Pokok Bahasan • • • •
PENDAHULUAN PERANCANGAN SISTEM HASIL PENGUJIAN PENUTUP
PENDAHULUAN 1. Sistem navigasi robot banyak dipakai dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan misalnya untuk membantu departemen pemadam kebakaran untuk mendeteksi daerah mana yang telah atau belum terbakar. 2. Dengan teeknologi sistem navigasi robot yang baik dapat membantu pekerjaan manusi menjadi lebih efektiv dan efisien.
PERMASALAHAN • Bagaimana cara membuat sistem navigasi yang akurat. • Bagaimana cara mendeteksi garis-garis lantai. • Bagaimana cara mendeteksi perpotongan dari garis-garis lantai. • Bagaimana cara mengestimasi jarak berdasarkan titik-titik perpotongan dari lantai.
TUJUAN • Dapat membuat sistem navigasi yang akurat. • Dapat mendeteksi garis-garis lantai. • Dapat mendeteksi titik-titik perpotongan garis lantai. • Dapat mengestimasi jarak berdasarkan titiktitik perpotongan lantai.
PERANCANGAN SISTEM KALIBRASI
ARAH PERGERAKAN BASE
60 cm 60 cm
TARGET (X cm , Y cm)
cmcm 60 60
A
B
A
B
KAMERA
C
I H
D
I
CITRA LANTAI
PC
H BASE
LANTAI F
G
G
E
Y
F
TARGET TERCAPAI
BASE
JIKA NILAI KOORDINAT AKTUAL = KOORDINAT TARGET
TARGET 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM ARAH PERGERAKAN UBIN
X
PERANCANGAN SISTEM KAMERA
KAMERA
AMBIL GAMBAR
PC 200 cm
GRAYSCALLING ADAPTIVE THRESHOLD
BASE
LANTAI
HOUGH TRANSFORM DETEKSI PERPOTONGAN HITUNG POSISI X,Y DARI BASE PADA BIDANG KARTESIAN
CARI KOORDINAT TERGET
PERANCANGAN SISTEM Frame
60 cm
60 cm
A
B
C
Dibalik Titik Merah Terdapat Titik Hijau
t=0
I
r < 50
D
H
r > 50
t=1 r < 50
G
F
E
t=2
Koordinat Frame
Y Koordinat Kartesian
(0,0)
(10,0) X
(0,-10)
(50,50)
(50,60)
(60,50)
PERANCANGAN SISTEM START TIDAK AMBIL GAMBAR
NILAI PIXEL DI FRAME A > T
GRAYSCALING
YA C = KOORDINAT PIXEL FRAME A
THRESHOLDING
HOUGH TRANSFORM FOR X C + 5 ==B ?
ADA GARIS SUDAH TERDETEKSI SEMUA ?
YA
TIDAK BACA KOORDINAT PIXEL GARIS
BACA NILAI PIXEL DI FRAME A SESUAI KOORDINATE PIXEL GARIS
NIAI PIXEL DI INCREMENT (++) DAN DIISIKAN KE FRAME A DENGAN KOORDINAT YANG SAMA
TIDAK
YA
FOR X C - 5 ==B ?
TIDAK
YA
TIDAK FOR Y C + 5 ==B ?
YA
TIDAK FOR Y C - 5 ==B ?
YA KOORDINAT C = PERPOTONGAN
C BUKAN KOORDINAT PERPOTONGAN
Ilustrasi Pengecekan Pixel Kiri, Kanan, Atas, dan Bawah.
PERANCANGAN SISTEM Cara mendeteksi garis pada lantai 1. Grayscaling
2. Adaptive Thresholding
Ketetanggaan
3. Hough Transform y = mx + b y1 = mx1 + b
.........................1 .........................2
y - y1 = m(x-x1) .........................3
Koordinat Katesian A(6,1) dengan gradien 2, maka persamaan garisnya adalah : y-y1 = m(x-x1) y-1 = 2(x-6) y = 2x -12 + 1 y = 2x -11
Persamaan Hough Koordinat Hough
Titik
Garis
PENGUJIAN Citra asli
Citra Grayscale
240
320
Citra Adaptive Threshold
Deteksi Garis Lantai
PENGUJIAN
PENGUJIAN Y
Nilai Pixel X
:
0.15 cm
Nilai Pixel Y
:
0.15 cm
Target (X,Y)
:
60 cm , 180 cm
Aktual (X,Y)
:
52.74 cm , 173.83 cm
Ubin (X,Y)
:
1.5
Jarak Base Terhadap Target
:
10.09 cm
Error (X,Y)
:
7.86 cm , 6.32 cm
Arah Base Menuju Posisi +X
:
7.86 cm
Arah Base Menuju Posisi +Y
:
6.32 cm
Status
:
Target Tercapai
(60,180) cm
(0,0) cm
X
TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
Nilai Pixel X
:
0.15 cm
Nilai Pixel Y
:
0.15 cm
Target (X,Y)
:
120 cm , 90 cm
Aktual (X,Y)
:
115.16 cm , 81.38 cm
Ubin (X,Y)
:
3.2
Jarak Base Terhadap Target
:
10.86 cm
Error (X,Y)
:
3.94 cm , 10.12 cm
Arah Base Menuju Posisi +X
:
3.94 cm
Arah Base Menuju Posisi +Y
:
10.12 cm
Status
:
Target Tercapai
Y
(120,90) cm
(0,0) cm
X
TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
Nilai Pixel X
:
0.15 cm
Nilai Pixel Y
:
0.15 cm
Target (X,Y)
:
120 cm , 120 cm
Aktual (X,Y)
:
110.44 cm , 117.55 cm
Ubin (X,Y)
:
3.3
Jarak Base Terhadap Target
:
10.23 cm
Error (X,Y)
:
9.86 cm , 2.75 cm
Arah Base Menuju Posisi +X
:
9.86 cm
Arah Base Menuju Posisi +Y
:
2.75 cm
Status
:
Target Tercapai
Y (120,120) cm
(0,0) cm
TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
Y
Nilai Pixel X
:
0.15 cm
Nilai Pixel Y
:
0.15 cm
Target (X,Y)
:
-90 cm , 150 cm
Aktual (X,Y)
:
-85.14 cm , 142.14 cm
Ubin (X,Y)
:
2.4
Jarak Base Terhadap Target
:
10.32 cm
Error (X,Y)
:
-5.46 cm , 8.75 cm
Arah Base Menuju Posisi -X
:
-5.46 cm
Arah Base Menuju Posisi +Y
:
8.75 cm
Status
:
Target Tercapai
(-90,150) cm
(0,0) cm
X
TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
Y
(-150,60) cm
(0,0) cm
X
Nilai Pixel X
:
0.15 cm
Nilai Pixel Y
:
0.15 cm
Target (X,Y)
:
-150 cm , 60 cm
Aktual (X,Y)
:
-144.33 cm , 51.79 cm
Ubin (X,Y)
:
4.1
Jarak Base Terhadap Target
:
10.09 cm
Error (X,Y)
:
-6.27 cm , 7.91 cm
Arah Base Menuju Posisi -X
:
-6.27 cm
Arah Base Menuju Posisi +Y
:
7.91 cm
Status
:
Target Tercapai
TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
Y Nilai Pixel X
: 0.15 cm
Nilai Pixel Y
: 0.15 cm
Target (X,Y)
: -90 cm , 120 cm
Aktual (X,Y)
: -86.73 cm , 110.68 cm
Ubin (X,Y)
: 2.3
Jarak Base Terhadap Target
: 10.07 cm
Error (X,Y)
: -3.42 cm , 9.47 cm
Arah Base Menuju Posisi -X
: -3.42 cm
Arah Base Menuju Posisi +Y
: 9.47 cm
Status
: Target Tercapai
(-90,120) cm
(0,0) cm
X
TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
Y
(0,0) cm
Nilai Pixel X
:
0.15 cm
Nilai Pixel Y
:
0.15 cm
Target (X,Y)
:
-30 cm , -120 cm
Aktual (X,Y)
:
-22.00 cm , -114.81 cm
Ubin (X,Y)
:
0.3
Jarak Base Terhadap Target
:
10.05 cm
Error (X,Y)
:
-8.60 cm , -5.19 cm
Arah Base Menuju Posisi -X
:
-8.60 cm
Arah Base Menuju Posisi -Y
:
-5.19 cm
Status
:
Target Tercapai
X
(-30,-120) cm
TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
Nilai Pixel X
:
0.15 cm
Nilai Pixel Y
:
0.15 cm
Target (X,Y)
:
-60 cm , -150 cm
Aktual (X,Y)
:
-54.27 cm , -142.47 cm
Ubin (X,Y)
:
1.4
Jarak Base Terhadap Target
:
10.70 cm
Error (X,Y)
:
-6.78 cm , -8.28 cm
Arah Base Menuju Posisi -X
:
-6.78 cm
Arah Base Menuju Posisi -Y
:
-8.28 cm
Status
:
Target Tercapai
Y
(0,0) cm
X
(-60,-150) cm TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
Nilai Pixel X
:
0.15 cm
Nilai Pixel Y
:
0.15 cm
Target (X,Y)
:
-120 cm , -120 cm
Aktual (X,Y)
:
-121.34 cm , -110.19 cm
Ubin (X,Y)
:
4.3
Jarak Base Terhadap Target
:
10.51 cm
Error (X,Y)
:
1.49 cm , -10.49 cm
Arah Base Menuju Posisi +X
:
1.49 cm
Arah Base Menuju Posisi -Y
:
-10.49 cm
Status
:
Target Tercapai
Y
(0,0) cm
X
(-120,-120) cm
TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
Y
(0,0) cm
Nilai Pixel X
:
0.15 cm
Nilai Pixel Y
:
0.15 cm
Target (X,Y)
:
30 cm , -120 cm
Aktual (X,Y)
:
29.34 cm , -110.16 cm
Ubin (X,Y)
:
0.3
Jarak Base Terhadap Target
:
11.21 cm
Error (X,Y)
:
0.69 cm , -11.19 cm
Arah Base Menuju Posisi +X
:
0.69 cm
Arah Base Menuju Posisi -Y
:
-11.19 cm
Status
:
Target Tercapai
X
(30,-120) cm
TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
Y
(0,0) cm
Nilai Pixel X
:
0.15 cm
Nilai Pixel Y
:
0.15 cm
Target (X,Y)
:
90 cm , -120 cm
Aktual (X,Y)
:
81.20 cm , -123.58 cm
Ubin (X,Y)
:
2.4
Jarak Base Terhadap Target
:
10.04 cm
Error (X,Y)
:
10.00 cm , 0.90 cm
Arah Base Menuju Posisi +X
:
10.00 cm
Arah Base Menuju Posisi +Y
:
0.90 cm
Status
:
Target Tercapai
X
(90,-120) cm
TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
Y
(0,0) cm
X
Nilai Pixel X
:
0.15 cm
Nilai Pixel Y
:
0.15 cm
Target (X,Y)
:
120 cm , -90 cm
Aktual (X,Y)
:
114.64 cm , -96.73 cm
Ubin (X,Y)
:
3.3
Jarak Base Terhadap Target
:
10.04 cm
Error (X,Y)
:
10.00 cm , 0.90 cm
Arah Base Menuju Posisi +X
:
10.00 cm
Arah Base Menuju Posisi +Y
:
0.90 cm
Status
:
Target Tercapai
(120,-90) cm
TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
Y
(0,0) cm
(160,-60) cm
Nilai Pixel X
:
0.15 cm
Nilai Pixel Y
:
0.15 cm
Target (X,Y)
:
160 cm , -60 cm
Aktual (X,Y)
:
151.80 cm , -57.80 cm
Ubin (X,Y)
:
5.1
Jarak Base Terhadap Target
:
11.44 cm
Error (X,Y)
:
11.20 cm , -2.35 cm
Arah Base Menuju Posisi +X
:
11.20 cm
Arah Base Menuju Posisi -Y
:
-2.35 cm
Status
:
Target Tercapai
TARGET HOME POSITION ARAH PERGERAKAN KAMERA 1 BUAH UBIN = (30 X 30) CM
TARGET
TERBACA
%ERROR
X (cm)
Y (cm)
X (cm)
Y (cm)
X
Y
60.00
180.00
52.74
173.83
13.77
3.55
120.00
90.00
115.16
81.38
4.20
10.59
120.00
120.00
110.44
117.55
8.66
2.08
-90.00
150.00
-85.14
142.14
5.71
5.53
-150.00
60.00
-144.33
51.79
3.93
15.85
-90.00
120.00
-86.73
110.68
3.77
8.42
-30.00
-120.00
-22.00
-114.81
36.36
4.52
-60.00
-150.00
-54.27
-142.47
10.56
5.29
-120.00
-120.00
-121.34
-110.19
1.10
8.90
30.00
-120.00
29.34
-110.16
2.25
8.93
90.00
-120.00
81.20
-123.58
10.84
2.90
120.00
-90.00
114.64
-96.73
4.68
6.96
160.00
-60.00
151.80
-57.80
5.40
3.81
%ERROR MEAN
% KEBERHASILAN
X
Y
X
Y
8.56
6.72
91.44
93.28
PENUTUP Kesimpulan yang diperoleh dalam Tugas Akhir ini adalah: a. Kamera dapat menggantikan rotary encoder pada sebuah sistem navigasi. Secara prinsip kamera bisa difungsikan sebagai penentu gerakan, arah, dan posisi seperti yang bisa dilakukan oleh rotary encoder pada umunya. b. Saat menggerakkan base secara manual untuk menuju target bisa dilakukan dengan 3 cara yaitu langsung menuju titik koordinat target secara diagonal, menyusuri arah sumbu X kemudian ke arah sumbu Y, dan sebaliknya. c. Nilai error rata-rata untuk masing koordinat X dan Y adalah 8.55557% dan 6.717739% berarti tingkat keberhasilan navigasi untuk masing-masing koordinat X dan Y adalah 91.44443% dan 93.28226%. d.Prosedur yang harus dipenuhi ketika menjalankan sistem ini adalah operator harus menentukan terkebih dahulu koordinat target baru kemudian melakukan kalibrasi dengan garis ubin agar didapatkan data yang presisi dan pergerakan robot harus smooth (tidak terlalu cepat) agar didapatkan data valid.
