RANCANG BANGUN ROBOT PENGGAMBAR BERBASIS MIKRO KONTROLER ATMEGA 8535
Ratih Anggraeny
Imam Abadi, ST, MT
Fitri Adi Iskandarianto, ST
TEKNIK FISIKA FTI - ITS
PORTA
DIAGRAM BLOK SISTEM
KONSEP SISTEM ROBOT
KONSEP SISTEM ROBOT Urutan Kerja Sistem Robot 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Akuisisi Citra Kuantisasi Citra Konversi Grayscale Konversi Biner Pendefinisian Koordinat Awal Gambar Memposisikan Penulis (pen) ke Koordinat Awal Menentukan dan mengirim data perpindahan pen Motor d.c digerakkan Kembali ke koordinat awal Diperoleh Data Citra Hasil
Proses ( ? ) Input (RGB image)
output (Binary Image)
KONSEP SISTEM ROBOT Urutan Kerja Sistem Robot 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Akuisisi Citra Kuantisasi Citra Konversi Grayscale Konversi Biner Pendefinisian Koordinat Awal Gambar Memposisikan Penulis (pen) ke Koordinat Awal Menentukan dan mengirim data perpindahan pen Motor d.c digerakkan Kembali ke koordinat awal Diperoleh Data Citra Hasil
Data : kolom, baris
Mikro kontroler
KONSEP SISTEM ROBOT Konsep 8 Pixel tetangga Urutan Kerja Sistem Robot 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Akuisisi Citra Kuantisasi Citra Konversi Grayscale Konversi Biner Pendefinisian Koordinat Awal Gambar Memposisikan Penulis (pen) ke Koordinat Awal Menentukan dan mengirim data perpindahan pen Motor d.c digerakkan Kembali ke koordinat awal Diperoleh Data Citra Hasil
Konsep Perpindahan Pen Nilai Pixel tujuan, Pixel referensi Status Pixel Tujuan (f)
Konsep 8 Pixel tetangga Urutan Kerja Sistem Robot 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Akuisisi Citra Kuantisasi Citra Konsep Perpindahan Pen Konversi Grayscale Konversi Biner Nilai Pixel tujuan, Pixel referensi Pendefinisian Koordinat Status Pixel Tujuan (f) Awal Gambar Memposisikan Penulis (pen) ke Koordinat Awal Menentukan dan mengirim data perpindahan pen Motor d.c digerakkan Kembali ke koordinat awal Diperoleh Data Citra Hasil Data : kode perpindahan (300)
Mikro kontroler
HARDWARE
PENGUJIAN DAN ANALISA 1. Pengolahan Citra performa software image processing minimum ketebalan pola yang dapat diproses shg menghasilkan gambar pola biner sempurna 2. Sensor Putaran
3. Rangkaian elektronik pengendali Untuk mengetahui kesesuaian skenario kontrol dengan hasil gerak motor 4. Pengujian Hail Gambar Variasi jumlah pixel (horizontal, vertikal, diagonal) Variasi Perbesaran Variasi Pola
Histogram Citra HitamTebal 0.18 cm 2500
Jumlah Pixel
2000 1500 1000 500 0 0
122
RGB image
50
100
150
200
250
300
Nilai Greyscale
Grayscale Image
Binary Image
Pengujian 1 Software Pengolahan Citra Pola HITAM Tebal pola 0.01 cm
0.18 cm (119)
RGB image
Grayscale Image
Binary Image
Pengujian 2 Sensor Putaran
Membandingkan jumlah pulsa yang diterima sensor putaran motor dengan target jumlah pulsa yang diinginkan Pengujian dilakukan pada sensor putaran 1 dan 2 variasi jumlah pulsa target
H
A cw
B
G cw
Pixel_1
C ccw
F
E ccw
D
Pengujian 2 Sensor Putaran SUMBU 1 : arah C – ccw Presisi (pulsa)
4.275
Akurasi (pulsa)
9.480
Ketidak pastian (pulsa)
Eror (Pulsa)
3.860
0.259
SUMBU 1 : arah G – cw Presisi (pulsa)
1.650
Akurasi (pulsa)
12.437
Eror (Pulsa)
5.140
Ketidak pastian (pulsa)
0.214
SUMBU 1 : arah C – ccw Presisi (pulsa)
2.006
Akurasi (pulsa)
18.815
Eror (Pulsa)
7.8
Ketidak pastian (pulsa)
0.279
SUMBU 1 : arah G – cw Presisi (pulsa)
3.093
Akurasi (pulsa)
12.115
Eror (Pulsa)
4.88
Ketidak pastian (pulsa)
0.430
Pengujian 3 Rangkaian Elektronik Pengendali PIN 1
PIN 2
0
1/0
0
PORT A PIN 3
PIN 4
Motor 1
Motor 2
1
1/0
OFF
ON - counterclockwise
0
1
1/0
OFF
ON - clockwise
1
1/0
0
1/0
ON - clockwise
OFF
1
1/0
0
0
ON counterclockwise
OFF
0
1/0
0
0
ON counterclockwise
ON - counterclockwise
0
0
0
1/0
ON - clockwise
ON - clockwise
0
1/0
0
1/0
ON - clockwise
ON - counterclockwise
0
0
0
0
ON counterclockwise
ON - clockwise
1
1
1
1
OFF
OFF
Pengujian 4 Hasil Gambar Robot – var jml Pixel
Membandingkan jarak/ panjang garis yang dihaslkan robot dengan jarak target Pengujian dilakukan pada 8 arah perpindahan pen
H
A cw
B
G cw
Pixel_1
C ccw
F
E ccw
D
Pengujian 4 Hasil Gambar Robot – var jml Pixel Sumbu HORIZONTAL (sumbu 1) SUMBU 1 : arah C Presisi (cm)
Akurasi (cm)
0.55
0.60
Eror (cm)
-0.01
Ketidak pastian (cm)
0.08
SUMBU 1 : arah G Presisi (cm)
Akurasi (cm)
0.06
0.09
Eror (cm)
0.02
Ketidak pastian (cm)
0.01
Sumbu VERTIKAL (sumbu 2) SUMBU 1 : arah A Presisi (cm)
0.11
Akurasi (cm)
0.11
Eror (cm)
-0.01
Ketidak pastian (cm)
0.01
SUMBU 1 : arah E Presisi (cm)
0.14
Akurasi (cm)
0.15
Eror (cm)
0.004
Ketidak pastian (cm)
0.02
Pengujian 4 Hasil Gambar Robot – var jml pixel Diagonal B B Diagonal
Diagonal D Presisi (cm)
Horizontal Vertikal
0.09 0.07
Akurasi (cm)
0.11 0.08
Eror (cm)
-0.01 0.01
Ketidak pastian (cm)
0.01 0.01
Diagonal D Presisi (cm)
Horizontal Vertikal
0.02 0.16
Akurasi (cm)
0.02 0.17
Diagonal F Diagonal F
-0.01 -0.01
Ketidak pastian (cm)
0.02 0.02
Diagonal H Presisi (cm)
Horizontal Vertikal
Eror (cm)
0.09 0.07
Akurasi (cm)
0.11 0.08
Eror (cm)
-0.01 0.01
Ketidak pastian (cm)
0.01 0.01
Diagonal H Presisi (cm)
Horizontal Vertikal
0.02 0.16
Akurasi (cm)
0.02 0.17
Eror (cm)
-0.01 -0.01
Ketidak pastian (cm)
0.02 0.02
Pengujian 5 Hasil Gambar Robot – var koordinat tujuan Variasi koodinat tujuan:
Jarak target (cm):
(Hor, ver) (Hor, ver) (9.2, 4.8) (46, 24) (94, 71) (18.8, 14.2) (32, 12) (6.29, 2.4) (14, 46) (2.77, 9.2) (17, 51) (10.26, 3.4)
Presisi (cm)
Horizontal Vertikal
0.04 0.04
Akurasi (cm)
0.70 0.70
Eror (cm)
-0.12 -0.12
Ketidak pastian (cm)
0.08 0.08
Pengujian 6 Hasil Gambar Robot – var perbesaran
4.6x
4x 3x 2x
1x
Pengujian 7 Hasil Gambar Robot
SARAN KESIMPULAN pola sepanjang satu pixel menghasilkan gambar dengan panjang 0.2 cm eror rata-rata adalah 0.01 cm akurasi 0.14 cm presisi 0.16 cm Hasil gambar dengan kesesuaian ukuran terbaik ada pada perbesaran 2 kali, eror rata-rata 0.042 cm akurasi 0.597 cm Presisi 0.55cm Hasil gambar dengan kesesuaian ukuran terburuk ada pada perbesaran 4.6 kali, eror 0.122 cm akurasi 0.24 cm presisi 0.7 cm
Saran Perbaikan Sistem • Penggunaan motor actuator dengan ketelitian lebih baik • Pengembangan sistem olah citra • Perbaikan sistem pemegang pen pada center lock Saran Pengembangan Sistem • Mengganti sistem pen dengan sistem canting elektronik – kontrol temperatur dan sistem bukaan malam batik • Mengganti sistem single pen dengan sistem pemilihan warna pen
