TKC306 - Robotika. Eko Didik Widianto. Sistem Komputer - Universitas Diponegoro

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


�

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


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 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


Bahasan



Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level



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 harus mengintegrasikan komponen tersebut sehingga robot dapat mencapai tujuan yang diinginkan � �

Line tracing, wall following, object avoidance, object searching Speed, load

Perilaku Robot


�

Dasar dari sistem kontrol adalah perilaku � �

Perilaku harus didefinisikan dengan baik Tiap perilaku harus dapat diuji secara independen

Sasaran Kontrol




�

Sasaran utama adalah untuk menyusun perilaku-perilaku sehingga tujuan yang diinginkan dapat tercapai



Sensor Robot

Sistem Kendali Robot @2012,Eko Didik Widianto Sistem Kontrol Robot Sistem Kontrol Robot Kontrol High-Level & Low-Level


Bahasan


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 Robot


� Sistem kontrol high-level �

�

Memprogram perilaku untuk mencapai tujuan yang diinginkan Contoh: Pendekatan Finite State Machine



� Sistem kontrol low-level �

�

Memprogram hardware untuk mendapatkan perilaku yang diinginkan Contoh: Kontroler PID untuk kecepatan robot Kontroler PID untuk sistem steering robot

Bahasan





Pemodelan Perilaku


�

Perilaku sebagai state (keadaan)


Perilaku sebagai Satu Keadaan


�

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


Maju 2 Langkah


Bahasan





Problem Loop Terbuka


�

Kalau kondisi area atau daerah robot tidak diketahui? misalnya, ada halangan �

Tujuan tidak akan tercapai, butuh sensor yang membentuk sistem kontrol loop tertutup


Kontrol Loop Tertutup


Deteksi Obstacle


Menemui Obstacle


Loop Sampai Tidak Ada Halangan


Lanjutkan Jalan


Bahasan





Implementasi FSM ke Program


Implementasi FSM ke Program (Java)


� Implementasi perilaku

sebagai fungsi dg parameternya

� Switch pertama

menangani transisi state (next_state)


� Switch kedua

menangai perilaku untuk tiap state (output, current_state)

� Variabel state

menggunakan enum

Pernyataan While


�

Kode?

Bahasan





FSM untuk Menemukan Bola Merah


FSM untuk Menemukan Bola Merah


�

Kalau bola tertutup obstacle?


Robot Tidak Menemukan Bola?


�

Robot mempunyai masalah untuk mencari bola merah �

Robot mencari-cari bola seluas area pencarian


Debug untuk Verifikasi Perilaku dan Transisi State �

Debug sistem kontrol FSM �

Memverifikasi perilaku dan transisi state secara independen


Perbaikan FSM untuk Implementasi yang Lebih Baik


�

Mengganti wander yang random dengan state gerak yang terbias menuju region yang belum tereksplore


Perbaikan Kode FSM


�

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


� Tidak mengecek kamera saat

berputar

� Perilaku Wander menjadi

monolitik �

Terdiri beberapa aspek yang terintegrasi

Bahasan





Sistem Kontrol FSM Multi-thread


Lebih Banyak Data Sensor


Sistem Kontrol FSM Multi-thread


TKC306 - Robotika. Eko Didik Widianto. Sistem Komputer - Universitas Diponegoro

Recommend Documents