BAB II DASAR TEORI
2.14 Derajat Simpangan dengan Fungsi Trigonometri
3.1.1 Konsep Gerak Robot
Robot ditujukan untuk mengerjakan pola sesuai dengan instruksi yang diberikan lewat remote kontrol. Konsep pengoperasian robot bermula dengan menekan tombol start untuk memulai. Tampilan menu utama akan disajikan pada layar LCD hingga berikutnya tampil petunjuk untuk memasukkan instruksi. Tombol pada remote yang digunakan adalah angka numerik dari 0 hingga 9 saja, yang mewakilkan tiap kode pola. Angka 0 merupakan instruksi untuk membuat pola secara manual. Ini berarti instruksi yang diberikan berikutnya adalah maju, mundur, berbelok, dan menaik-turunkan pena. Angka 1 hingga 8 adalah instruksi mengerjakan pola. Berurut untuk angka 1 hingga 8 adalah pola: segitiga, segiempat, lingkaran, trapesium, pentagonal, hexagonal, rumah sederhana, dan tulisan “USD”. Angka 9 pada remote digunakan untuk mengaktifkan fasilitas deteksi kertas saat mengerjakan pola.
Layar LCD akan menampilkan menu instruksi apa yang telah dipilih. Berikutnya robot segera menurunkan pena penulis bila telah memasukkan instruksi pola, dan mulai mengerjakan pola. Setelah pola selesai dikerjakan, robot berhenti dan pena penulis dinaikkan kembali. Layar LCD menampilkan menu utama kembali, lalu dilanjutkan dengan menu untuk
memasukkan instruksi berikutnya. Bila instruksi deteksi kertas diaktifkan, maka robot akan mengaktifkan layanan rutin interupsi. Dengan demikian, kertas yang tidak terdeteksi oleh sensor akan dianggap sebagai sebuah interupsi untuk menghentikan robot.
Konsep gerak dari robot disesuaikan dengan pola yang akan digambar. Maksudnya adalah robot akan bergerak membuat suatu lintasan yang sesuai dengan pola gambar dan menandai jejak lintasan dengan sebuah pena. Berikut adalah konsep gerak robot untuk pola-pola gambar yang diprogramkan :
3.1.1.1 Pola Segitiga
Konsep pola segitiga sama sisi adalah tiga buah sisi berupa garis lurus dengan panjang yang sama dan memiliki sudut antar sisi sebesar 60o. Untuk itu robot akan bergerak dengan memenuhi kriteria tersebut. Pola segitiga sama sisi yang akan dibentuk oleh robot, ditunjukkan pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Gerak robot membentuk pola segitiga.
Urutan langkah robot dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Tombol angka 1 untuk pola segitiga ditekan pada remote kontrol, kemudian layar LCD menampilkan pola segitiga yang dipilih.
2. Robot mendeteksi keberadaan media kertas. Langkah hanya dilakukan bila fasilitas ini diaktifkan terlebih dahulu dari remote kontrol. Layar LCD akan menampilkan menu deteksi kertas telah diaktifkan.
3. Backlight LCD dipadamkan dan pena diturunkan, siap untuk menulis.
4. Robot bergerak maju sejauh 50 cm dengan cara mencacah setiap gerakan dengan sensor shaft encoder yang diletakkan pada roda.
5. Robot berhenti dan berbelok ke kanan dengan acuan titik pusat belok di tengah-tengah dimensi robot sebesar 120o untuk mendapatkan sudut sisi segitiga sebesar 60o dengan cara mencacah gerakan maju roda kiri dengan sensor shaft encoder.
6. Langkah 4 dan 5 diulangi sebanyak tiga kali.
7. Robot berhenti dan menaikkan pena. Backlight LCD dihidupkan kembali dan menampilkan menu selesai. Fasilitas deteksi kertas dinonaktifkan dan layar LCD menampilkan menu utama kembali.
3.1.1.2 Pola Segiempat
Konsep pola segiempat sama sisi adalah empat buah sisi berupa garis lurus dengan panjang yang sama dan memiliki sudut antar sisi sebesar 90o. Untuk itu robot akan bergerak dengan memenuhi kriteria tersebut. Pola segiempat yang akan dibentuk oleh robot, ditunjukkan dengan gambar 3.4.
Urutan langkah robot dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Tombol angka 2 untuk pola segiempat ditekan pada remote kontrol, kemudian layar LCD menampilkan pola segiempat yang dipilih. 2. Robot mendeteksi keberadaan media kertas. Langkah hanya
dilakukan bila fasilitas ini diaktifkan terlebih dahulu dari remote kontrol. Layar LCD akan menampilkan menu deteksi kertas telah diaktifkan.
3. Backlight LCD dipadamkan dan pena diturunkan, siap untuk menulis.
4. Robot bergerak maju sejauh 50 cm dengan cara mencacah setiap gerakan dengan sensor shaft encoder yang diletakkan pada roda. 5. Robot berhenti dan berbelok ke kanan dengan acuan titik pusat belok
di tengah-tengah dimensi robot sebesar 90o dengan cara mencacah gerakan maju roda kiri dengan sensor shaft encoder.
6. Langkah 4 dan 5 diulangi sebanyak empat kali.
7. Robot berhenti dan menaikkan pena. Backlight LCD dihidupkan kembali dan menampilkan menu selesai. Fasilitas deteksi kertas dinonaktifkan dan layar LCD menampilkan menu utama kembali.
3.1.1.3 Pola Lingkaran
Konsep membentuk lintasan dengan pola lingkaran adalah membuat gerakan melingkar yang konstan yaitu kecepatan roda kiri sebesar V1
dan kecepatan roda kanan sebesar V2. Hal yang perlu diperhatikan adalah panjang keliling lingkaran yang akan menjadi jarak tempuh bagi robot. Untuk mendapatkan panjang keliling lingkaran, panjang jari-jari lingkaran (R) ditentukan terlebih dahulu seperti pada gambar 3.5. Kemudian menentukan besarnya kecepatan gerak roda V1 dan V2 dengan didasarkan pada persamaan (2-14) dan persamaan (2-15); jarak antar roda (d) telah diketahui. Untuk itu robot akan bergerak dengan memenuhi kriteria tersebut. Pola lingkaran yang akan dibentuk oleh robot, ditunjukkan pada gambar 3.5.
Gambar 3.5 Gerak robot membentuk pola lingkaran.
Urutan langkah robot dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Tombol angka 3 untuk pola lingkaran ditekan pada remote kontrol, kemudian layar LCD menampilkan pola lingkaran yang dipilih. 2. Robot mendeteksi keberadaan media kertas. Langkah ini hanya
dilakukan bila fasilitas ini diaktifkan terlebih dahulu dari remote kontrol. Layar LCD akan menampilkan menu deteksi kertas telah diaktifkan.
3. Backlight LCD dipadamkan dan pena diturunkan, siap untuk menulis.
4. Robot bergerak melingkar dengan cara roda kiri berputar dengan kecepatan V1 dan roda kanan bergerak dengan kecepatan V2. Robot mencacah jarak yang ditempuh dengan sensor shaft encoder pada roda kiri untuk mendapatkan satu lingkaran penuh.
5. Robot berhenti dan menaikkan pena. Backlight LCD dihidupkan kembali dan menampilkan menu selesai. Fasilitas deteksi kertas dinonaktifkan dan layar LCD menampilkan menu utama kembali.
3.1.1.4 Pola Trapesium
Sebuah pola trapesium terdiri dari empat buah unsur garis lurus dengan sudut antar sisi yang saling berbeda. Untuk itu, robot akan menggambar pola trapesium dengan kriteria unsur berupa garis lurus sepanjang 50 cm
sebanyak dua kali, dilanjutkan 70.71 cm, lalu 1 meter dengan membentuk sudut belok diantara tiap sisi sebesar 90o, 45o, dan 135o. Pola trapesium yang akan dibentuk oleh robot, ditunjukkan pada gambar 3.6.
Gambar 3.6 Gerak robot membentuk pola trapesium.
Urutan langkah robot dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Tombol angka 4 untuk pola trapesium ditekan pada remote kontrol, kemudian layar LCD menampilkan pola trapesium yang dipilih. 2. Robot mendeteksi keberadaan media kertas. Langkah ini hanya
dilakukan bila fasilitas ini diaktifkan terlebih dahulu dari remote kontrol. Layar LCD akan menampilkan menu deteksi kertas telah diaktifkan.
3. Backlight LCD dipadamkan dan pena diturunkan, siap untuk menulis.
4. Robot bergerak maju sejauh 50 cm dengan cara mencacah setiap gerakan dengan sensor shaft encoder yang diletakkan pada roda. 5. Robot berhenti dan berbelok ke kanan dengan acuan titik pusat belok
di tengah-tengah dimensi robot sebesar 90o dengan cara mencacah gerakan maju roda kiri dengan sensor shaft encoder.
6. Robot bergerak maju sejauh 50 cm dengan cara mencacah setiap gerakan dengan sensor shaft encoder yang diletakkan pada roda.
7. Robot berhenti dan berbelok ke kanan dengan acuan titik pusat belok di tengah-tengah dimensi robot sebesar 45o untuk mendapatkan sudut
sisi trapesium dengan besar 135o, dengan cara mencacah gerakan maju roda kiri dengan sensor shaft encoder.
8. Robot bergerak maju sejauh 70,71 cm dengan cara mencacah setiap gerakan dengan sensor shaft encoder yang diletakkan pada roda. 9. Robot berhenti dan berbelok ke kanan dengan acuan titik pusat belok
di tengah-tengah dimensi robot sebesar 135o untuk mendapatkan sudut sisi trapesium dengan besar 45o, dengan cara mencacah gerakan maju roda kiri dengan sensor shaft encoder.
10.Robot bergerak maju sejauh 1 meter dengan cara mencacah setiap gerakan dengan sensor shaft encoder yang diletakkan pada roda. 11.Robot berhenti dan menaikkan pena. Backlight LCD dihidupkan
kembali dan menampilkan menu selesai. Fasilitas deteksi kertas dinonaktifkan dan layar LCD menampilkan menu utama kembali.
3.1.1.5 Pola Pentagonal
Konsep pola pentagonal adalah lima buah sisi berupa garis lurus dengan panjang yang sama dan memiliki sudut antar sisi sebesar 108o. Untuk itu robot akan bergerak dengan memenuhi kriteria tersebut. Pola pentagonal yang akan dibentuk oleh robot, ditunjukkan pada gambar 3.7.
Urutan langkah robot dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Tombol angka 5 untuk pola pentagonal ditekan pada remote kontrol, kemudian layar LCD menampilkan pola pentagonal yang dipilih. 2. Robot mendeteksi keberadaan media kertas. Langkah ini hanya
dilakukan bila fasilitas ini diaktifkan terlebih dahulu dari remote kontrol. Layar LCD akan menampilkan menu deteksi kertas telah diaktifkan.
3. Backlight LCD dipadamkan dan pena diturunkan, siap untuk menulis.
4. Robot bergerak maju sejauh 50 cm dengan cara mencacah setiap gerakan dengan sensor shaft encoder yang diletakkan pada roda. 5. Robot berhenti dan berbelok ke kanan dengan acuan titik pusat belok
di tengah-tengah dimensi robot sebesar 72o untuk mendapatkan sudut sisi pada pentagonal sebesar 108o dengan cara mencacah gerakan maju roda kiri dengan sensor shaft encoder.
6. Langkah 4 dan 5 diulangi sebanyak lima kali.
7. Robot berhenti dan menaikkan pena. Backlight LCD dihidupkan kembali dan menampilkan menu selesai. Fasilitas deteksi kertas dinonaktifkan dan layar LCD menampilkan menu utama kembali.
3.1.1.6 Pola Hexagonal
Konsep pola hexagonal adalah enam buah sisi berupa garis lurus dengan panjang yang sama dan memiliki sudut antar sisi sebesar 120o. Untuk itu robot akan bergerak dengan memenuhi kriteria tersebut. Pola hexagonal yang akan dibentuk oleh robot, ditunjukkan pada gambar 3.8.
Gambar 3.8 Gerak robot membentuk pola hexagonal.
Urutan langkah robot dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Tombol angka 6 untuk pola hexagonal ditekan pada remote kontrol, kemudian layar LCD menampilkan pola hexagonal yang dipilih. 2. Robot mendeteksi keberadaan media kertas. Langkah ini hanya
dilakukan bila fasilitas ini diaktifkan terlebih dahulu dari remote kontrol Layar LCD akan menampilkan menu deteksi kertas telah diaktifkan.
3. Backlight LCD dipadamkan dan pena diturunkan, siap untuk menulis.
4. Robot bergerak maju sejauh 50 cm dengan cara mencacah setiap gerakan dengan sensor shaft encoder yang diletakkan pada roda. 5. Robot berhenti dan berbelok ke kanan dengan acuan titik pusat belok
di tengah-tengah dimensi robot sebesar 60o untuk mendapatkan sudut sisi pada hexagonal sebesar 120o dengan cara mencacah gerakan maju roda kiri dengan sensor shaft encoder.
6. Langkah 4 dan 5 diulangi sebanyak enam kali.
7. Robot berhenti dan menaikkan pena. Backlight LCD dihidupkan kembali dan menampilkan menu selesai. Fasilitas deteksi kertas dinonaktifkan dan layar LCD menampilkan menu utama kembali.
3.1.1.7 Pola Rumah Sederhana
Konsep pola rumah sederhana merupakan bentuk gabungan antara pola segiempat dan pola segitiga. Untuk itu robot akan bergerak dengan memenuhi kriteria tersebut. Pola rumah sederhana yang akan dibentuk oleh robot, ditunjukkan pada gambar 3.9.
Robot
Arah gerakan
60o.
90o.
Gambar 3.9 Gerak robot membentuk pola rumah sederhana.
Urutan langkah robot dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Tombol angka 7 untuk pola rumah sederhana ditekan pada remote kontrol, kemudian layar LCD menampilkan pola rumah sederhana yang dipilih.
2. Robot mendeteksi keberadaan media kertas. Langkah ini hanya dilakukan bila fasilitas ini diaktifkan terlebih dahulu dari remote kontrol. Layar LCD akan menampilkan menu deteksi kertas telah diaktifkan.
3. Backlight LCD dipadamkan dan pena diturunkan, siap untuk menulis.
4. Robot bergerak maju sejauh 50 cm dengan cara mencacah setiap gerakan dengan sensor shaft encoder yang diletakkan pada roda. 5. Robot berhenti dan berbelok ke kanan dengan acuan titik pusat belok
di tengah-tengah dimensi robot sebesar 90o dengan cara mencacah gerakan maju roda kiri dengan sensor shaft encoder.
6. Langkah 4 dan 5 diulangi sebanyak empat kali.
7. Robot berhenti dan berbelok ke kiri dengan acuan titik pusat belok di tengah-tengah dimensi robot sebesar 120o untuk mendapatkan sudut sisi segitiga sebesar 60o dengan cara mencacah gerakan mundur roda kiri dengan sensor shaft encoder.
8. Robot bergerak maju sejauh 50 cm dengan cara mencacah setiap gerakan dengan sensor shaft encoder yang diletakkan pada roda.
9. Langkah 7 dan 8 diulangi sebanyak dua kali.
10.Robot berhenti dan menaikkan pena. Backlight LCD dihidupkan kembali dan menampilkan menu selesai. Fasilitas deteksi kertas dinonaktifkan dan layar LCD menampilkan menu utama kembali.
3.1.1.8 Pola Tulisan USD
Konsep pola tulisan USD adalah unsur garis lurus, garis melingkar, dan sudut belok untuk membentuk sebuah tulisan. Untuk itu robot akan bergerak dengan memenuhi kriteria tersebut. Pola rumah sederhana yang akan dibentuk oleh robot, ditunjukkan pada gambar 3.10.
90,0°
Robot
15 cm 15 cm
Urutan langkah robot dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Tombol angka 8 untuk pola tulisan USD ditekan pada remote kontrol, kemudian layar LCD menampilkan pola rumah sederhana yang dipilih.
2. Robot mendeteksi keberadaan media kertas. Langkah ini hanya dilakukan bila fasilitas ini diaktifkan terlebih dahulu dari remote kontrol. Layar LCD akan menampilkan menu deteksi kertas telah diaktifkan.
3. Backlight LCD dipadamkan dan pena diturunkan, siap untuk menulis.
4. Robot bergerak maju sejauh 50 cm dengan cara mencacah setiap gerakan dengan sensor shaft encoder yang diletakkan pada roda.
5. Robot berhenti dan berbelok ke kiri dengan acuan titik pusat belok di tengah-tengah dimensi robot sebesar 90o dengan cara mencacah gerakan mundur roda kiri dengan sensor shaft encoder.
6. Langkah 4 dan 5 diulangi sebanyak tiga kali.
7. Robot berhenti dan belok ke kanan dengan acuan titik pusat belok di tengah-tengah dimensi robot sebesar 90o.
8. Pena penulis dinaikkan.
9. Robot bergerak maju sejauh 15 cm dengan cara yang sama.
10.Robot berhenti dan berbelok ke kanan dengan acuan titik pusat belok di tengah-tengah dimensi robot sebesar 90o.
11.Pena penulis diturunkan kembali.
12.Robot bergerak maju sejauh 25 cm dengan cara yang sama.
13.Robot berhenti dan berbelok ke kiri dengan acuan titik pusat belok di tengah-tengah dimensi robot sebesar 90o.
14.Robot bergerak maju sejauh 25 cm.
15.Robot berhenti dan berbelok ke kanan dengan acuan titik pusat belok di tengah-tengah dimensi robot sebesar 90o.
16.Langkah 14 dan 15 diulangi sebanyak tiga kali. 17.Pena penulis dinaikkan.
18.Robot bergerak maju sejauh 50 cm.
19.Robot berhenti dan berbelok ke kanan dengan acuan titik pusat belok di tengah-tengah dimensi robot sebesar 90o.
20.Pena penulis diturunkan kembali. 21.Robot bergerak maju sejauh 25 cm.
22.Pena penulis dinaikkan.
23.Robot bergerak maju sejauh 15 cm.
24.Pena penulis diturunkan kembali.
25.Robot bergerak melingkar untuk mendapatkan garis lengkung dari huruf “D” dengan cara roda kiri berputar dengan kecepatan V1 dan roda kanan bergerak dengan kecepatan V2. Jarak tempuh berupa keliling setengah lingkaran dapat diketahui dari cacahan shaft encoder.
26.Robot berhenti dan berbelok ke kanan dengan acuan titik pusat belok di tengah-tengah dimensi robot sebesar 90o.
27.Robot bergerak maju sejauh 50 cm.
28.Robot berhenti dan menaikkan pena. Backlight LCD dihidupkan kembali dan menampilkan menu selesai. Fasilitas deteksi kertas dinonaktifkan dan layar LCD menampilkan menu utama kembali.