BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
C. Gerak Belok pada Robot
4.4.1.2 Upaya Perbaikan dan Pengaturan
Jarak simpangan turun-naik pena (lihat gambar 3.13) diatur sedemikian rupa dengan mengatur nilai resistansi variabel R2 pada nilai setengah maksimum (lihat gambar 3.20). Hal ini dimaksudkan agar sistem bekerja dalam rentang yang aman.
Jarak simpangan turun-naik pena setelah pengaturan, saat dilakukan pengujian kembali yaitu sebesar 0,5 cm. Waktu yang diperlukan untuk gerak turun atau naik pena adalah sekitar 2,4 detik. Pengukuran tegangan referensi Vinv (lihat gambar 3.20) adalah 2 volt.
B. Gerak Maju dan Mundur
Robot tidak dapat membuat lintasan garis lurus disebabkan oleh beberapa faktor seperti; karakteristik kedua motor DC yang tidak sama, selip roda, ataupun gesekan. Kedua motor DC juga bergerak saling berlawanan arah (CW dan CCW) untuk menghasilkan suatu gerak maju ataupun mundur, ini didasarkan pada konstruksi letak motor penggerak (lihat gambar 3.1).
Upaya perbaikan dilakukan dengan mengatur kerja dari salah satu motor DC. Konsumsi arus pada salah satu motor DC diatur agar dapat diperoleh kecepatan putar yang mendekati sama dengan motor
DC yang lain. Salah satu resistor pelewat arus (Rx) pada rangkaian
driver motor rodadiubah resistansinya. Rangkaian driver motor roda dengan peubah Rx ditunjukkan dengan gambar 4.7.
D7 1N4002 1 2 D6 1N4002 1 2 JP3 ke u C 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 D3 1N4002 1 2 D2 1N4002 1 2 D1 1N4002 1 2 C2 100nF V ss (logic) JP1 O u t M o to r 1 1 2 1 2 C1 100nF R1 1 ohm D4 1N4002 1 2 R x JP2 O u t M o to r 2 1 2 1 2 U1 L 2 9 8 5 7 10 12 6 11 2 3 13 14 1 15 9 4 8 1A1 1A2 2A1 2A2 1EN 2EN 1Y 1 1Y 2 2Y 1 2Y 2 1E 2E V C C 1 V C C 2 G N D D5 1N4002 1 2 + C3 100uF D8 1N4002 1 2
Gambar 4.7 Rangkaian driver motor roda dengan peubah Rx.
Beberapa pengujian gerak maju pada robot dilakukan dengan menggunakan nilai resistansi (Rx) yang berbeda. Lintasan garis yang terbentuk dengan peubah Rx diberikan pada gambar 4.8 berikut.
Gambar 4.8 Lintasan garis yang terbentuk dengan peubah Rx.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada resistansi 5,6 ohm, robot dapat membentuk lintasan garis yang mendekati lurus. Data hasil pengamatan diberikan pada tabel 4.6.
Tabel 4.6 Hasil pengamatan ragam lintasan dengan peubah Rx.
# $ % $ & % $ ≈! ' ≈! '
! $ % $ ! % $ ≈! ' ≈ '
# $ % $ % $ ≈! ' ≈ '
# $ % $ % $ ≈! ' ≈ '
Keterangan : toleransi resistor yang digunakan ± 1%.
Dari hasil pengujian dapat diketahui bahwa gerak CW dan CCW pada motor DC untuk menghasilkan gerak maju, tidak dapat memiliki kecepatan putar yang sama, meskipun arus konsumsi kedua motor adalah sama (≈ 47 mA) Resistansi Rx senilai 5,6 ohm selanjutnya akan digunakan dalam menggambar pola-pola yang ada. Garis yang mendekati lurus didapatkan dengan menggunakan resistansi 5,6 ohm.
Pengujian selanjutnya yaitu mencari kecepatan gerak robot. Robot diuji untuk bergerak maju sejauh 100 cm dengan menggunakan pena dan tanpa menggunakan pena, lalu dicatat waktu tempuhnya. Kecepatan rata-rata akan didapatkan dari jarak tempuh dibagi dengan waktu tempuh. Hasil pengamatan diberikan pada tabel 4.7 berikut.
Tabel 4.7 Pengamatan untuk kecepatan laju robot.
Pena Penulis Jarak Tempuh Waktu Tempuh Kecepatan Tanpa pena penulis 100 cm 6,8 detik 14,7 cm/s Dengan pena penulis 100 cm 7,2 detik 13,9 cm/s
C. Gerak Belok pada Robot
Efek inersia yang terjadi pada saat robot membelok dapat diminimalkan, dengan cara memberikan sistem pengereman (breaking system) pada robot. Sistem pengereman diberikan pada baris program robot sesaat sebelum berhenti, berupa perintah untuk gerak roda yang berlawanan arah dari arah semula. Untuk lebih jelasnya, penambahan baris program ini digambarkan dalam diagram blok pada gambar 4.9.
Gambar 4.9 Penambahan breaking system pada gerak belok.
Pengujian dilakukan setelah melakukan perbaikan pada program. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa penambahan breaking system
pada program dapat meminimalkan terjadinya efek inersia. Robot dapat berbelok dengan sudut belok sebesar 2o. Ini berarti bahwa sudut belok untuk 1 pulsa yang terjadi, sesuai dengan besar sudut belok 1 pulsa secara teori yaitu 2,11o, seperti pada gambar 4.10 berikut.
Gambar 4.10 Sudut belok sebesar 1 pulsa dengan sudut belok 2o.
4.4.2 Pola Segitiga
Pola segitiga dipilih dengan menekan tombol 1 pada remote. Tampilan pola terpilih akan tampak dilayar LCD selama sekitar 5 detik. Dalam rentang waktu ini, pengguna dapat membatalkan pola terpilih dengan menekan tombol start. Kemudian robot mulai mengerjakan pola,
diawali dengan menurunkan pena penulis. Gambar pola yang berhasil dibentuk oleh robot ditunjukkan dengan gambar 4.11.
Gambar 4.11 Pola segitiga yang dibentuk robot
Lamanya waktu pengerjaan untuk pola segitiga adalah sekitar 19 detik pada kecepatan gerak 13,9 cm/s. Secara teori, panjang sisi untuk 50 cm yang dihitung berdasarkan banyaknya pulsa cacah sebanyak 151 pulsa adalah :
panjang sisi = banyak pulsa cacah x resolusi cacah = 151 pulsa x 0,3316 cm/pulsa
= 50,1 cm
Untuk mencari besar sudut antar sisi untuk 60o yang dihitung berdasarkan banyaknya pulsa cacah sebanyak 57 pulsa adalah :
jarak belok robot = 57 pulsa x 0,3316 cm/pulsa
= 18,9 cm
jarak belok robot = o 360
belok sudut
2. π.( ½ d ) ...(4-1)
sudut sisi = 180o - sudut belok ...(4-2)
Dengan memasukkan persamaan (4-1) ke dalam persamaan (4-2), lalu didapatkan, sudut sisi = − d) ½ .( belok jarak 1 π .180 o ...(4-3)
maka, sudut sisi = − ) 9 .( 18,9cm 1 cm π .180 o = 59,6o.
Apabila N adalah nilai ideal dan P adalah nilai hasil pengukuran, maka untuk mengetahui besarnya persen kesalahan, digunakan perhitungan sebagai berikut : kesalahan = − × N P N 100 % ...(4-4)
Selanjutnya, pengukuran pada pola segitiga (lihat gambar 4.12) menggunakan sebuah busur dan penggaris untuk mengetahui besar masing-masing sudut dan panjang sisi segitiga yang terbentuk.
Gambar 4.12 (a) Sudut sisi 1 pada pola segitiga. (b) Sudut sisi 2 pada pola segitiga.
Tabel 4.8 Data hasil pengukuran pola segitiga
Hasil pengukuran Nilai secara teori Kesalahan
Panjang sisi 1 50,3 cm 50,1 cm 0,4 % Panjang sisi 2 49,7 cm 50,1 cm 0,8 % Panjang sisi 3 49,5 cm 50,1 cm 1,2 % Sudut sisi 1 60,1o 59,6o 0,8 %
Persen kesalahan untuk panjang dan sudut sisi yang dibentuk sudah cukup kecil. Tetapi garis sisi yang dibentuk oleh robot masih sedikit melengkung, seperti ditunjukkan dengan lingkar merah pada gambar 4.13 berikut.
Gambar 4.13 Kelengkungan garis pada sisi pola segitiga.
Besar simpangan yang terjadi pada setiap sisi pola segitiga kemudian diukur dan dihitung derajat simpangan yang terjadi dengan menggunakan persamaan (2-21). Data hasil pengamatan disajikan pada tabel 4.9.
Tabel 4.9 Data mengenai besar simpangan tiap sisi segitiga
$ % $ % $
$ % $ % $
$ % $ % $
Garis yang sedikit melengkung membuat pola segitiga belum begitu sempurna. Walaupun demikian, pola segitiga yang berhasil dibentuk oleh robot sudah sangat baik, sebab nilai kesalahan yang terjadi cukup kecil.
4.4.3 Pola Segiempat
Pola segiempat dipilih dengan menekan tombol 2 pada remote. Tampilan pola terpilih akan tampak dilayar LCD selama sekitar 5 detik. Dalam rentang waktu ini, pengguna dapat membatalkan pola terpilih dengan menekan tombol start. Selanjutnya, robot mulai mengerjakan pola, diawali dengan menurunkan pena penulis. Gambar pola yang berhasil dibentuk oleh robot ditunjukkan dengan gambar 4.14.
Gambar 4.14 Pola segiempat yang dibentuk robot.
Lamanya waktu pengerjaan untuk pola segiempat adalah sekitar 22 detik pada kecepatan gerak 13,9 cm/s. Secara teori, panjang sisi untuk 50 cm yang dihitung berdasarkan banyaknya pulsa cacah adalah 50,1 cm. Dengan menggunakan persamaan (4-1) dan persamaan (4-3), besar sudut sisi untuk 90o yang dihitung berdasarkan banyaknya pulsa cacah sebesar 43 pulsa adalah sudut sisi = − ) 9 .( 14,3cm 1 cm π .180 o = 89,2o.
Selanjutnya, pengukuran pada pola segiempat (lihat gambar 4.15) menggunakan sebuah busur dan penggaris untuk mengetahui masing-masing sudut dan panjang sisi segiempat yang terbentuk. Kemudian data hasil pengukuran disajikan pada tabel 4.10.
Tabel 4.10 Data hasil pengukuran pola segiempat.
Hasil pengukuran Nilai secara teori Kesalahan
Panjang sisi 1 50,3 cm 50,1 cm 0,4 % Panjang sisi 2 49,9 cm 50,1 cm 0,4 % Panjang sisi 3 49,9 cm 50,1 cm 0,4 % Panjang sisi 4 49,8 cm 50,1 cm 0,6 % Sudut sisi 1 89o 89,2o 0,2 % Sudut sisi 2 91o 89,2o 2,0 % Sudut sisi 3 89o 89,2o 0,2 %
Persen kesalahan untuk panjang dan sudut sisi yang dibentuk sudah cukup kecil. Tetapi garis sisi yang dibentuk oleh robot masih sedikit melengkung, seperti ditunjukkan dengan lingkar merah pada gambar 4.16 berikut.
Gambar 4.16 Kelengkungan garis pada sisi pola segiempat.
Besar simpangan yang terjadi pada setiap sisi pola segiempat kemudian diukur dan dihitung derajat simpangan yang terjadi dengan menggunakan persamaan (2-21). Data hasil pengamatan disajikan pada tabel 4.11.
Tabel 4.11 Data mengenai besar simpangan tiap sisi segiempat.
$ % $ % $
$ % $ % $
$ % $ % $
! ! $ % $ % $
Garis yang sedikit melengkung membuat pola segiempat belum begitu sempurna. Walaupun demikian, pola segiempat yang berhasil dibentuk oleh robot sudah sangat baik, sebab nilai kesalahan yang terjadi cukup kecil.
4.4.4 Pola Lingkaran
Pola lingkaran dipilih dengan menekan tombol 3 pada remote. Tampilan pola terpilih akan tampak dilayar LCD sekitar 5 detik. Dalam rentang waktu ini, pengguna dapat membatalkan pola terpilih dengan menekan tombol start. Selanjutnya, robot mulai mengerjakan pola, diawali dengan menurunkan pena penulis. Pola lingkaran yang dibentuk oleh robot ditunjukkan pada gambar 4.17.
Gambar 4.17 Pola lingkaran yang dibentuk robot
Garis keliling lingkaran yang dibentuk robot saat pengukuran adalah 302,2 cm. Sedangkan secara teori keliling lingkaran yang diharapkan adalah 314,2 cm. Dengan menggunakan persamaan (4-4), maka persen kesalahan untuk keliling lingkaran adalah 3,8 %.
Bila melihat gambar 4.17, bentuk pola lingkaran yang diharapkan menjadi tidak terpenuhi. Robot tidak dapat mempertahankan gerak melingkar dengan benar, sehingga pola yang terbentuk menjadi berbentuk spiral. Penulisan program untuk gerak melingkar telah sesuai dengan konsep gerak secara teori.
Dari pengamatan menunjukkan bahwa kecepatan masing-masing roda saat gerak melingkar berubah. Dalam perancangan, kecepatan V2
adalah 4159 kali kecepatan V1 untuk gerak melingkar yang benar. Tetapi dalam pengujian, kecepatan robot berubah, tidak didapatkan perbandingan kecepatan roda yang diharapkan tersebut secara konstan.
Usaha perbaikan dilakukan agar diperoleh pendekatan bentuk pola lingkaran yang lebih baik, antara lain dengan mengatur kembali lebar pulsa PWM dengan perbandingan yang tetap, dan pemberian waktu tunda berhenti selama beberapa detik saat pengerjaan pola. Gambar 4.18 adalah pola lingkaran yang terbentuk dengan modifikasi PWM dan pemberian waktu tunda berhenti selama sekitar 5 detik setiap pengerjaan ¼ keliling lingkaran.
Gambar 4.18 Pola lingkaran setelah langkah perbaikan.
Gerak melingkar dengan PWM seperti pada perancangan awal (lihat gambar 3.39) dimodifikasi bentuk pulsanya menjadi seperti pada gambar 4.19 berikut :
Gambar 4.19 Bentuk PWM modifikasi untuk pola lingkaran.
Perbandingan kecepatan roda masih tetap seperti pada rancangan awal yaitu V2 = 4159 V1. Waktu tunda berhenti selama sekitar 5 detik diberikan setiap pengerjaan ¼ keliling lingkaran. Hal ini dimaksudkan agar dapat meminimalisasi kecenderungan perubahan kecepatan roda. Garis keliling lingkaran yang dibentuk robot saat pengukuran adalah 316 cm. Panjang
keliling lingkaran secara teori adalah 314,2 cm, sehingga persen kesalahan untuk keliling lingkaran adalah 0,57 %.
Kesimpulan yang didapatkan dari pengamatan dan pengujian yaitu : 1. Robot tidak dapat mempertahankan kecepatan gerak melingkar dengan
benar. Kecepatan masing-masing roda rentan berubah pada saat menggambar pola lingkaran. Faktor pembebanan seperti pemberian pena penulis, permukaan media gambar, dan faktor lain seperti selip mempengaruhi kecepatan gerak roda untuk berubah.
2. Torsi motor DC sebagai penggerak dirasakan masih kurang besar, sehingga kecepatan gerak mudah berubah. Faktor karakteristik masing-masing motor DC yang tidak sama memiliki pengaruh besar terhadap pengerjaan pola.
3. Dari beberapa pengujian, pola lingkaran yang terbentuk tidak bisa persis sama. Semua pola rata-rata berbentuk spiral.
4.4.5 Pola Trapesium
Pola trapesium dipilih dengan menekan tombol 4 pada remote. Tampilan pola terpilih akan tampak dilayar LCD sekitar 5 detik. Dalam rentang waktu ini, pengguna dapat membatalkan pola terpilih dengan menekan tombol start. Kemudian robot mulai mengerjakan pola, diawali dengan menurunkan pena penulis. Gambar pola yang berhasil dibentuk oleh robot ditunjukkan dengan gambar 4.20.
Lamanya waktu pengerjaan untuk pola trapesium adalah sekitar 27 detik pada kecepatan gerak 13,9 cm/s. Panjang sisi-sisi yang dihitung berdasarkan banyaknya pulsa cacah adalah :
a) untuk 50 cm dengan 151 pulsa, panjang sisi = 50,1 cm
b) untuk 70,71 cm dengan 213 pulsa, panjang sisi miring = 70,6 cm c) untuk 100 cm dengan 301 pulsa, panjang sisi = 99,8 cm
Dengan menggunakan persamaan (4-1) dan persamaan (4-3), besar sudut sisi yang dihitung berdasarkan banyaknya pulsa cacah adalah :
a) untuk 90o dengan 43 pulsa, sudut sisi = 89,2o b) untuk 135o dengan 21 pulsa, sudut sisi = 135,6o c) untuk 45o dengan 64 pulsa, sudut sisi = 44,8o
Kemudian pengukuran dilakukan untuk mengetahui panjang sisi dan besar sudut yang terbentuk, seperti ditunjukkan pada gambar 4.21. Data hasil pengukuran disajikan pada tabel 4.12.
Gambar 4.21 Pengukuran sudut sisi pada pola trapesium.
Tabel 4.12 Data hasil pengukuran pola trapesium
!& $ $ ( !& # $ $ & ( $ # $ ( ) && $ && $ ( & ( # ! ( ! !! (
Tabel 4.12 menunjukkan bahwa pola trapesium yang dibuat oleh robot sudah baik dengan persen kesalahan yang kecil. Tetapi garis sisi yang dibentuk tidak benar-benar lurus, terutama terlihat pada bentukan garis sisi akhir pola seperti ditunjukkan pada gambar 4.22 berikut.
Gambar 4.22 Bentuk garis sisi yang tidak lurus pola trapesium.
Tabel 4.13 Data mengenai besar simpangan tiap sisi trapesium.
$ % $ % $
$ % $ % $
$ % $ % $
! ! $ % $ % $
Gambar 4.22 dan tabel 4.13 menunjukkan bahwa garis yang membentuk pola trapesium tidak benar-benar lurus dan masih sedikit melengkung. Walaupun demikian, pola trapesium yang berhasil dibentuk oleh robot sudah tergolong baik, sebab nilai kesalahan yang terjadi cukup kecil.
4.4.6 Pola Pentagonal
Pola pentagonal dipilih dengan menekan tombol 5 pada remote. Tampilan pola terpilih akan tampak dilayar LCD selama 5 detik. Dalam rentang waktu ini, pengguna dapat membatalkan pola terpilih dengan menekan tombol start. Gambar pola yang berhasil dibentuk oleh robot ditunjukkan dengan gambar 4.23.
Gambar 4.23 Pola pentagonal yang dibentuk robot.
Lamanya waktu pengerjaan untuk pola pentagonal adalah sekitar 26 detik pada kecepatan gerak 13,9 cm/s. Secara teori, panjang sisi untuk 50 cm
yang dihitung berdasarkan banyaknya pulsa cacah adalah 50,1 cm. Dengan menggunakan persamaan (4-1) dan persamaan (4-3), besar sudut sisi untuk 108o yang dihitung berdasarkan banyak pulsa cacah sebesar 34 pulsa adalah 108,2o.
Selanjutnya, pengukuran pada pola pentagonal (lihat gambar 4.24) menggunakan sebuah busur dan penggaris untuk mengetahui besar masing-masing sudut dan panjang sisi pentagonal yang terbentuk. Data hasil pengukuran disajikan pada tabel 4.14.
Gambar 4.24 Pengukuran sudut sisi pada pola pentagonal.
Tabel 4.14 Data hasil pengukuran pola pentagonal
Hasil pengukuran Nilai secara teori Kesalahan
Panjang sisi 1 49,8 cm 50,1 cm 0,6 % Panjang sisi 2 49,6 cm 50,1 cm 1,0 % Panjang sisi 3 50,1 cm 50,1 cm 0 % Panjang sisi 4 49,5 cm 50,1 cm 1,2 % Panjang sisi 5 49,6 cm 50,1 cm 1,0 % Sudut sisi 1 108o 108,2o 0,2 % Sudut sisi 2 106,5o 108,2o 1,6 % Sudut sisi 3 108o 108,2o 0,2 % Sudut sisi 4 107,5o 108,2o 0,6 %
Persen kesalahan untuk panjang dan sudut sisi yang dibentuk sudah cukup kecil. Tetapi garis sisi yang dibentuk oleh robot masih sedikit melengkung, seperti ditunjukkan pada gambar 4.25 dan tabel 4.15 berikut.
Tabel 4.15 Data mengenai besar simpangan tiap sisi pentagonal. ! ! ! ! $ % $ % $ $ % $ % $ $ % $ # % $ ! ! $ % $ % $ $ % $ % $
Robot membentuk pola pentagonal dengan garis yang tidak benar-benar lurus. Variasi kelengkungan garis yang terbentuk memiliki rata-rata derajat simpangan yang masih cukup kecil. Dengan demikian, pola pentagonal yang berhasil dibentuk oleh robot tergolong baik, sebab nilai kesalahan yang terjadi cukup kecil.
4.4.7 Pola Hexagonal
Pola hexagonal dipilih dengan menekan tombol 6 pada remote. Tampilan pola terpilih akan tampak dilayar LCD sekitar 5 detik. Dalam rentang waktu ini, pengguna dapat membatalkan pola terpilih dengan menekan tombol start. Selanjutnya, robot mulai mengerjakan pola, diawali dengan menurunkan pena penulis. Gambar pola yang berhasil dibentuk oleh robot ditunjukkan dengan gambar 4.26.
Lamanya waktu pengerjaan untuk pola hexagonal adalah sekitar 29 detik pada kecepatan gerak 13,9 cm/s. Secara teori, panjang sisi untuk 50 cm yang dihitung berdasarkan banyaknya pulsa cacah adalah 50,1 cm. Dengan menggunakan persamaan (4-1) dan persamaan (4-3), besar sudut sisi untuk 120o yang dihitung berdasarkan banyak pulsa cacah sebesar 28 pulsa adalah 120,8o.
Kemudian, pengukuran pada pola hexagonal (lihat gambar 4.27) menggunakan sebuah busur dan penggaris untuk mengetahui besar masing-masing sudut dan panjang sisi yang terbentuk. Data hasil pengukuran disajikan pada tabel 4.16.
Gambar 4.27 Pengukuran sudut sisi pada pola hexagonal.
Tabel 4.16 Data hasil pengukuran pola hexagonal
Hasil pengukuran Nilai secara teori Kesalahan
Panjang sisi 1 49,7 cm 50,1 cm 0,8 % Panjang sisi 2 49,6 cm 50,1 cm 1 % Panjang sisi 3 49,6 cm 50,1 cm 1 % Panjang sisi 4 49,7 cm 50,1 cm 0,8 % Panjang sisi 5 49,9 cm 50,1 cm 0,4 % Panjang sisi 6 49,5 cm 50,1 cm 1,2 % Sudut sisi 1 120,5o 120,8o 0,2 % Sudut sisi 2 120,5o 120,8o 0,2 % Sudut sisi 3 120,5o 120,8o 0,2 % Sudut sisi 4 120o 120,8o 0,6 % Sudut sisi 5 121,5o 120,8o 0,6 % Persen kesalahan untuk panjang dan sudut sisi yang dibentuk sudah cukup kecil. Robot mampu menggambar pola hexagonal dengan baik. Walaupun demikian, garis sisi yang dibentuk oleh robot masih ditemukan sedikit melengkung seperti pada pola-pola sebelumnya (lihat tabel 4.17).
Tabel 4.17 Data mengenai besar simpangan tiap sisi hexagonal. $ % $ % $ $ % $ % $ $ % $ % $ ! ! $ % $ % $ $ % $ % $ # # $ % $ % $
Rata-rata besarnya simpangan tiap sisi yang terbentuk sudah cukup kecil untuk pengerjaan pola hexagonal. Pola hexagonal yang dibentuk oleh robot sudah tergolong baik, sebab nilai kesalahan yang terjadi cukup kecil.
4.4.8 Pola Rumah Sederhana
Pola rumah dipilih dengan menekan tombol 7 pada remote. Tampilan pola terpilih akan tampak dilayar LCD sekitar 5 detik. Dalam rentang waktu ini, pengguna dapat membatalkan pola terpilih dengan menekan tombol start. Kemudian robot mulai mengerjakan pola, diawali dengan menurunkan pena penulis. Gambar pola yang berhasil dibentuk oleh robot ditunjukkan dengan gambar 4.28.
Lamanya waktu pengerjaan untuk pola rumah adalah sekitar 32 detik pada kecepatan gerak 13,9 cm/s. Pada prinsipnya, pola rumah sederhana adalah bentuk pola gabungan antara pola segiempat dan segitiga. Panjang sisi pola secara teori untuk 50 cm yang dihitung berdasarkan banyaknya pulsa cacah adalah 50,1 cm. Besar sudut sisi yang dihitung berdasarkan banyaknya pulsa cacah adalah : untuk 90o sebesar 43 pulsa adalah 89,2o dan untuk 60o sebesar 57 pulsa adalah 59,6o.
Kemudian pengukuran dilakukan dengan menggunakan sebuah busur dan penggaris untuk mengetahui besar masing-masing sudut dan panjang sisi pola yang terbentuk, seperti pada gambar 4.29. Data hasil pengukuran disajikan pada tabel 4.18.
Gambar 4.29 Sudut sisi pada pola rumah sederhana.
Tabel 4.18 Data hasil pengukuran pola rumah sederhana
Hasil pengukuran Nilai secara teori Kesalahan
Panjang sisi 1 49,8 cm 50,1 cm 0,6 % Panjang sisi 2 49,1 cm 50,1 cm 2,0 % Panjang sisi 3 49,5 cm 50,1 cm 1,2 % Panjang sisi 4 49,6 cm 50,1 cm 1,0 % Panjang sisi 5 49,7 cm 50,1 cm 0,8 % Panjang sisi 6 49,9 cm 50,1 cm 0,4 % Sudut sisi 1 90,5o 89,2o 1,5 % Sudut sisi 2 91,0o 89,2o 2,0 % Sudut sisi 3 90,5o 89,2o 1,5 % Sudut sisi 4 59,0o 59,6o 1,0 % Sudut sisi 5 60,5o 59,6o 1,5 %
Hasil pengukuran dan pengamatan menunjukkan bahwa robot mampu menggambar pola rumah sederhana dengan cukup baik. Rata-rata persen kesalahan yang dilakukan cukup kecil. Tetapi masih ditemukan bentukan garis tiap sisi yang sedikit melengkung seperti pada pola-pola sebelumnya (lihat gambar 4.30 dan tabel 4.19).
Gambar 4.30 Garis melengkung pada sisi pola rumah sederhana.
Tabel 4.19 Data mengenai besar simpangan tiap sisi pola rumah. ! ! ! ! $ % $ # % $ $ % $ % $ $ % $ % $ ! ! # $ % $ % $ $ % $ % $ # # $ % $ % $
Pada setiap sisi pola masih ditemukan variasi garis yang sedikit melengkung. Namun secara umum, pola rumah sederhana ini dapat dibentuk dengan sangat baik oleh robot, dengan rata-rata nilai kesalahan pada garis dan sudut yang cukup kecil.
4.4.9 Pola Tulisan USD
Pola tulisan USD dipilih dengan menekan tombol 8 pada remote. Tampilan pola terpilih akan tampak dilayar LCD sekitar 5 detik. Dalam rentang waktu ini, pengguna dapat membatalkan pola terpilih dengan menekan tombol start. Kemudian robot mulai mengerjakan pola, diawali dengan menurunkan pena penulis. Gambar pola yang berhasil dibentuk oleh robot ditunjukkan dengan gambar 4.31.
Gambar 4.31 Pola tulisan USD yang dibentuk robot.
Lamanya waktu pengerjaan untuk pola tulisan USD adalah sekitar 1 menit 5 detik pada kecepatan gerak 13,9 cm/s. Konsep pola tulisan USD berdasarkan perancangan awal (lihat gambar 3.10) adalah unsur garis sisi dengan panjang 50 cm untuk huruf U, garis sisi dengan panjang 25 cm untuk huruf S, dan garis melingkar setengah lingkaran dengan panjang 78,5 cm untuk huruf D. Panjang jeda antar huruf adalah 15 cm.
Panjang garis pola secara teori jika dihitung berdasarkan banyaknya pulsa cacah adalah : untuk 50 cm dengan 151 pulsa adalah 50,1 cm, untuk 25 cm dengan 75 pulsa adalah 24,8 cm, dan untuk 15 cm dengan 45 pulsa adalah 14,9 cm. Besar sudut sisi yang dihitung berdasarkan banyaknya pulsa cacah adalah untuk 90o sebesar 43 pulsa adalah 89,2o.
Pola tulisan USD diukur untuk melihat panjang masing-masing unsur sisi dan besar sudut antar sisi (lihat gambar 4.32). Hasil pengukuran dibandingkan dengan nilai secara teori guna mengetahui galat kesalahan pengerjaan (lihat tabel 4.20).
Tabel 4.20 Data hasil pengukuran pola tulisan USD sisi 1 huruf U 49,7 cm 50,1 cm 0,8 % sisi 2 huruf U 49,7 cm 50,1 cm 0,8 % sisi 3 huruf U 49,8 cm 50,1 cm 0,6 % jeda huruf 1 15,2 cm 14,9 cm 2,0 % sisi 1 huruf S 25 cm 24,8 cm 0,8 % sisi 2 huruf S 24,9 cm 24,8 cm 0,4 % sisi 3 huruf S 24,9 cm 24,8 cm 0,4 % sisi 4 huruf S 24,9 cm 24,8 cm 0,4 % sisi 5 huruf S 25,5 cm 24,8 cm 2,8 % jeda huruf 2 15,1 cm 14,9 cm 1,3 % busur huruf D 79 cm 78,5 cm 0,6 % sisi huruf D 50,5 cm 50,1 cm 0,8 % sudut sisi 1 huruf U 91,5o 89,2o 2,6 % sudut sisi 2 huruf U 91o 89,2o 2,0 % sudut sisi 1 huruf S 91o 89,2o 2,0 % sudut sisi 2 huruf S 90,5o 89,2o 1,4 % sudut sisi 3 huruf S 90,5o 89,2o 1,4 % sudut sisi 4 huruf S 91o 89,2o 2,0 % sudut sisi huruf D 90o 89,2o 0,9 %
Secara umum robot mampu untuk membentuk pola tulisan USD dengan baik. Walaupun persen kesalahan pada jeda huruf masih tergolong besar. Faktor kesalahan pada jeda huruf dapat diperbaiki dan diminimalisasi, yaitu dengan cara mengurangi jumlah pulsa cacah untuk jeda huruf.
Pada pola tulisan ini masih ditemukan garis di tiap sisi yang sedikit melengkung seperti ditunjukkan pada gambar 4.33 dan tabel 4.21 berikut.
Tabel 4.21 Data mengenai besar simpangan tiap sisi pola tulisan USD. ! ! ! ! * $ % $ % $ * $ % $ % $ * $ % $ & % $ ! sisi 1 huruf S $ % $ % $ sisi 2 huruf S $ % $ % $ # sisi 3 huruf S $ % $ % $ sisi 4 huruf S $ % $ % $ sisi 5 huruf S $ % $ % $
& sisi huruf D $ % $ % $
Sisi yang menyimpang atau melengkung cukup besar terjadi pada sisi 3 huruf U dengan besar simpangan $ % $ . Hal ini menjadi indikasi bahwa robot tidak mampu untuk mempertahankan konsistensinya membuat garis secara lurus. Tetapi secara umum nilai kesalahan robot masih cukup kecil dan dapat membentuk pola dengan hasil yang baik.
4.5 Analisa pada Software
Pembuatan program untuk Robot Pembentuk Pola Gambar dan Gerakan ini menghabiskan memori program sebesar 2500 bytes atau sebesar 2,5 Kbytes (lihat lampiran 2). Dengan menggunakan mikrokontroler AT89S51 yang memiliki kapasitas memori program sebesar 4 Kbytes, maka