Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
Sistem Kendali Robot
Sistem Kontrol High-Level
TKC306 - Robotika Eko Didik Widianto Sistem Komputer - Universitas Diponegoro
Review Kuliah
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
�
Prinsip dasar dan mekanisme kontrol robot
�
Implementasi kendali ke dalam rangkaian berbasis mikroprosesor
�
Low-level dan High-level Control pada robot
�
Teknik kontrol On/Off
�
Kontrol posisi, kecepatan dan akselerasi
�
Teknik Proporsional (P), Integral (I), Derivatif (D) dan Kombinasi Ketiganya
Sistem Kontrol High-Level
Kompetensi Dasar
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto
1. [C2] Mahasiswa dapat menjelaskan prinsip dasar mekanisme kendali dalam robotika
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level
2. [C3] Mahasiswa dapat menggunakan teknik kontrol On/Off secara input dan output untuk kendali robot
3. [C3] Mahasiswa dapat menggunakan teknik kendali proporsional (P), kendali Integral (I), kendali Derivatif (D) dan kendali PID untuk kendali robot
Acknowledgement: 1. Christopher Batten, Maslab IAP Robotics Course, 2005 �
slide, gambar
Bahasan
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Sistem Kontrol High-Level
Bahasan
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Sistem Kontrol Robot �
Membuat sistem kontrol untuk robot beroda merupakan suatu tantangan �
Robot beroda melibatkan komponen yang saling berinteraksi
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level
�
Sistem kontrol harus mengintegrasikan komponen tersebut sehingga robot dapat mencapai tujuan yang diinginkan � �
Line tracing, wall following, object avoidance, object searching Speed, load
Perilaku Robot
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto
�
Dasar dari sistem kontrol adalah perilaku � �
Perilaku harus didefinisikan dengan baik Tiap perilaku harus dapat diuji secara independen
Sasaran Kontrol
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto
�
Sasaran utama adalah untuk menyusun perilaku-perilaku sehingga tujuan yang diinginkan dapat tercapai
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level
Sensor Robot
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level
Bahasan
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level
Sistem Kontrol Robot
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto
� Sistem kontrol high-level �
�
Memprogram perilaku untuk mencapai tujuan yang diinginkan Contoh: Pendekatan Finite State Machine
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level
� Sistem kontrol low-level �
�
Memprogram hardware untuk mendapatkan perilaku yang diinginkan Contoh: Kontroler PID untuk kecepatan robot Kontroler PID untuk sistem steering robot
Bahasan
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Pemodelan Perilaku
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
�
Perilaku sebagai state (keadaan)
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Perilaku sebagai Satu Keadaan
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto
�
Tiap state adalah sebuah perilaku �
Perilaku dihubungkan satu dengan yang lain membentuk sistem kontrol loop terbuka
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Maju 2 Langkah
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Putar ke Kanan 90o
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Maju 2 Langkah
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Bahasan
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Problem Loop Terbuka
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto
�
Kalau kondisi area atau daerah robot tidak diketahui? misalnya, ada halangan �
Tujuan tidak akan tercapai, butuh sensor yang membentuk sistem kontrol loop tertutup
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Kontrol Loop Tertutup
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Deteksi Obstacle
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Menemui Obstacle
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Loop Sampai Tidak Ada Halangan
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Lanjutkan Jalan
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Bahasan
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Implementasi FSM ke Program
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Implementasi FSM ke Program (Java)
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
� Implementasi perilaku
sebagai fungsi dg parameternya
� Switch pertama
menangani transisi state (next_state)
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
� Switch kedua
menangai perilaku untuk tiap state (output, current_state)
� Variabel state
menggunakan enum
Pernyataan While
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
�
Kode?
Bahasan
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
FSM untuk Menemukan Bola Merah
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
FSM untuk Menemukan Bola Merah
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto
�
Kalau bola tertutup obstacle?
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Robot Tidak Menemukan Bola?
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto
�
Robot mempunyai masalah untuk mencari bola merah �
Robot mencari-cari bola seluas area pencarian
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Debug untuk Verifikasi Perilaku dan Transisi State �
Debug sistem kontrol FSM �
Memverifikasi perilaku dan transisi state secara independen
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Perbaikan FSM untuk Implementasi yang Lebih Baik
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
�
Mengganti wander yang random dengan state gerak yang terbias menuju region yang belum tereksplore
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Perbaikan Kode FSM
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto
�
Mengintegrasikan kode kamera ke perilaku wander sehingga robot selalu mencari bola merah
� Pemrosesan image
membutuhkan waktu (time-consuming), sehingga mungkin tidak dapat mengecek obstacle yang dekat
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
� Tidak mengecek kamera saat
berputar
� Perilaku Wander menjadi
monolitik �
Terdiri beberapa aspek yang terintegrasi
Bahasan
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot
Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Sistem Kontrol FSM Multi-thread
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Lebih Banyak Data Sensor
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread
Sistem Kontrol FSM Multi-thread
Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol High-Level Finite State Machine (FSM) Sistem Kontrol Loop Tertutup Implementasi FSM Contoh Kontrol FSM FSM Multi-Thread