4.3.1 Pengujian Sensor Ping
Pengujian sensor ping berguna untuk mengetahui kemampuan sensor ping dalam mendeteksi bola. Pengujian dilakukan dengan meletakkan bola pada posisi tertentu kemudian digerakkan secara perlahan. Hal ini dilakukan untuk menguji ping dalam bendeteksi bola yang bergerak. Ketika pengujian hasil dari sensor dibandingkan dengan meteran secara langsung. Tabel 4.2 merupakan tabel hasil percobaan sensor ping dalam mendeteksi bola. Jarak terjauh untuk uji coba yang digunakan ialah 1 meter. Jika dilihat pada tabel 4.2 pada jarak 1 meter hasilnya sensor ping dapat mendeteksi bola walaupun terkadang masih tidak dapat mendeteksi atau dapat mendeteksi namun tidak akurat jaraknya.
Pada pengujian 1 meter hasil keluaran yang diperoleh ialah antara 74 cm sampai dengan 102 cm saat mendeteksi saat tidak mampu mendeteksi keluaran sensor ping ialah 3340 cm. Ketika diuji pada jarak 60 cm hasil keluaran sensor ping lebih stabil antara 57 cm sampai 61 cm. Nilai error pada jarak 60 cm lebih minim walaupun sempat sensor ping tidak dapat mendeteksi bola dan menghasilkan nilai 3340 cm. Ketika diuji pada jarak 20 cm nilai error semakin kecil dengan rentang 19 cm sampai 20 cm. Walaupun nilai error semakin kecil, namun tetap masih kemungkinan sensor ping tidak mendeteksi keberadaan bola
dengan menghasilkan nilai 3340. Ketika diuji pada jarak maksimum terdekat antar bola dengan sensor ping, sensor ping menghasilkan nilai yang stabil dengan jarak 7 cm. Ketika diuji coba sensor ping untuk mendeteksi bola yang menggelinding sensor ping baru dapat medeteksi bola dengan efektif ketika berada pada jarak dibawah 20 cm dan ketika posisi bola berjarak lebih dari itu sering sensor ping tidak dapat atau tidak akurat mendeteksi bola.
Hal-hal yang mempengaruhi sensor ping dalam mendeteksi bola ialah jarak, posisi peletakaan sensor ping dan keadaan bola. Jarak sangat mempengaruhi tingkat keberhasilan dari sensor ping sebab semakin dekat bola dengan robot maka kemampuan sensor ping dalam mendeteksi bola semakin stabil dan akurat. Ketika bola berada pada jarak yang jauh memperbesar kemungkinan kegagalan sebab jarak yang jauh memungkinkan pantulan dari gelombang ultrasonik yang ditembakkan sensor ping tidak dapat memantul atau memantul tidak dengan waktu yang tepat sehingga menyebabkan kegagalan dalam mendeteksi bola dengan sensor ping. Posisi peletakkan menjadi salah satu faktor penentu dalam mendeteksi bola sebab tempat untuk memegang bola pada robot sudah spesifik dan tempat yang paling efektif ialah ketika sensor ping tepat berada di tengah dari tempat bola dipegang pada robot. Namun, karena posisi titik tengah pada tempat memegang bola pada robot terdapat penendang maka posisi sensor ping berada pada sebelah kanan robot bagian bawah dekat dari penendang. Hal ini memungkinkan terjadinya pantulan yang tidak sempurna ketika sensor ping mengeluarkan gelombang ultrasonik. Hal ini menjadi salah satu faktor yang menyebabkan sensor ping tidak mampu mendeteksi jarak bola dengan baik. Keadaan bola yang dimaksud dalam hal ini ialah bola dalam keadaan diam atau bergerak.
Hasil sensor ping ketika mendeteksi bola akan lebih baik ketika bola berada pada posisi diam karena hasil yang diperoleh akan lebih stabil. Pada saat bola digelindingkan sensor ping terkadang tidak mampu atau tidak akurat dalam mendeteksi bola. Namun, baik bola diam maupun bola menggelinding sensor ping dapat mendeteksi bola dengan baik ketika berada pada jarak dekat. Berdasarkan data yang diperoleh dari tabel 4.2 dan analisis yang telah disampaikan sistem sensor ping dapat diterapkan ke sistem robot untuk mengaktifkan griper apabila bola sudah berada pada jarak lebih kecil dari 20 cm, mendeteksi bola sudah dipegang oleh robot atau belum, dan membantu menggiring bola.
Tabel 4.2 Data pengujian sensor ping No Robot ke - Jenis pengujian Jarak pada kenyataan (cm)
Jarak pada sensor (cm)
1 1 Bola diam 100 101,24 ; 101,96 ; 96,78 ; 93,97 ; 74,46 ; 100,73 ; 75,25 ; 92,07 ; 3340,72 ; 101,14 2 6o 58,25 ; 57,15 ; 60,82 ; 3340,90 ; 60,74 ; 61,51 ; 57,15 ; 60,84 ; 61,05 ; 60,65 3 20 20,01 ; 19,65 ; 18,51 ; 20,06 ; 20,12 ; 20,03 ; 19,93 ; 19,58 ; 20,02 ; 19,65 4 1 Bola diam 7 7,66 ; 7,65 ; 7,68 ; 7,58 ; 7,67 ; 7,12 ; 7,07 ; 7,69 ; 7,78 ; 7,03 5 Bola Bergerak 100 123,31 ; 3284,31 ; 101,27 ; 135,15 ; 3295,28 6 80 82,85 ; 122,30 ; 122,83 ; 82,81 ; 128,85 7 60 63,23 ; 61,44 ; 61,01 ; 127,33 ; 57,12 8 40 37,34 ; 39,78 ; 41,12 ; 41,32 ; 40,33 9 20 21,81 ; 20,02 ; 18,96 ; 21,03 ; 20,32 10 10 10,08 ; 11,21 ; 10,91 ; 10,32 ; 9,80 11 7 7,68 ; 7,14 ; 7,66 ; 7,69 ; 7,53 12 2 Bola diam 100 101,65 ; 101,03 ; 94,88 ; 3340,72 ; 102,97 ; 80,46 ; 100,33 ; 73, 52 ; 97,07 ; 101,36 13 6o 62,16 ; 61,23 ; 60,22 ; 3294,57 ; 61,87 ; 61,54 ; 58,98 ; 60,64 ; 60,05 ; 60,26 14 20 20,01 ; 19,65 ; 18,51 ; 20,06 ; 20,12 ; 20,03 ; 19,93 ; 19,58 ; 20,02 ; 19,65 15 7 7,66 ; 7,65 ; 7,68 ; 7,58 ; 7,67 ; 7,12 ; 7,07 ; 7,69 ; 7,78 ; 7,03 16 Bola Bergerak 100 123,31 ; 3284,31 ; 101,27 ; 135,15 ; 3295,28 17 80 82,85 ; 3334,48 ; 82,81 ; 82,64 ; 128,43 18 60 63,23 ; 120,24 ; 61,44 ; 61,01 ; 57,12 19 40 37,34 ; 39,78 ; 41,12 ; 41,32 ; 40,33 20 20 21,81 ; 20,02 ; 18,96 ; 21,03 ; 20,32 21 10 10,38 ; 9,94 ; 11,21 ; 10,21 ; 10,51 22 7 7,68 ; 7,46 ; 7,69 ; 7,36 ; 7,78
4.3.2 Pengujian Kemampuan Gerak Robot
Pengujian kemampuan gerak robot bertujuan untuk melihat dan mengetahui pergerakan yang dapat dilakukan oleh robot. Kemampuan gerak ini akan menjadi dasar untuk mengetahui perpindahan robot agar dapat di dilaporkan kepada base station. Berdasarkan tabel 4.3 pada robot 1 robot dapat bergerak ke segala arah walaupun tidak sempurna. Robot 1 berhasil untuk bergerak maju dan mundur dengan sempurna. Gerakan serong yang dapat dilakukan dengan sudut ± 24˚. Namun, gerakan pada robot satu kurang
bisa sempurna di beberapa gerakan sebab terdapat beberapa faktor. Faktor yang pertama ialah roda yang cacat pada roda kiri yang digunakan. Hal ini akan berpengaruh pada keakuratan pada pergerakan robot karena robot yang bergerak dengan 3 roda membutuhkan perpaduan gerakan dari 3 roda yang saling terkait satu sama lain.
Faktor kedua yang mempengaruhi gerakan ialah baut penghubung antara motor dengan roda yang membuat gerakan roda kurang sejalan dengan gerakan motor. Faktor yang ketiga ialah lapangan yang kurang datar hal ini menghambat pergerakan karena lapangan yang kurang datar akan menyebabkan gunungan kecil pada daerah sekitar ban yang membuat hambatan dalam bergerak. Faktor yang keempat ialah tegangan yang terdapat pada baterai. Untuk bekerja maksimal motor membutuhkan tegangan 24 volt, tetapi baterai yang digunakan adalah 12 volt sehingga sangat bergantung pada step up. Ketika tegangan baterai berada di bawah 11 volt maka tegangan keluaran dari step up akan setara dengan tegangan masukan hal ini menyebabkan motor bergerak dengan tidak sempurna.
Faktor yang kelima kemampuan arus pada baterai. Ketika motor menarik arus pertama kali untuk starting tarikan arusnya cukup besar maka dari itu baterai yang digunakan harus memiliki kemampuan arus yang besar. Ketika peneliti melakukan percobaan dengan menggunakan aki sebagai baterai utama, robot bergerak dengan pincang walaupun ketika di cek tegangan keluaran step up 24 volt ketika menggunakan aki. Oleh sebab itu, yang menjadi sumber utama dari robot digunakan baterai lipo. Berdasarkan tabel 4.3 pada robot 2 banyak kegagalan diperoleh disebabkan oleh kerusakan pada motor kiri. Motor kiri pada robot 2 ketika diberi tegangan sering tidak mau jalan. Robot 2 tidak dilakukan pergantian motor sebab tidak tersedia motor pengganti.
Tabel 4.3 Data pengujian kemampuan gerak robot No Robot
ke-
Gerakan Status
1 1 Maju Berhasil
2 Mundur Berhasil
3 Kanan Berhasil, tidak bisa bergerak dengan cepat karena membutuhkan kombinasi gerakan yang pas.
4 Kiri Berhasil, tidak bisa bergerak dengan cepat
karena membutuhkan kombinasi gerakan yang pas.
5 Maju serong kanan Berhasil, ketika berjalan sedikit menghadap serong kanan, akan terasa ketika bergerak lama dengan cara maju serong kanan.
No Robot ke-
Gerakan Status
6 Maju serong kiri Berhasil, ketika berjalan sedikit menghadap serong kiri, akan terasa ketika bergerak lama dengan cara maju serong kiri.
7 1 Mundur serong kanan Berhasil, ketika berjalan sedikit menghadap serong kiri, akan terasa ketika bergerak lama dengan cara mundur serong kanan.
8 Mundur serong kiri Berhasil, ketika berjalan sedikit menghadap serong kanan, akan terasa ketika bergerak lama dengan cara mundur serong kiri.
9 Putar kanan Berhasil, robot sedikit berpindah posisi.
10 2 Maju Gagal, jalan berputar
11 Mundur Gagal, jalan berputar
12 Kanan Gagal, bergerak tidak teratur
13 Kiri Gagal, bergerak tidak teratur
14 Maju serong kanan Gagal, jalan berputar
15 Maju serong kiri Berhasil, ketika berjalan sedikit menghadap serong kiri, akan terasa ketika bergerak lama dengan cara maju serong kiri.
16 Mundur serong kanan Berhasil, ketika berjalan sedikit menghadap serong kiri, akan terasa ketika bergerak lama dengan cara mundur serong kanan.
17 Mundur serong kiri Gagal, jalan berputar
18 Putar kanan Gagal, robot tidak mampu berputar dengan baik.
4.3.3 Pengujian Sensor Rotary Encoder
Pengujian sensor rotary encoder bertujuan untuk mengetahui kemampuan robot mendeteksi perpindahan robot. Keberhasilan dari sensor ini mempengaruhi base station dalam membuat strategi karena data perpindahan dari rotary encoder akan memberitahu perpindahan yang dilakukan oleh robot. Pengujian rotary encoder ialah dengan cara memberikan robot perintah tertentu untuk bergerak ke arah tertentu kemudian melihat kesesuaian keluaran rotary encoder dengan jarak sesungguhnya. Cara untuk melihat kesesuaian antara keluaran rotary encoder dengan jarak sesungguhnya adalah dengan membandingkan keluaran rotary encoder dengan meteran. Pengujian ini dilakukan hanya pada robot 1 sebab pengujian ini di dasarkan pada kemampuan pergerakan robot.
Secara penghasil pulsa pada rotary encoder robot 2 telah berjalan, tetapi karena pergerakan dari robot 2 tidak berjalan dengan baik maka tidak dilakukan pengujian rotary
encoder. Dari hasil yang diperoleh pada tabel 4.3 dapat diperoleh bahwa error maksimum
dari rotary encoder ketika gerakan robot 1 mempengaruhi sumbu x saja memiliki error maksimum 1 cm. Nilai error maksimum dari rotary encoder ketika gerakan robot 1 hanya mempengaruhi sumbu y saja yaitu 3,3 cm. Nilai error maksumum dari rotary encoder ketika gerakan robot 1 mempengaruhi sumbu x dan sumbu y (gerakan serong) yaitu 4,8 cm untuk sumbu x dan 23,4 cm untuk sumbu y. Hal ini dipengaruhi oleh faktor kurang sempurnanya kemampuan gerak robot sehingga perpindahan yang dilakukan cukup sulit memastikan hasilnya.
Tabel 4.4 Data pengujian rotary encoder No Nilai x dan y
kenyatan (cm)
Nilai x dan y keluaran program (cm)
Error ( x dan y) (cm)
1 311 dan 0 311.3 dan 0 0,3 dan 0
2 -210 dan 0 -211 dan 0 1 dan 0
3 254 dan 125 259,2 dan 149,6 4,8 dan 23,4 4 252 dan -123 248,2 dan -117,6 3,2 dan 6,8
5 0 dan 100 0 dan 96,7 0 dan 3,3
4.3.4 Pengujian Pengolahan Data Kamera
Pengujian pengolahan data kamera ialah dengan cara membuat robot untuk mendeteksi bola. Apabila bola berada pada sisi kanan pada gambar dari kamera robot akan berjalan maju serong kanan. Apabila bola berada di tengah dari gambar dari kamera maka robot akan berjalan ke arah diam. Apabila bola berada pada sisi kiri pada gambar dari kamera robot akan berjalan maju serong kiri. Apabila robot tidak dapat mendeteksi bola maka robot akan berputar untuk mencari bola. Dari hasil pada tabel 4.5 dapat dilihat bahwa robot dapat memberikan perintah sesuai dengan posisi bola. Dari hasil pengujian yang terdapat pada tabel 4.6, robot dapat merespon bola dengan kecepatan maksimal 6,521739 m/s.
Tabel 4.5 Data pengujian kamera robot terhadap posisi bola No Robot
ke -
Posisi bola Hasil pengukuran Perintah yang diberikan 1 1 Depan robot X = 282 , Y = 74 Maju
2 X = 200 , Y = 97 Maju
3 X = 263, Y = 80 Maju
4 X = 262, Y = 150 Maju
5 Kanan depan robot X = 452 , Y = 114 Maju serong kanan
6 X = 430 , Y = 93 Maju serong kanan
No Robot ke -
Posisi bola Hasil pengukuran Perintah yang diberikan
8 X = 467, Y = 190 Maju serong kanan
9 Kiri depan robot X = 186, Y = 97 Maju serong kiri
10 X = 164, Y = 95 Maju serong kiri
11 X = 113, Y = 112 Maju serong kiri
12 X = 80 , Y = 100 Maju serong kiri
13 Belakang robot X = 0 , Y = 0 Putar 17 2 Depan robot X = 332 , Y = 114 Maju
18 X = 200 , Y = 127 Maju
19 X = 263, Y = 90 Maju
20 X = 262, Y = 200 Maju
21 Kanan depan robot X = 443 , Y = 75 Maju serong kanan
22 X = 430 , Y = 112 Maju serong kanan
23 X = 450, Y = 130 Maju serong kanan
24 X = 467, Y = 190 Maju serong kanan
25 Kiri depan robot X = 186, Y = 97 Maju serong kiri
26 X = 164, Y = 145 Maju serong kiri
27 X = 110, Y = 72 Maju serong kiri
28 X = 87 , Y = 100 Maju serong kiri
29 Belakang robot X = 0 , Y = 0 Putar
Tabel 4.6 Data pengujian kamera robot terhadap kecepatan bola No Robot ke - Kecepatan bola (m/s) Respon robot 1 1 1,214575 Mengikuti
2 2 Berhasil mengeluarkan perintah untuk jalan
3 1 1,522843 Mengikuti
4 2 Berhasil mengeluarkan perintah untuk jalan
5 1 4,347826 Mengikuti
6 2 Berhasil mengeluarkan perintah untuk jalan
7 1 6,521739 Mengikuti
8 2 Berhasil mengeluarkan perintah untuk jalan
4.3.5 Pengujian Sensor Kompas
Pengujian sensor kompas dilakukan untuk mengetahui kemampuan sensor kompas untuk membaca arah. Tabel 4.7 merupakan data yang diperoleh dari hasil percobaan. Di setiap robot terdapat switch yang berguna untuk kalibrasi sudut. Kalibrasi digunakan agar ketika robot menghadap depan untuk pertama kali akan diganggap sudut 270˚. Hal ini
berguna agar memudahkan peneliti dalam menyusun orientasi arah. Sebab di setiap tempat akan memiliki orientasi arah yang berbeda. Dari data tabel 4.7 sensor kompas pada robot 1 memiliki rata-rata error 1,77˚ dan para robot 2 memiliki rata-rata error 1,895˚.
Dari data tabel 4.8 sensor kompas pada robot 1 memiliki rata-rata error 4,83875˚. Jika dilihat dari data 4.8 dapat dilihat bahwa sensor kompas menghasilkan error yang lebih besar ketika digerakan. Namun, walaupun nilai rata-rata error yang lebih besar tetapi sensor tersebut masih dapat digunakan untuk menentukan arah robot. Pada robot 2 tidak dilakukan pengujian secara otomatis sebab kurang mampunya penggerak pada robot 2.
Ada beberapa faktor yang menyebabkan hasil pada tabel 4.8. Faktor yang pertama guncangan atau getaran saat robot bergerak sehingga membuat nilai keluaran dari sensor kompas tidak stabil dan akurat karena pembacaan nilai x,y dari sensor kompas tidak akurat. Dalam Percobaan ini peneliti mencoba untuk menguragi guncangan pada sensor dengan cara menambahkan busa pada sensor kompas agar menghasilkan nilai yang lebih stabil walaupun masih belum sepenuhnya stabil. Faktor yang kedua ialah kabel yang digunakan sebagai jalur data. Pada saat penelitian peneliti sempat terkendala mengenai kabel yang digunakan sebab ketika robot mulai dijalankan terkadang sensor dapat error dengan sendirinya dan menyebabkan kegagalan sistem. Ketidak diperiksa dan sensor dicoba secara terpisah dan tidak pada robot sensor awalnya tidak dapat digunakan, tetapi ketika kabel yang digunakan diganti sensor dapat digunakan kembali. Hal ini terjadi kemungkinan karena ada kabel data yang terputus didalam yang tidak dapat dilihat. Kabel yang dapat kendor saat robot berjalan menyebabkan sensor kompas juga dapat menyebabkan sensor kompas tidak dapat terbaca.
Tabel 4.7 Data pengujian sensor kompas dengan memutar secara manual No Robot ke - Sudut (˚) Hasil Pengukuran (˚) Error (˚)
1 1 0 3,52 3,52 2 45 44,33 0,27 3 90 92,80 2,80 4 135 133,28 1,72 5 180 180,10 0,10 6 225 222,19 2,81 7 270 269,38 0,62 8 315 317,32 2,32 9 2 0 2,46 2,46 10 45 43,76 1,24 11 90 92,32 2,32 12 135 135,07 0,07 13 180 178,21 1,79
No Robot ke - Sudut (˚) Hasil Pengukuran (˚) Error (˚)
14 2 225 228,78 3,78
15 270 270,07 0,07
16 315 318,43 3,43
Tabel 4.8 Data pengujian sensor kompas dengan memutar secara otomatis No Robot ke - Sudut (˚) Hasil Pengukuran(˚) Error (˚)
1 1 0 4,46 4,46 2 45 62,79 17,79 3 90 94,39 4,39 4 135 132,30 2,70 5 180 183,47 3,47 6 225 221,87 3,13 7 270 270,45 0,45 8 315 317,32 2,32
4.3.6 Pengujian Komunikasi dengan Base Station
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui keberhasilan robot dalam menerima perintah dari base station dan mengirimkan data ke base station. Tabel 4.9 merupakan data hasil pengujian robot saat menerima data dari base station. Tabel 4.10 merupakan data hasil pengujian robot saat mengirim data ke base station. Berdasarkan tabel data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa robot dapat berkomunikasi dengan base station dengan baik. Namun, program sistem pelaporan terkadang dapat error apabila sensor kompas tidak dapat berjalan.
Tabel 4.9 Data pengujian penerimaan data dari base station No Robot ke - Data yang dikirim
oleh base station
Status 1 1 {‘rotate’:20} Berhasil 2 {‘rotate’:180} Berhasil 3 {‘move’:[10,43]} Berhasil 4 {‘move’:[50,50]} Berhasil 5 {‘move’:[10,-20]} Berhasil 6 {‘stop’:’catch’} Berhasil 7 {‘Captureball’:True} Berhasil 8 2 {‘rotate’:20} Berhasil 9 {‘rotate’:180} Berhasil 10 {‘move’:[10,43]} Berhasil 11 {‘move’:[50,50]} Berhasil
No Robot ke - Data yang dikirim oleh base station
Status
12 2 {‘move’:[10,-20]} Berhasil
13 {‘stop’:’catch’} Berhasil
14 {‘Captureball’:True} Berhasil
Tabel 4.10 Data pengujian pengiriman data ke base station No Robot ke - Data yang dikirim ke base station Status
1 1 {‘move’:[50.00003,0]} Berhasil 2 {‘rotated’:[1]} Berhasil 3 {‘BallCaptured’:True} Berhasil 4 {‘move’:[259.2013,149.6499]} Berhasil 5 2 {‘move’:[100.3575,0]} Berhasil 6 {‘rotated’:[-5]} Berhasil 7 {‘BallCaptured’:True} Berhasil 8 {‘move’:[49.41300,23.3489]} Berhasil
4.3.7 Pengujian Cara Bermain Robot
Pengujian cara bermain robot ialah membandingkan data yang diterima oleh robot kemudian melihat keluaran perintah pada monitor atau layar dan membandingkan dengan hal yang dilakukan oleh robot. Tabel 4.11 merupakan data yang diperoleh dari pengujian cara bermain robot. Jika dilihat pada tabel 4.11 dapat dinyatakan bahwa robot telah mampu mengolah data perintah yang telah diterima dari base station. Dari tabel 4.11 dapat dilihat bahwa pada robot 1, ketika melakukan perpindahan ternyata masih cukup untuk mencapai x dan y pada titik tertentu walaupun ketelitiannya rotary encoder sudah cukup detail. Hal yang cukup sulit berikutnya ialah robot dapat berputar ke sudut tertentu hal ini disebabkan oleh nilai sensor kompas yang masih belum benar-benar stabil dalam menghasilkan nilai sudut. Pada robot 2, perintah dari base station sudah dapat diolah dan sudah mengeluarkan perintah. Namun, karena robot 2 memiliki keterbatasan dalam bagian penggerak sehingga robot 2 tidak dapat bergerak seperti seharusnya.
Tabel 4.11 Data Pengujian permainan robot No Robot
ke-
Perintah dari base
station
Perintah keluaran pada robot
Realita
1 1 {‘rotate’:20} Berputar Robot berputar
2 {‘move’:[50,50]} Pindah Robot bergerak maju
serong kanan
3 {‘stop’:’catch’} Berhenti Robot diam
No Robot ke-
Perintah dari base
station
Perintah keluaran pada robot
Realita
4 2 {‘Captureball’:True} Tangkap bola Robot mencari bola dan mendekatinya
5 {‘rotate’:20} Berputar Robot tidak dapat
berputar
6 {‘move’:[50,50]} Pindah Robot tidak dapat
berjalan sesuai yang diharapkan
7 {‘stop’:’catch’} Berhenti Robot diam
8 {‘Captureball’:True} Tangkap bola Robot dapat mencari bola namun tidak dapat mendekatinya
60