Desain Robot
Robot ikan yang berhasil dibuat memiliki dimensi panjang 45 cm, lebar 10 cm, dan tinggi 18 cm, dan diberi nama CI-G3 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 13. CI-G3 baru dilengkapi dengan sensor inframerah yang berfungsi sebagai pendeteksi objek yang berada di hadapannya. CI-G3 merupakan desain awal dari teknologi robot ikan di Indonesia yang diharapkan dapat bermanfaat di masa depan, diantaranya adalah: sebagai pendeteksi bom, pengusir penyu dalam budidaya rumput laut, mata-mata kapal perang asing, pemetaan dasar laut, dan riset biologi (Hu et al. 2006).
Konstruksi CI-G3 terdiri dari beberapa bagian, diantaranya adalah catu daya, sensor, kotak kompartemen, motor servo, dan COG. Catu daya yang digunakan terdiri dari dua bagian, yaitu satu bagian untuk mikrokontroller, sensor, dan motor DC, serta satu bagian lagi catu daya khusus untuk motor servo. Catu daya yang digunakan untuk mikrokontroller, sensor dan motor DC adalah catu daya dengan tegangan 9 volt yang diletakkan di dalam kotak kompartemen. Sementara catu daya khusus untuk motor servo adalah 6 volt yang terdiri dari 4 buah baterai AA (1,5 volt). Seluruh bagian dirancang kedap air agar air dari lingkungan tidak masuk ke dalam sistem yang dapat menyebabkan terjadinya hubungan arus pendek dan merusak sistem elektronik.
Gambar 13 Robot ikan CI-G3 yang dilengkapi dengan sensor inframerah. Sensor yang digunakan sebanyak tiga buah dan berfungsi mendeteksi halangan dan objek. Satu buah berada di depan untuk mendeteksi halangan di depan robot, satu buah masing-masing di kiri dan kanan untuk mendeteksi halangan di samping robot. Kotak komponen dibuat menggunakan akrilik mika dan dirancang kedap air yang di dalamnya terdiri dari Arduino UNO R3 dan Arduino shield, heat shink, dan baterai 9 volt. COG dibuat menggunakan satu buah motor DC dan pemberat. Motor servo digunakan sebanyak tiga buah: dua buah digunakan untuk menggerakkan bagian ekor dan satu lainnya digunakan
13 untuk menggerakkan sirip kaudal. Spesifikasi robot ikan secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 3 dibawah ini.
Tabel 3 Spesifikasi robot ikan CI-G3
No. Parameter Spesifikasi
1. Robot Ikan Jenis : Carangiform
Ukuran : 45 cm x 10 xm x 18 cm Berat : 770 gram
Frekuensi kepakkan sirip kaudal : 0,56 Hz Material kerangka : akrilik
2. Microcontroller unit Chip : ATMega 328P
Board : Arduino UNO R3
Supply voltage : 5 volt
Clock : 16 MHz
Bootloader : 512 byte
Baudrate : 115200 3. Motor Controller Chip : L293D
Tipe : Quadruple half-h driver Supply voltage (Vcc1): 5 volt
Output voltage (Vcc2): 5 volt
Current : 600 mA
4. Sensor Transmitter : LED inframerah 5 mm Panjang gelombang : 940 nm
Current : 100 mA
Voltage : 5 volt
Receiver : Photodioda 5 mm 5. Motor Servo Tipe : Double Shaft Metal Gearbox
Torsi : 10 kg.cm
Rotation range : 180° Berat : 66 gram
Ukuran : 40.8 mm x 20.7 mm x 42.8 mm Kecepatan : 0,2 detik/60°
Supply voltage : 6 volt Rangka Robot Ikan
Rangka adalah bagian terpenting dari robot ikan karena dapat menopang semua beban (termasuk komponen elektronik) dan menciptakan bentuk yang kokoh. Rangka CI-G3 dibuat menggunakan akrilik/mika dengan ketebalan 2 mm (Gambar 14). Alasan digunakannya akrilik ini adalah agar rangka robot ikan tidak terlalu berat sehingga tidak melewati batas maksimum torsi dari motor servo yang digunakan. Ketebalan 2 mm adalah ketebalan akrilik yang efisien untuk digunakan. Semakin tipis akrilik yang digunakan semakin tidak kokoh dan mudah patah. Semakin tebal akrilik yang digunakan maka semakin berat rangkanya dan tidak dapat digerakkan oleh motor servo.
14
Gambar 14 Rangka CI-G3.
Salah satu robot ikan yang juga menggunakan akrilik (polikarbon) adalah robot ikan yang dibuat oleh Rossi et al. (2011). Akrilik yang digunakan adalah akrilik dengan ketebalan 1 mm. Akrilik digunakan karena memiliki fleksibilitas yang tinggi (Rossi et al. 2011). Namun menurut hasil uji coba yang dilakukan, akrilik dengan ketebalan 1 mm tidak memiliki daya tahan yang kuat untuk menahan beban yang digunakan dalam konstruksi robot ikan CI-G3. Oleh karena itu dalam pembuatan CI-G3, akrilik dengan ketebalan 2 mm adalah akrilik yang baik digunakan.
Motor Servo
Ikan Giant Trevally bergerak menggunakan otot-otot tubuh hingga sirip kaudal. Sehingga aktuator pada robot ikan yang dibuat diletakkan pada bagian tubuh hingga sirip kaudal sesuai dengan karakteristik ikan Giant Trevally. Motor servo digunakan sebagai aktuator untuk menggerakkan robot ikan. Motor servo digunakan dengan kelebihan yang dapat diatur besar sudutnya. Dibanding menggunakan motor DC, pengaturan sudut motor servo lebih akurat. Motor servo juga memiliki rasio-torsi-beban yang lebih tinggi (0.82 N-cm/g) dibanding motor DC dan motor stepper (Kim et al. 2011).
Motor servo yang digunakan adalah motor servo double shaft dengan torsi 10 kg.cm (Gambar 15) sebanyak 3 buah. Servo ke-1 digunakan untuk menggerakkan joint 1, servo ke-2 untuk menggerakkan joint 2, dan servo ke-3 untuk menggerakkan joint 3 yang tersambung ke sirip kaudal. Gambar 16 menunjukkan posisi penempatan motor servo pada robot ikan.
Motor servo pada joint 1 digerakkan 30° ke kanan dan ke kiri, sementara untuk servo pada joint 2 digerakkan 40° ke arah kanan dan kiri, dan untuk servo di
joint 3 digerakkan 45° ke kanan dan kiri tetapi dengan kecepatan yang berbeda. Motor servo ke-1 dan ke-2 diatur dengan delay 10 ms, sementara motor servo ke-3 diatur dengan delay 5 ms. Motor servo ke-3 dibuat lebih cepat dan sudutnya lebih besar dengan tujuan memperoleh dorongan yang lebih kuat untuk memindahkan massa air. Hal ini berhubungan dengan letak motor servo ke-3 yang berada di bagian belakang yang tersambung langsung dengan sirip kaudal.
15
Gambar 15 Motor servo double shaft dengan torsi 10 kg.cm.
Gambar 16 Penempatan motor servo pada robot ikan.
Motor servo sangat sensitif dengan air, karena di dalam motor servo terdapat komponen elektronik untuk mengatur gerakannya. Oleh karena itu, motor servo perlu diberi lapisan kedap air di bagian-bagian yang rentan terhadap masuknya air ke dalam casing servo. Lapisan yang digunakan untuk melindungi motor servo adalah lem Araldite yang anti air. Dalam body case motor servo terdapat dua bagian sambungan yang harus dilapisi agar air tidak masuk ke dalam servo dan menyebabkan kerusakan. Penambahan greace pada gear motor servo juga diperlukan untuk menghindari air yang masuk dari bagian shaft motor servo. Gambar 17 merupakan motor servo yang telah diberikan lapisan kedap air.
16
Center of Gravity
Ikan memiliki organ di dalam tubuhnya yang berfungsi untuk mengatur densitas tubuhnya. Organ ini dikenal dengan gelembung renang. Dengan adanya gelembung renang, ikan dapat mengatur densitas dengan memompa volume udara ke dalam gelembung renang tersebut sehingga ikan dapat melakukan gerakan secara vertikal (tenggelam, mengapung, melayang) (Low 2008 dalam Wuhrmann 2009). Volume udara tersebut dipompa berdasarkan tekanan hidrostatik sehingga dapat merubah daya apung (buoyancy) ikan (Watanabe et al. 2008). Sistem gelembung renang tersebut kemudian direalisasikan menjadi buoyancy tank oleh Kiat dan Huan (2006). Selain buoyancy tank, ada juga adaptasi dari system daya apung yaitu Center of Gravity (Zhou et al 2008c).
Sistem Center of Gravity selanjutnya diaplikasikan di dalam robot ikan CI-G3 yang digunakan untuk mengatur ballast. Center of Gravity dibuat menggunakan motor DC sebagai penggerak, dan pemberat (Gambar 18). Besar beban yang digunakan adalah 20 gram yang diletakkan di bagian tengah kepala.
Gambar 18 Konstruksi COG pada robot ikan CI-G3
Gambar 19 Ilustrasi COG robot ikan CI-G3: (a) neutral buoyancy, (b) negative buoyancy, (c) positive buoyancy.
17 Gambar 19 adalah ilustrasi sistem Center of Gravity pada robot ikan CI-G3. Pada saat robot ikan bergerak menyelam, motor DC berputar dan membuat pemberat bergerak ke depan. Pergerakkan pemberat ke depan ini membuat robot ikan di bagian depan lebih berat dan robot ikan menjadi condong ke bawah. Sementara ketika robot ikan akan bergerak mengapung, motor DC berputar berlawanan arah dan membuat pemberat bergerak ke belakang, dan posisi robot ikan menjadi condong ke atas. Hal ini diakibatkan karena robot ikan mengalami kelebihan berat di bagian belakang. Pergerakkan robot ikan untuk menyelam dan mengapung dibantu oleh motor servo sebagai aktuator.
Komponen Elektronik
Perangkat elektronik yang digunakan terdiri dari mikrkokontroller, Arduino
shield, sensor, dan battery. Semua perangkat dibuat kedap air agar terhindar dari hubungan arus pendek yang disebabkan oleh keberadaan air dalam lingkungan elektronik. Mikrokontroller, Arduino shield, dan baterai dimasukkan ke dalam ruang kedap air yang diletakkan pada bagian kepala robot ikan agar semua komponen dapat beroperasi dengan baik (Gambar 20).
Gambar 20 Tata letak komponen elektronik robot ikan CI-G3 Mikrokontroller
Mikrokontroller sangat penting dalam pembuatan robot ikan yang berguna untuk menyimpan, dan memproses perintah-perintah dari programer. Mikrokontroller yang digunakan dalam pembuatan robot ikan CI-G3 adalah ATMega 328P. Mikrokontroller ATMega 328P dipasang ke papan mikrokontroller jenis Arduino UNO R3. Gambar 21 merupakan ilustrasi papan Arduino UNO R3 yang telah terpasang mikrokontroller ATMega 328P.
Arduino UNO R3 menyediakan 6 pin analog input dan 11 pin digital I/O. Pin analog input terdiri dari A0, A1, A2, A3, A4, dan A5. Pin A0, A1, dan A2 digunakan untuk input sensor inframerah pada robot ikan CI-G3. Ketiga pin tersebut akan mendeteksi nilai analog dari sensor, selanjutnya mikrokontroller akan merubah nilai analog tersebut menjadi nilai digital yang besarnya 0 hingga 1023. Nilai digital tersebut digunakan sebagai pengatur gerakan motor servo.
18
Gambar 21 Papan Arduino UNO R3 yang telah terpasang mikrokontroller ATMega 328P.
Pin 5, 6, 7, dan 8 digunakan sebagai output digital untuk menggerakkan motor DC melalui driver motor IC L293D. Pin 9, 10, dan 11 digunakan sebagai output sinyal ke motor servo. Pin-pin tersebut telah dirancang untuk digital output yang berbasis PWM (Pulse Width Modulation) pada Arduino UNO. Prinsip PWM digunakan untuk menggerakkan motor servo (Zhou et al. 2008b).
Arduino Shield
Arduino Shield merupakan perangkat tambahan yang dirancang untuk membuat rangkaian elektronik agar mudah dipasang ke papan Arduino UNO R3. Arduino Shield dirancang menggunakan perangkat lunak Eagle v6.5.0 yang selanjutnya dicetak pada papan PCB layer ganda. Gambar 22(a) merupakan rancangan Arduino Shield yang dibuat untuk aplikasi robot ikan. Arduino shield yang telah dirancang selanjutnya diimport ke dalam perangat lunak Google Sketchup 8 untuk melihat bentuk 3D dan akurasinya. Sehingga pada tahap ini Arduino Shield dapat dicek dan direvisi menjadi lebih sempurna. Gambar 22(b) merupakan ilustrasi Arduino Shield dalam tampilan 3D.
Gambar 22 (a)Arduino Shield yang dirancang untuk aplikasi robot ikan, (b) Arduino Shield dalam tampilan 3D.
Arduino Shield yang dirancang terdiri dari beberapa bagian, yaitu bagian sensor, driver motor (L293D), power, dan pin output. Bagian sensor yang terpasang dalam Arduino Shieldadalah resistor pull up 30 KΩ (3 buah resistor 10 KΩ yang dipasang seri) dan resistor LED 110 Ω (2 buah resistor 220 Ω yang dipasang paralel). Resistor LED berguna untuk mengurangi arus yang masuk ke
19 LED inframerah agar LED tidak mudah terbakar dan tahan lama. Driver motor L293D digunakan untuk menggerakkan motor pengendali COG. Bagian Power terdiri dari skun dan IC LM7805, dimana skun berfungsi untuk menghubungkan baterai ke Arduino Shield dan IC LM7805 berfungsi untuk menurunkan tegangan baterai menjadi 5 volt yang merupakan tegangan operasional dari mikrokontroller, sensor, driver motor, dan motor DC. Pin output digunakan sebagai konektor dari Arduino Shield ke motor servo, motor DC, dan sensor inframerah.
Setelah dirancang dengan sempurna, Arduino shield dicetak ke dalam papan PCB layer ganda. Papan PCB layer ganda digunakan karena lebih multifungsi dan hemat dibanding PCB layer tunggal. Arduino Shield yang telah dicetak dapat dilihat pada Gambar 23.
Gambar 23 Arduino Shield yang telah dicetak pada PCB layer ganda. Sensor Gerak
Sensor merupakan salah satu bagian tambahan dari robot ikan CI-G3 dan berfungsi sebagai pendeteksi halangan yang berada di sekitar robot. Sensor yang digunakan merupakan sensor infra merah yang diaplikasikan sebagai sensor jarak. Sensor inframerah banyak digunakan pada robot ikan sebagai pendeteksi objek oleh para peneliti sebelumnya (Guan et al. 2010; Guan 2009; Liu dan Hu 2006). LED inframerah digunakan pada bagian pemancar (transmitter) yang berfungsi untuk memancarkan cahaya inframerah. Sensor cahaya fotodioda dipasang pada bagian penerima (receiver). Keduanya dipasang dalam satu modul dan pada LED inframerah diberikan penutup berupa heatshrink (selongsong bakar) yang berfungsi untuk memfokuskan cahaya inframerah agar terpancar ke arah depan (Gambar 24). Hal ini juga berguna untuk mengurangi cahaya inframerah yang masuk ke photodioda dari arah samping yang dapat menyebabkan derau (noise) dan membuat nilai sensor selalu tinggi.
20
Gambar 24 (a) Modul sensor jarak menggunakan LED inframerah dan photodiode, (b) Posisi penempatan sensor pada robot ikan.
Photodioda digunakan sebagai penerima karena photodioda merupakan sensor yang paling peka terhadap keberadaan cahaya. Photodioda merupakan sensor cahaya yang paling peka dibanding LDR dan phototransistor (Fajar 2011).
Photodioda dihubungkan ke resistor pull up yang berguna sebagai penguat sinyal. Resistor pull up yang digunakan adalah resistor dengan ukuran 10 KΩ sebanyak 3 buah yang dirangkai secara seri sehingga mendapatkan nilai total resistansi sebesar 30 KΩ (Gambar 25). Hal tersebut sangat diperlukan karena keluaran dari sensor photodioda sangat kecil, sehingga diperlukan penguat untuk menghasilkan sinyal yang lebih besar agar dapat diproses oleh mikrokontroller.
Gambar 25 Resistor pull upsebesar 30 KΩ yang dihubungkan ke photodioda. Bahasa Pemrograman
Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa C yang merupakan bahasa tingkat menengah. Bahasa pemrograman ini digunakan untuk membuat suatu perintah pada robot ikan maupun mesin yang lain. Bahasa pemrograman yang telah dibuat selanjutnya diproses melalui suatu compiler ke dalam bahasa mesin yang hanya dimengerti oleh mesin tertentu. Compiler yang digunakan untuk membuat perintah dalam pembuatan robot ikan adalah Arduino v1.0.5. Gambar 26 menunjukkan tampilan Arduino v1.0.5.
21
Gambar 26 Antar muka Arduino v1.0.5. Inisialisasi
Inisialisasi merupakan bagian dari pemrograman yang berfungsi untuk mendeklarasikan suatu variabel. Inisialisasi yang digunakan pada robot ikan adalah int dan Servo. Int adalah inisialisasi untuk variabel yang nilainya merupakan bilangan bulat dengan ukuran 32 bit. Inisialisasi Servo merupakan pendeklarasian penggunaan servo dan membuat suatu variabel untuk mengontrol motor servo. Inisialisasi program secara lengkap dapat dilihat pada kode berikut:
#include<Servo.h> int servo1Pin=9; int servo2Pin=10; int servo3Pin=11; int PD1=A0; int PD2=A1; int PD3=A2; int pos1; int pos2; int pos3; int motor[]={7,8}; int batas=800; Servo servo1; Servo servo2; Servo servo3;
Inisialisasi terdiri dari pemberian header files dari fungsi library yang sesuai kebutuhan dengan diawali “#include” (Kusuma, 2012). “#include<Servo.h>” digunakan sebagai bentuk dasar untuk mengoperasikan motor servo. Servo1Pin
merupakan variabel yang digunakan untuk servo pertama, Servo2Pin untuk servo kedua, dan Servo3Pin untuk servo ketiga. “int Servo1Pin = 9” merupakan pendeklarasian bahwa servo pertama dihubungkan ke pin 9 pada Arduino. PD1,
22
photodioda 2, dan photodioda 3. “int PD1=A0” adalah pendeklarasian bahwa photodioda 1 dihubungkan ke pin A0 pada Arduino. pos1, pos2, dan pos3
digunakan untuk mendeklarasikan posisi servo 1, servo 2, dan servo 3. “int motor[]={7,8}” adalah pendeklarasian untuk motor DC yang dihubungkan ke pin 7 dan pin 8 pada Arduino. “int batas1=800”, “int batas2=700”, “int batas3=600” merupakan pendeklarasian untuk nilai ambang batas pendeteksian photodioda pertama, photodioda kedua, dan photodioda ketiga. “Servo servo1”, “Servo servo2”, dan “Servo servo3” merupakan pendeklarasian variabel untuk mengatur servo 1, servo 2, dan servo 3.
Konfigurasi
Konfigurasi merupakan bagian pengaturan dari variabel yang telah dideklarasi pada bagian inisialisasi. Konfigurasi diletakkan setelah inisialisasi. Konfigurasi dimulai dengan kalimat “void setup()” dan mesin akan mengkonfigurasi atau mengeksekusi perintah-perintah yang ada di dalam tanda “{ }”. Di bawah ini merupakan perintah-perintah dalam pengkonfigurasian untuk membuat robot ikan.
void setup(){ pinMode(PD1,INPUT); pinMode(PD2,INPUT); pinMode(PD3,INPUT); Serial.begin(9600); servo1.attach(servo1Pin); servo2.attach(servo2Pin); servo3.attach(servo3Pin); int i; for(i=0;i<2;i++){ pinMode(motor[i],OUTPUT);} }
“pinMode(PD1,INPUT)”, “pinMode(PD2,INPUT)”, dan “pinMode(PD3, INPUT)” adalah konfigurasi atau pengaturan dimana pin photodioda 1 (A0), photodioda 2 (A1), dan photodioda 3 (A2) diatur menjadi pin input. Pin A0, A1, dan A2 merupakan pin analog dan dalam konfigurasi ini mikrokontroller akan mendapat input analog dari pin-pin tersebut. “Serial.begin(9600)” merupakan perintah untuk mengkonfigurasi baudrate sebesar 9600. Perintah Serial.begin
merupakan perintah untuk memulai port serial (komunikasi). Inisialisasi “int i” merupakan pendeklarasian variabel i yang akan digunakan untuk menggerakkan motor DC. “for(i=0;i<2;i++)” adalah suatu kondisi yang dibuat untuk menggerakkan motor DC. Pada kondisi tersebut mesin akan mengeksekusi perintah “pinMode(motor[i],OUTPUT”) yang akan membuat pin motor (pin 7 dan 8) menjadi output dimana pin 7 dan 8 merupakan pin untuk digital output dan dihubungkan ke motor DC.
Perintah Utama
Perintah utama merupakan kode-kode yang dibuat sesuai dengan keinginan programmer agar robot bergerak sesuai dengan perintah yang dibuat oleh
23 programmer. Di bawah ini merupakan kode program utama yang dibuat untuk robot ikan.
void loop(){
int R=analogRead(PD1); int C=analogRead(PD2); int L=analogRead(PD3);
int MAJU=C>batasC && R>batasR && L>batasL; int KIRI=R<batasR && C<batasC;
int KANAN=L<batasL && C<batasC;
int VERTIKAL=C<batasC && R<batasR && L<batasL; if(MAJU){maju();}
else if(KIRI){belok_kiri();} else if(KANAN){belok_kanan();}
else if(VERTIKAL){gerak_vertikal();}}
Mikrokontroller akan mengekseskusi peritah yang diberikan setelah tanda “{“. If(MAJU) memberikan suatu kondisi MAJU dan mikrokontroller akan memerintahkan robot ikan untuk bergerak maju.
Uji Coba Robot Ikan CI-G3 Sensor Gerak
Sensor inframerah sangat dipengaruhi oleh cahaya inframerah dari sinar matahari. Oleh karena itu nilai cahaya inframerah yang masuk ke dalam photodioda pada siang hari dan malam hari akan berbeda. Hasil pengukuran sensor inframerah memiliki nilai lebih rendah pada siang hari pada medium udara. Sementara pada malam hari saat tidak ada radiasi matahari menghasilkan nilai pengukuran yang lebih tinggi pada medium yang sama. Pengujian sensor infrmerah dilakukan di dalam akuarium di ruang terbuka.
Pada siang hari, hasil pengukuran sensor 1 lebih besar dibanding dua sensor yang lain. Hal ini dipengaruhi oleh karakteristik sensor itu sendiri. Sensor 2 nilainya lebih rendah karena pengaruh dari proses water proofing. Sehingga mengurangi sensitivitas sensor. Pada jarak 3 cm, voltase output yang dihasilkan oleh sensor tidak mengalami penurunan secara drastis. Hal ini diakibatkan pada jarak tersebut merupakan jarak terdekat objek dengan sensor. Sehingga pada jarak yang lebih dekat dari itu, nilai voltase yang dihasilkan ada kalanya sama dan ada kalanya lebih kecil, namun tidak terlalu jauh berbeda. Pada jarak lebih dari 3 cm, nilai voltase yang dihasilkan sensor mengalami perbedaan yang drastis. Voltase output tertinggi sensor 1 adalah 4,85 volt, sensor 2 adalah 3,5 volt, dan sensor 3 adalah 3,85 volt (Gambar 27).
Hasil pengukuran sensor pada malam hari (Gambar 28) lebih besar dibanding pengukuran pada siang hari. Pada jarak 20 cm, sensor 1 pada malam hari mendeteksi objek dengan nilai voltase output lebih besar dibanding siang hari. Jarak terdekat sensor pada malam hari adalah 3 cm. Voltase output tertinggi pada sensor 1 adalah 5,54 volt, sensor 2 adalah 4,26 volt, dan sensor 3 adalah 4,8 volt.
24
Gambar 27 Grafik hubungan antara jarak objek di akuarium dengan voltase output sensor pada siang hari (medium udara).
Gambar 28 Grafik hubungan antara jarak objek di dalam akuarium dengan voltase output sensor pada malam hari (medium udara).
Selain pengaruh cahaya matahari, sensor juga dipengaruhi oleh karakteristik objek. Seperti yang dikatakan oleh Predko (2004) bahwa tidak semua objek dapat memantulkan cahaya inframerah, seperti benda hitam dan beberapa benda fabrikasi. Oleh karena itu dalam penelitian ini kemudian dibandingkan pengaruh objek transparan (akrilik) dengan objek non-transparan (sterofoam).
Objek yang transparan menghasilkan pengukuran yang lebih besar dibanding objek yang non-transparan. Hal ini berhubungan dengan kemampuan objek dalam memantulkan cahaya inframerah. Objek yang non-transparan lebih sedikit meneruskan cahaya dan lebih banyak memantulkan cahaya, sehingga jumlah cahaya yang diterima oleh sensor lebih banyak berbeda, sehingga voltase output sensor menjadi lebih kecil. Sementara objek transparan lebih banyak meneruskan cahaya, sehingga cahaya yang dipantulkan lebih sedikit dan nilai pengukurannya tinggi. Hal ini disebabkan karena perbedaan cahaya yang
25 dipantulkan dengan yang dipancarkan oleh objek transparan tidak terlalu besar sehingga objek transparan bahkan hampir tidak terdeteksi sebagai objek. Gambar 29 menunjukkan perbedaan voltase keluaran sensor 1 terhadap objek transparan dan non-transparan pada malam hari (tanpa pengaruh gelombang inframerah dari matahari.
Objek non-transparan (sterofoam) memiliki trendline yang lebih rendah dibandingkan objek transparan (akrilik). Koefisien korelasi pada objek non-transparan adalah 0,97 dan objek non-transparan adalah 0,81. Hal ini menunjukkan bahwa objek non-transparan lebih efektif memantulkan cahaya inframerah dibandingkan objek transparan.
Gambar 29 Grafik hubungan jarak dan voltase output terhadap karakteristik objek (transparan dan non-transparan) di malam hari pada sensor 1.
Gambar 30 Grafik hubungan antara jarak objek dengan voltase output sensor di dalam air.
26
Selain pengaruh dari sinar matahari, karakteristik objek, sensor inframerah juga dipengaruhi oleh karakteristik medium. Air, yang memiliki tingkat penghamburan cahaya yang besar dapat menurunkan akurasi sensor. Gambar 30 menunjukkan bahwa sensor tidak dapat mendeteksi objek yang jaraknya lebih dari 6 cm. Hal ini dikarenakan gelombang cahaya inframerah yang dipancarkan sensor mengalami penghamburan yang besar sehingga tidak dapat menempuh jarak lebih dari itu.
Daya Apung
Posisi robot ikan di dalam air dapat menentukan manuver robot ikan.