel 4.2 Jarak Tempuh Robot Selama 1 Detik di Darat No 1 2
Pegerakan Robot (Selama) Maju (1 detik) Mundur (1 detik)
Jarak Tempuh 1.3 Meter 1.1 Meter
Dengan pengujian ini selain didapat hasil berupa kemampuan robot untuk beropersi di darat juga sebuah nilai kecepatan yang mampu dilakukan oleh robot. Jarak tempuh dalam 1 detik pada tabel 4.2 inilah yang kemudian akan dikonversi menjadi sebuah nilai kecepatan robot amphibi. Tetapi sebelum mengawali proses pengubahan ke bentuk nilai kecepatan perlu dikeperhatikan bahwa penggerak
52
robot/motor DC(Direct Current) ini sangatlah kecil nilai torsinya sehingga memberikan pengaruh saat diinginkan penentuan kecepatan dengan pengukuran jarak secara langsung. Pengaruh ini terbukti dalam waktu nyata satu detik yang harusnya robot diam dan berhenti tetapi masih melakukan pergerakan akibat motor tidak dapat menahan putaran dari rotornya sendiri. Sehingga perlu menentukan besaran pendekatan berupa nilai pengurang untuk menentukan nilai kecepatan yang sebenarnya. Nilai besaran pengurang ini sebesar ¼ dari kecepatan awal yang dapat ditentukan sendiri. Dengan nilai awal yang ditunjukan pada tabel yang sudah diambil nilai tengahnya maka dapat dikatakan bahwa robot ini mempunyai kecepatan awal sebesar 1.2 m/s. Kemudian dengan adanya nilai awal inilah nilai kecepatan yang mendekati sebenarnya dapat ditentukan dengan menguranginya menggunakan nilai besaran pengurang sebesar ¼ x 1.2m/s yang menghasilkan nilai kecepatan akhir sebesar 0.9m/s ~ 1m/s.
4.2.2 Pengujian Motor DC(Direct Current) Penggerak Di Atas Air Pada bab sebelumnya dibahas bahwa penggerak robot amphibi saat di atas air adalah dengan menggunakan motor DC(Direct Current) yang memutar propeller dengan modul relay sebagai sub-pengontrolnya. Pada awal perancangan mekanik dan elektrik pemasangan motor DC(Direct Current) sudah di sesuaikan dengan putaran yang dihasilkan saat salah satu kaki di beri tegangan yaitu putaran dengan dorongan angin yang mengarah ke belakang robot. Hal tersebut bertujuan untuk memudahkan dalam mengontrol sebuah modul relay yang perancangan elektriknya disesuaikan dengan prinsip saklar.
53
Seperti halnya pengujian untuk didarat pengujian di atas air ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan robot saat beroperasi di atas air serta mendapatkan sebuah nilai kecepatan yang dapat dihasilkan oleh robot saat di air. Pengujian ini diawali dengan memberikan beberapa batasan yang ditanamkan kedalam mikrokontroller sebelum dilakukan pengujian. Parameter ini adalah sebagai berikut maju dengan interval 3 detik, ditambah dengan pergerakan belok kanan dan belok kiri dengan interval 2 detik untuk kemudian berhenti diam selamanya menunggu terjadinya reset. Pergerakan robot saat di atas air berdasarkan pemetakan logika sebagai berikut. Tabel 4.3 Logika Pergerakan Robot Saat Di Atas Air No 1 2 3 4
Pergerakan Maju Berhenti Belok Kiri Belok Kanan
Propeller Kiri HIGH LOW HIGH LOW
Propeller Tengah HIGH LOW HIGH HIGH
Propeller Kanan HIGH LOW LOW HIGH
Sebelum pengujian berdasarkan tabel 4.3 inilah pemrograman robot dilakukan dengan dasar batasan pemberian interval yang sudah ditentukan sebelumnya. Terlihat juga pada pemetakan pada tabel 4.3 pada pergerakan belok selalu disertai dengan berputarnya propeller yang tengah hal ini bertujuan agar robot tidak memberikan pergerakan yang cenderung mematah saat belok. Adapun untuk pemrograman tersebut merupakan pemrograman dengan penambahan intruksi dan interval berupa nilai delay saja pada program yang sudah dibahas pada bab III.
54
Gambar 4.4 Program Untuk Pengujian Pergerakan Di Atas Air Setelah dilakukan penanaman program pada gambar 4.4 dan dilakukanlah pengujian dengan harapan didapat hasil berupa kemampuan robot untuk beroperasi diatas air. Selanjutnya dengan mengukur jarak saat robot bergerak maju dengan waktu 3 detik maka didapat kecepatan pada robot saat beroperasi diatas air khusus untuk bergerak maju. Adapun hasil pengukuran jarak ini dilakukan selama 3 kali pengulangan dengan pengujian yang sama untuk memberikan hasil pengujian yang baik. Tabel 4.4 Hasil Pengujian Saat Robot Amphibi bergerak Maju Di Atas Air No 1 2 3
Tahap Pengujian Pengujian Pertama Pengujian Kedua Pengujian Ketiga
Pergerakan Maju 3 Detik Maju 3 Detik Maju 3 Detik
Jarak Yang Dapat Ditempuh 0.5 meter 0.7 meter 0.6 meter
Rata-Rata
Berdasarkan tabel 4.4 di atas sehingga dapat disimpulkan bahwa robot amphibi ini dapat beroperasi diatas air dengan nilai kecepatan 0.6 m/s. Besaran ini didapat dengan mengambil nilai rata-rata dari 3 kali pengujian yang
55
berbeda.Adapun perbedaan nilai kecepatan saat diair sangat dipengaruhi oleh ketenangan air.
4.2.3 Pengujian Wireless PS2 Controller Seperti disinggung sebelumnya bahwa kerja robot keseluruhan akan dikendalikan dengan menggunakan perangkat ini. Sehingga akan memberikan pengaruh besar apabila perangkat ini tidak dapat mengontrol kerja robot terlebih apabila perangkat ini tidak dapat terhubung dengan mikrokontroller. Berdasarkan hal inilah pada pengujian perangkat ini dimulai dengan menghubungkan perangkat dengan mikrokontroller arduino. Dengan menggunakan tahap perancangan elektrik dan pemrograman yang ada pada bab III pengujian untuk menghubungkan perangkat
maka hasil
pengontrol dengan arduino
ditunjukan pada gambar 4.5 berikut.
Gambar 4.5 Kontroller Terhubung Dengan Robot
56
Sehingga dengan keadaan dapatnya terhubung pengontrol dengan arduino maka pengujian mulai dilanjutkan dengan membaca semua keadaan tombol dalam serial monitor. Program yang digunakan pada pengujian ini adalah dengan menggunakan program library yang sudah dibahas pada bab III. Adapun hasilnya terlihat pada gambar berikut.
Gambar 4.6 Hasil Pembacaan Semua Tombol Dari Kontroller Pada tahap pengujian ini juga dilakukan pengujian batas maksimal yang dapat dijangkau oleh kontroller dengan menjauhkan perangkat kontroller dengan penerimanya. Adapun hasil pengujian ini ditunjukan pada tabel berikut. Tabel 4.5 Jangkauan Perangkat Kontroller No 1 2 3 4 5
Jarak 5 meter 6 meter 7 meter 8 meter 9 meter
Keterangan Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Tidak Terhubung
57
Sehingga dapat tarik kesimpulan awal yang berdasarkan gambar 4.5 dan 4.6 serta tabel 4.5 bahwa kontroller dapat terhubung dan konfigurasi semua tombol berfungsi dengan baik dengan jangkauan maksimal ~8 meter tanpa halangan.
4.3 Pengujian Secara Keseluruhan Robot dapat dikatakan bekerja apabila robot mampu menjalankan serangkaian perintah dari keinginan pembuatnya dan dapat melakukan pekerjaan semua perangkat penyusunnya dalam satu kesatuan kerja. Dengan dasar inilah maka pengujian keseluruhan ini dilakukan untuk mengetahui sudahkah robot bekerja dengan baik atau belum. Sebelum dilakukan pengujian pada robot secara keseluruhan dirancang sebuah program yang mencakup seluruh program perangkat penyusun dari robot amphibi pengintai ini. Dimana program tersebut sudah diuji pada pengujianpengujian perangkat penyusun robot sebelumnya sehingga cukup menyatukannya maka program siap ditanam ke mikrokontroller arduino sebelum kemudian dilakukannya pengujian.. Adapun program tersebut ditunjukan pada gambar 4.7 berikut.
Gambar 4.7 Program Keseluruhan Robot Amphibi
58
Program pada gambar 4.7 merupakan sederetan program keseluruhan dengan segala prinsip dan logika kerja dari robot amphibi berdasarkan masukan dari pengontrol stik PS2.
Gambar 4.8 Alur Sistem Kerja Robot Amphibi Keseluruhan
59
Sehingga dengan menggunakan tahap berikut pengujian alat siap dilakukan. Tahap-tahap tersebut antara lain dengan pengujian berkala yang langsung dimulai dengan pengujian semua fungsi tombol kontroller yang memberikan pergerakan langsung dari robot dengan batasan yang ditunjukan pada gambar 4.8. Sedangkan untuk fungsi-fungsi tombol disesuaikan dengan yang terdapat pada program yang ditunjukan pada tabel 4.7 berikut sebagai batasan terperincinya. Tabel 4.6 Fungsi Tombol Pada Kontroller Robot No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Tombol Silang Bulat Segitiga Kotak Arah Kanan Arah Atas Arah Kiri Arah Bawah L1 R1 L2 R2 Left Analog Arah Kanan Left Analog Kiri Arah Atas Left Analog Kiri Arah Kiri Left Analog Kiri Arah Bawah Start Reset Mode Right Analog Arah Kanan Right Analog Arah Atas Right Analog Arah Kiri Right Analog Arah Bawah
Fungsi Maju (Air) Motor Propeller Off-Berhenti Motor Driver Off Koneksi + Indikator Buzzer Belok Kanan (Darat) Maju (Darat) Belok Kiri (Darat) Mundur (Darat) Belok Kiri (Air) Belok Kanan (Air) -
Berdasarkan tabel 4.6 inilah kemudian robot mulai diuji dengan harapan robot mampu berjalan dengan perintah yang sama dengan masukan berupa data
60
dari tombol kontroller dengan segala bentuk perintah yang sesuai. Pengujian ini dimulai dengan memberikan perintah yang berurutan sesuai tabel 4.6 tersebut.
Gambar 4.9 Pengujian Kontroller Untuk Pergerakan Robot Dengan berbagai macam parameter tersebut dan setelah dilakukannya pengujian maka didapatlah hasil sebagai berikut. Tabel 4.7 Hasil Pengujian Fungsi Kontroller Robot Amphibi No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Fungsi Tombol Silang Bulat Segitiga Kotak Arah Kanan Arah Atas Arah Kiri Arah Bawah L1 R1 L2 R2 Left Analog Arah Kanan Left Analog Kiri Arah Atas Left Analog Kiri Arah Kiri Left Analog Kiri Arah Bawah Start Reset Mode Right Analog Arah Kanan Right Analog Arah Atas Right Analog Arah Kiri Right Analog Arah Bawah
Keterangan Baik Baik dan Cepat Baik dan Cepat Baik Baik Baik Baik Baik Cepat Memberi Keadaan Di Air Cepat Memberi Keadaan Di Air -
61
Dengan menggunakan tabel semua fungsi kontrol ini maka robot pun siap untuk diuji secara keseluruhan. Adapun pengujian ini adalah dengan memulai dengan pengujian yang dilakukan didarat dengan ukuran ruangan sekitar 3x4 Meter sedangkan untuk pengujian dilakukan disebuah kolam dengan ukuran sekitar 2.5x4 meter
4.3.1 Pengujian Robot Untuk Beroperasi di Darat Untuk mengetahui semua perangkat bekerja, robot diuji mulai dari pergerakan yang dapat dilakukan didarat sekaligus hal ini menguji bekerjanya sebuah motor driver dalam mengontrol 2 motor DC. Pengujian ini langsung dengan menggunakan perangkat kontrol stik PS2 dengan fungsi tombol yang sudah dijelaskan pada tabel 4.7 Adapun hasil dari pengujian ini adalah sebagai berikut
Gambar 4.10 Pengujian Robot Saat Beroperasi Di Darat
62
4.3.2. Pengujian Robot Amphibi Beroperasi di Atas Air Seperti halnya pengujian saat di darat pengujian ini juga diawali dengan mencoba pergerakan semua fungsi propeller yang terdapat pada badan robot. Setelah hal ini selesai dilakukan kemudian barulah mengujinya benar-benar diletakkan di atas air.
Gambar 4.11 Robot Amphibi Mengapung Di Atas Air Menutup tahap pengujian secara keseluruhan maka untuk hasil berupa kesimpulan secara keseluruhan dari robot amphibi ini akan dirangkum dan dijabarkan pada bab berikutnya. Dimana hasil tersebut akan mewakili seluruh kemampuan kerja pada robot amphibi dan spesifikasi robot serta kelemahan dan kekurangan dari robot amphibi ini.
