SEMINAR NASIONAL ke 6 Tahun 2011 : Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi
IMPLEMENTASI ROBOT TANK MENGGUNAKAN KAMERA CCTV WIRELLES BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega 8535L
Muhamad yusvin mustar1, Rif’an Tsaqif As Sadad2, Iswanto3 Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta email :
[email protected],
[email protected],
[email protected] ABSTRAKS Kebutuhan akan teknologi pengambilan gambar sangat begitu pesat, dimana banyak beberapa produsen elektronik yang menawarkan berbagai jenis perangkat elektronik yang dapat mengambil gambar bahkan mengabadikannya dalam bentuk vidio. Namun dibeberapa kondisi dan situasi tertentu, perangkat-perangkat tersebut, dapat menimbulkan kecelakaan bila digunakan pada suatu kondisi atau medan yang mempunyai resiko tinggi, sehingga dapat menimbulkan korban jiwa bila tetap dikerjakan. Penelitian ini mencoba membangun suatu Robot Tank yang menggunakan sistem kamera CCTV wireless sebagai media pengambilan gambar dan mikrokontroler ATmega8535L sebagai pusat pengontrolan, robot ini nantinya dapat memantau sekaligus mengetahui sebuah kondisi secara langsung baik pengambilan gambar ataupun video, dan dapat dikendalikan dari jarak jauh menggunakan PC/Leptop, sehingga memilki tingkat keamanan pada saat melakukan pengambilan gambar ataupun video pada medan-medan yang beresiko bila dikerjakan oleh manusia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Robot Tank yang menggunakan sistem kamera CCTV wireless bekerja dengan baik dan memiliki kemudahan dalam pengambilan gambar dan pengendalian. Sistem ini menggunakan wifi untuk pengendalian dan monitoring robot jarak jauh. Kata Kunci : Pengendalian robot jarak jauh, wireless, ATMEGA8535L
1.
Pendahuluan Kebutuhan akan teknologi pengambilan gambar sangat maju begitu pesat. Namun dapat menimbulkan bahaya bahkan bencana bila digunakan pada sebuah tempat atau medan yang mempunyai resiko yang dapat menimbulkan kecelakaan, salah satu contoh kasus yang sering kita jumpai iyalah sering terjadinya kecelakaan dalam pengambilan gambar dan vidio pada sebuah terowongan, reruntuhan bagunan, bahkan sebuah ruangan yang terindikasi memiliki tingkat kerawanan dan kecelakaan bila tetap dikerjakan oleh manusia, oleh karna itu tidak sedikit dari mereka yang bekerja dalam pengambilan gambar dan vidio mengalami kecelakaan pada saat bekerja. 2.
TUJUAN Adapun tujuan dari pembuata robot ini adalah dapat membuat sebuah alat, yang berupa robot tank yang dapat memudahkan dan mengifisienkan kerja manusia dalam melakukan pengambilan gambar dan video, khususnya pada tempat-tempat yang memiliki tingkat kerawanan yang dapat menimbulkan kecelakaan dan kesulitan bila dilakukan pengambilan gambar dan vidio oleh manusia.
Gambar 1.Diagram Blok Proses Perancangan Robot Pada gambar 1 diperlihatkan peroses perancangna robot yang akan dibuat, dimana pada proses pembuatan robot ini, memiliki empat tahapan dalam proses perancanganya, tujuan dari tahapantahapan diatas adalah guna mendapatakan spesifikasi-spesifikasi yang dianggap cocok untuk nantinya diterapkan dan digunakan pada pembuatan robot, sehingga nantinya dalam pembuatan robot dapat sesuai dengan fungsi dan kegunaan robot itu sendiri. Perancangan body dan mekanik robot
Gambar 2. Hasil Perancangan body
3. PERANCANGAN 3.1 Perancangan Perangkat Keras
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL, 17 Desember 2011 24
SEMINAR NASIONAL ke 6 Tahun 2011 : Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi
pengaman kamera pada saat melihat obyek kekiri, kekanan, keatas dan kebawah. Sedangkan Sensor tabrak yang diperlihatkan poada gambar 6, digunakan sebagai indikator jika robot mendapat rintangan pada semua sisinya, dimana dengan adanya sistem ini kita dapat mengetahui jika robot mendapat rintangan pada saat robot bekerja. Sistem ini dirancang mengirimkan sinyal pada remote robot sebagai indikator jika robot mendapat rintangan dengan indikator berupa led yang dirancang sesuai posisi yang ada pada robot. Gambar 3. Hasil Perancangan rangka
Gambar 4. Perancangan mekanik robot
Gambar 7. Blok Diagram Robot
Gambar 5. perancangan pengaman Kamera
Gambar 8. Blok diagramRemote Pengontrol Robot Gambar 6. Perancangan sistem sensor tabrak Switch pengaman mekanik kamera pada robot yang diperlihatkan pada gambar 5, adalah sebuah sistem yang dapat menghentikan pergerakan mekanik kamera jika melebihi ambang batas perputaran, dimana dengan adanya switch pengaman pada ambang batas mekanik berputar, mikrokontroller dapat menghentikan perputaran gearbox sehingga driver motor dan mekanik penggerak terhindar dari kerusakan. Sistem switch ini dihubungkan ke mikrokontroller sebagai pengontrol jika pada saat mekanik penggerak kamera berputar melihat obyek sampai melebihi ambang batas perputaran dan menyentuh switch pengaman maka gear box penggerak kemera otomatis berhenti. Switch yang digunakan sebanyak 4 buah diantaranya switch
Gambar 9. Blok Diagram Penerima Gambar 3.2. Rangkaian Elektronik Robot
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL, 17 Desember 2011 25
SEMINAR NASIONAL ke 6 Tahun 2011 : Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi
kekanan. Sedangkan output dari sistem driver motor L293D yang diperlihatkan pada gambar 3.6 nantinya menghasilkan pengontrolan kamera robot pada saat melihat obyek keatas, kebawah, kekiri dan kekanan.
Gambar 10 Rangkain sistem minimum Rangkaian sistem minimum adalah rangkaian yang berfungsi untuk mengaktifkan IC mikrokontroler, sehingga mikrokontroler dapat bekerja sebagai pusat pengontrolan yang digunakan pada robot.
Gambar 13. Rangkaian Regulator Gambar 13 memperlihatkan rangkaian regulator robot menggunkan ic regulator diantaranya 7809 sebagai pembagi tegangan 9 volt dan 7805 sebagai pembagi tegangan 5 volt. Penggunaan Regulator dikarenakan banyaknya pasokan tegangan yang harus dibagi dan disalurkan kepada tiap masingmasing rangkaian, sehingga rangkaian IC regulatornya dirangkai tersendiri guna menjaga kesetabilan tegangan yang ada pada robot.
Gambar 11. Rangkaian Driver Motor L293D
Gambar 14. rangkaian remote
Gambar 12. Rangkaian Driver Motor L298 Gambar 11 dan 12 merupakan rangkaian H bridge yang dibutuhkan robot sebagai driver penggerak, dimana gambar 12 merupakan rangkaian driver motor L298 yang digunakan pada robot sebagai penggerak utama pada navigasi robot, output dari sistem driver motor L298 digunakan untuk menggerakan sekaligus mengontrol 2 buah motor penggerak yang nantinya menghasilkan pengontrolan robot maju, mundur, kekiri dan
Gambar 14 memperlihatkan pemasangan transmiter dan reciefer pada rangkain remote, terlihat dua buah IC regulator yang berfungsi meberi tegangan 9V DC pada modul transmiter 2 dan 5V DC pada modul reciefer. Pada modul transmiter 1 berfungsi sebagai pengiriman sinyal pengontrolan kepada reciefer 1 yang ada pada robot untuk mengontrol pergerakan navigasi robot (maju, mumdur, berbelok kekiri dan kekanan), modul transmiter 2 berfungsi mengirimkan sinyal pengontrolan kepada reciefer 2 yang ada pada robot untuk mengontrol pergerakan kamera robot pada saat melihat obyek (keatas, SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL, 17 Desember 2011 26
SEMINAR NASIONAL ke 6 Tahun 2011 : Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi
kebawah, kekiri dan kekanan), sedangkan modul reciefer yang ada pada remote berfungsi menerima sinyal indikator sensor tabrak, yang dikirim dari modul transmiter yang ada pada robot, output yang dikeluarkan pada modul reciefer dihubungka pada led yang sudah dirancang sesuai posisi robot sebagai indikator posisi robot pada saat mendapat rintangan.
Mulai
Inisialisasi
Kirim Data Gambar
Baca Data Pengontrolan
3.3. Flowcart Flowcart digunakan untuk memudahkan dalam pembuatan alur program penulis membuat flowcart sebagai perencanaan awal. Pada pembuatan flowcart ini penulis membaginya dalam dua bagian, untuk memudahkan dalam proses penentuan alur program yang akan dibuat. Dimana flowcart yang pertama dibuat sebagai penentu alur program untuk mengontol navigasi robot dan flowcart yang kedua sebagai penentu alur program untuk mengontrol pergerakan mekanik kamera robot pada saat melihat obyek.
Apakah Ada Data Pengontrolan ?
Standby
Tidak
Ya Mengatur Posisi Ya
Menuju Obyek Pengambilan Gambar
Tidak
Ya Tidak Mengambil Gambar
Mulai
Tidak
Inisialisasi Port
Selesai
Gambar 16. Flowcart Robot
Baca PortB (PINB) PORTC = ~ PINB
Baca Data PINB
PB0
PB1
PB2
PB3
Ya
Ya
Ya
Ya
Ya
Data Terbaca
Robot Maju
Data Terbaca
Robot Mundur
Data Terbaca
Robot Belok Kekiri
Data Terbaca
Robot Belok Kekanan
4. PENGUJIAN Tabel 1 Hasil pengujian penggerak navigasi pada kondisi diluar ruangan
Ulangi Tidak Selesai
Gambar 15. Flowcart Program Navigasi Robot
Tabel 2 Hasil pengujian penggerak kamera pada kondisi diluar ruangan
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL, 17 Desember 2011 27
SEMINAR NASIONAL ke 6 Tahun 2011 : Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi
Tabel 3 Hasil pengujian sinyal sensor tabrak pada kondisi diluar ruangan
Tabel 1, tabel 2, dan tabel 3 memperlihatkan hasil pengujian secara keseluruhan sistem-sistem yang ada pada robot pada kondisi diluar ruangan, dimana dari hasil tabel dapat dilihat bahwa semua sistem yang terdapat pada robot dapat bekerja dengan maksimal pada kondisi jarak 1 - 11 meter, sedangkan hanya untuk menjalankan robot tanpa menggunakan sistem penggerak kamera dan sensor tabrak robot dapat bekerja maksimal pada kondisi jarak 1 – 27 meter.
Tabel 5 Hasil pengujian penggerak kamera pada kondisi didalam ruangan
Tabel 6 Hasil pengujian sinyal sensor tabrak pada kondisi didalam ruangan
Tabel 4.4, tabel 4.5, dan tabel 4.6 memperlihatkan hasil pengujian secara keseluruhan sistem-sistem yang ada pada robot pada kondisi didalam ruangan, dimana dari hasil tabel dapat dilihat bahwa semua sistem dapat bekerja dengan maksimal pada kondisi jarak 1 - 9 meter, sedangkan hanya untuk menjalankan robot tanpa menggunakan sistem penggerak kamera dan sensor tabrak robot dapat bekerja maksimal pada kondisi jarak 1 – 16 meter. Gambar 17. Hasil Pengambilan Gambar Yang Dilakukan Robot Pada Kondisi Diluar Ruangan Tabel 4 Hasil pengujian penggerak navigasi robot pada kondisi didalam ruangan
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL, 17 Desember 2011 28
SEMINAR NASIONAL ke 6 Tahun 2011 : Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi
2.
3.
Gambar 18. Hasil Pengambilan Gambar Yang Dilakukan Robot Pada Kondisi Didalam Ruangan
5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 1. Alat yang dibuat iyalah, berupa robot yang dapat mengambil gambar dan mentrasmisikan hasil pengambilan gambar tersebut, melalui transmisi wirelles, dengan menggunakan bantuan media penampil gambar pada PC/Leptop. 2. Pergerakan robot dikendalikan secara penuh oleh pengguna (user) melaui remot robot, sebagai pusat pengontrolan pergerakan robot pada saat bekerja, dengan menggunakan media transmisi wirelles sebagai komunikasi antara robot dan pengguna. 3. Robot dilengkapi dengan beberapa sistem pengaman untuk menghindari hal-hal yang tidak dinginkan pada saat robot bekerja. diantaranya sensor tabrak ( berupa switch ), yang berfungsi sebagai pengaman disemua sisi robot yang berfungsi sebagai indikator jika robot mendapat rintangan pada saat berjalan, selain itu juga robot memilki sistem pengaman mekanik penggerak kamera pada saat melihat obyek yang berfungsi sebagai pengaman mekanik pada saat melebihi ambang batas perputaran yang telah ditentukan sebelumnya dan juga dapat menghindari terjadinya kerusakan pada driver motor sebagai pengontrol pergerakan mekanik.
obyek dengan memanfaatkan kamera sebagai alat penglihatan robot. Pengontrolan robot dapat dikembangkan dengan sebuah sistem pengontrolan robot menggunkan PC/Leptop, dimana PC/Leptop tidak hanya menjadi media penerima gambar yang ditransmisikan oleh robot, melainkan PC/Leptop dapat dijadikan pusat pengontrolan robot, sehingga segala eksekusi pengontrolan robot lebih efisien tanpa menggunakan remot. Robot dapat dilengkapi dengan sensor, dimana sensor tabrak yang pada mulanya menggunakan switch, dapat diganti dengan menggunakan sensor jarak yang memilki akurasi yang baik pada pendeteksian jarak sehingga robot dapat mengetahui sejak dini apabila ada sebuah rintangan pada sisinya tanpa harus menyentuh rintangan tersebut.
DAFTAR PUSTAKA Agus Bejo, 2008, “ C & AVR” Yogyakarta: Graha Ilmu. Ardi Winoto, 2008, “ Mikrokontroler AVR ATmega8/16/32/8535 ” Bandung: Informatika Bandung. Endra Pitowarno, 2006, “ Robotika Desain, Kontrol, dan Kecerdasan Buatan ” Yogyakarta: Andi. Fadlisyah dan M. Sayuti, 2009, “ Robot Visi ” Yogyakarta: Graha Ilmu. Gunadi Dwi Hantoro, 2009, “ WIFI (wirelles LAN) “ Bandung: Informatika Badung. Widodo Budiarto, 2010, “ Robot Tank dan Navigasi Cerdas ” Jakarta: PT Elex Media Komputindo. Widodo Budiarto, 2009, “ Membuat Sendiri Robot Cerdas “ Jakarta: PT Elex Media Komputindo. Widodo Budiarto, 2010, “ Robotika teori dan implementasi ” Yogyakarta: Andi. http://id.wikipedia.org/wiki/Radio http://www.elektroindonesia.com/elektro/komp13.ht ml http://kalma16.wordpress.com/2009/08/16/mengenal -cctv-closed-circuit-television/ http://www.mediabali.net/fisika_hypermedia/spektru m_em.html http://sharedrobotics.com/robot/r-u-r-rossumsuniversal-robots http://dha2dha.wordpress.com/author/hasan2ary/
5.2 Saran 1. Pengembangan pada robot, dimana robot tidak hanya dilengkapi dengan kamera, melainkan robot dapat dilengkapi dengan sistem mekanik tambahan yang berupa sebuah sistem mekanik yang dapat mengangkat sebuah benda atau SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL, 17 Desember 2011 29
