Pengendalian Robot Mobil Otonom Pemotong Rumput Menggunakan Metode Logika Fuzzy

(1)

Vol.2 No.2 2017 36 @2017 kitektro

Pengendalian Robot Mobil Otonom Pemotong

Rumput Menggunakan Metode Logika Fuzzy

Muhammad Firdaus

1

_{, Mohd Syaryadhi}

2

_{, Aulia Rahman}

3

# _{Teknik Elektro dan Komputer, Universitas Syiah Kuala}

Jalan Tengku Syech Abdur Rauf No. 7, Darussalam, Banda Aceh, Indonesia

1_{firdausxnd@gmail.com} 2_{syaryadhi@unsyiah.ac.id}

3_{aurahmn@unsyiah.ac.id}

Abstrak— Penggunaan robot untuk menjaga kebersihan telah banyak digunakan, salah satunya adalah robot untuk memotong rumput. Tapi robot pemotong rumput (lawn mower) masih banyak digerakkan secara manual. Pada tugas akhir ini di bahas suatu sistem robot mobil otonom pemotong rumput yang dapat menjelajah suatu area. Sensor ultrasonik digunakan untuk mendeteksi pembatas sisi area. Sensor warna berfungsi sebagai on/off putaran motor dc yang digunakan pada robot mobil. Robot ini menggunakan mikrokontroler ATmega2560 sebagai pusat pengendalian. Cara kerja robot yaitu bergerak sesuai perintah yang ditentukan pada program Arduino dan seluruh motor akan berhenti ketika mendeteksi warna merah. Bagian depan robot mobil ini dipasang sensor ultrasonik dan bagian bawah mobil dipasang sensor warna. Sensor-sensor ini terhubung ke pusat pengendalian, untuk menggerakkan robot sesuai fungsi yang telah diberikan. Metode logika Fuzzy yang digunakan pada robot mobil ini bertujuan untuk mengatur kecepatan motor ketika menerima input dari sensor ultrasonik, sehingga gerakan robot pada saat berubah arah menjadi lebih mulus. Hasil yang telah dicapai dari penelitian ini adalah robot mobil yang dapat bergerak secara otomatis untuk menjelajahi area yang telah ditentukan guna memotong rumput dengan metode logika Fuzzy.

Kata Kunci— Robot Mobil Pemotong Rumput, Sensor Warna, Mikrokontroller ATmega2560, Sensor Ultrasonik, Logika Fuzzy

I. PENDAHULUAN

Kebersihan dan keindahan lingkungan menjadi perhatian penting dalam kehidupan saat ini. Menjaga kebersihan lingkungan harus dimulai dari pribadi masing-masing, hal ini harus diperhatikan dari kegiatan kecil dari diri sendiri. Pekerjaan dan kegiatan manusia menjadi faktor yang melalaikan untuk menjaga kebersihan lingkungan. Menjaga kebersihan dan keindahan harus dimulai dari diri sendiri dan lingkungan tempat tinggal. Banyaknya aktivitas membuat seseorang lupa untuk menjaga kebersihan lingkungan, contohnya yaitu memotong rumput pada halaman rumah. Ketika rumah ditinggalkan dalam jangka waktu yang lama, rumput akan tumbuh lebih banyak dan tinggi. Hal ini perlu

diperhatikan, Karena ketika membersihkannya memerlukan waktu yang lama dan tenaga yang banyak.

Pada zaman moderen ini penggunaan robot untuk menggantikan peran manusia sudah sangat lumrah. Seiring perkembangan teknologi, peran manusia untuk memotong rumput dapat digantikan dengan robot, sehingga manusia dapat melakukan pekerjaan yang lainnya.

Robot mobil sudah banyak dibuat dengan maksud-maksud tertentu, seperti robot mobil line follower yang bergerak mengikuti garis atau robot mobil maze solving yang didesain untuk bergerak mencari jalan keluar didalam labirin. Sensor-sensor juga sudah mengalami perkembangan pesat dan memberikan dampak positif untuk membantu kerja robot.

Penelitian-penelitian juga telah dilakukan untuk meringankan tugas manusia dengan memanfaatkan sensor-sensor. Oleh karena itu, pada tugas akhir ini di bahas tentang robot mobil pemotong rumput yang bergerak otomatis menggunakan sensor ultrasonik sebagai pendeteksi rintangan dan sensor warna sebagai indikator on/off motor.

II. DASAR TEORI

A. Sistem kontrol robotik

Sistem kontrol robotik terbagi menjadi dua yaitu sistem kontrol loop terbuka (open loop) dan loop tertutup (close loop).

Sistem kontrol loop terbuka (kendali feedforward) yaitu suatu sistem kontrol yang tidak menghitung ulang atau mengoreksi output yang telah dihasilkan. Biasanya kontrol loop terbuka tidak memiliki sensor untuk dijadikan sebagai acuan untuk menghitung ulang output. Robot akan bekerja lebih baik dan efektif jika dapat mengkoreksi output yang telah dihasilkan seperti sistem kontrol loop tertutup.

Sistem kontrol loop tertutup menghasilkan output dari sistem yang dikembalikan melalui feedback agar dapat dijadikan input yang lain. Kemudian kontroler akan menghitung error dari input yang diterima. Makin kecil error yang terhitung maka semakin baik pula sistem kerja kontroler terhadap robot.

B. Logika Fuzzy

Logika Fuzzy adalah tingkatan logika Boolean yang mendeskripsikan konsep kebenaran sebagian (keabu-abuan).

(2)

Vol.2 No.2 2017 37 @2017 kitektro Perbedaan mendasar antara logika digital dan logika Fuzzy

adalah logika digital hanya menggunakan nilai 0 dan 1 sebagai acuan untuk mengekspresikan sesuatu sedangkan logika Fuzzy dapat menggunakan nilai diantara 0 dan 1 untuk menentukan nilai keanggotaan (membership).

1)Himpunan Fuzzy: Himpunan Fuzzy merupakan rentang nilai-nilai, yang mana nilai tersebut memiliki derajat keanggotaan antara 0 sampai 1. Suatu himpunan Fuzzy Ã dalam semesta U dinyatakan dengan fungsi keanggotaan μÃ , yang nilainya berada dalam interval [0,1], dapat dinyatakan dengan :

μÃ ∶ U → [0,1] (1) Himpunan Fuzzy A dalam semesta U dinyatakan sebagai sekumpulan pasangan elemen u (u anggota U) dan derajat keanggotaannya dinyatakan sebagai berikut:

Ã = {(u,μÃ (u) | u ∈ U} (2) Cara-cara untuk menotasikan himpunan Fuzzy adalah sebagai berikut:

 Himpunan Fuzzy ditulis sebagai pasangan berurutan, dengan elemen pertama menunjukkan nama elemen dan elemen kedua menunjukkan nilai keanggotaannya.  Apabila semesta X adalah himpunan yang diskret, maka

himpunan Fuzzy Ã dapat dinotasikan sebagai:

Ã =μÃ(x1) x1 + μÃ (x2) x2 + ⋯ + μÃ (xn) xn (3) Atau Ã = ∑ 𝜇Ã(𝑥𝑖) 𝑥𝑖 𝑛 𝑖=1 (4)

 Apabila semesta X adalah himpunan yang kontinu maka himpunan Fuzzy Ã dapat dinotasikan sebagai:

Ã =



𝑥

μÃ(𝑥)

𝑥

(5)

Tanda

∫

bukan berarti integral, tapi memiliki arti bahwa keseluruhan unsur-unsur titik x

∈

X bersama dengan fungsi keanggotaan

μ

Ã

(

x

)

dalam himpunan Fuzzy Ã. Tanda / juga bukan berarti pembagian, tetapi melambangkan hubungan antara satu elemen x pada himpunan Fuzzy Ã dengan fungsi keanggotaannya[1].

2)Fungsi Keanggotaan: Fungsi keanggotaan

(membership function) adalah suatu kurva yang menunjukkan pemetaan titik-titik input data kedalam nilai keanggotaan (derajat keanggotaan) yang memiliki interval antara 0-1. Ada beberapa fungsi yang bisa digunakan yaitu :

 Representasi Linear Naik: Kenaikan himpunan dimulai dari nilai domain yang memiliki nilai keanggotaan rendah atau nol (0) bergerak ke kanan menuju ke nilai

domain yang memiliki derajat keanggotaan yang lebih tinggi Seperti yang terlihat pada Gambar 1.

Gambar 1 Representasi Linear Naik Fungsi keanggotaan: μ(𝑥) = { 0 ; 𝑥 ≤ 𝑎 (𝑥−𝑎) (𝑏−𝑎) ; 𝑎 < 𝑥 ≤ 𝑏 (6) Keterangan :

a = nilai domain yang mempunyai derajat keanggotan nol b = nilai domain yang mempunyai derajat keanggotan satu x = nilai input yang akan diubah kedalam bilangan Fuzzy  Representasi Linear Turun: Garis linear yang dimulai

dari nilai domain dengan derajat keanggotaan tertinggi atau satu, kemudian bergerak turun ke nilai domain yang memiliki derajat keanggotaan lebih rendah (Gambar 2).

Gambar 2 Representasi Linear Turun Fungsi keanggotaan : μ(𝑥) = { (𝑏−𝑥) (𝑏−𝑎) ; 𝑎 ≤ 𝑥 < 𝑏 0 ; 𝑥 ≥ 𝑏 (7) Keterangan :

a = nilai domain yang mempunyai derajat keanggotan satu b = nilai domain yang mempunyai derajat keanggotan nol x = nilai input yang akan diubah kedalam bilangan Fuzzy  Representasi Kurva Segitiga: Representasi kurva

segitiga, pada dasarnya adalah gabungan antara dua representasi linear (representasi linear naik dan linear turun), seperti terlihat pada Gambar 3.

(3)

Vol.2 No.2 2017 38 @2017 kitektro Gambar 3 Representasi Kurva Segitiga

Fungsi keanggotaan : μ(𝑥) = { 0 ; 𝑥 ≤ 𝑎 𝑑𝑎𝑛 𝑥 ≥ 𝑐 𝑥−𝑎 𝑏−𝑎 ; 𝑎 < 𝑥 ≤ 𝑏 𝑐−𝑥 𝑐−𝑏 ; 𝑏 < 𝑥 < 𝑐 (8) Keterangan :

a = nilai domain terkecil memiliki derajat keanggotan nol b = nilai domain memiliki derajat keanggotan satu c = nilai domain terbesar memiliki derajat keanggotaan nol x = nilai input yang akan diubah kedalam bilangan Fuzzy  Representasi Kurva Trapesium: Representasi kurva

trapesium pada dasarnya seperti bentuk kurva segitiga, hanya saja ada beberapa titik yang memiliki nilai keanggotaan 1 (satu), seperti pada Gambar 4.

Gambar 4 Representasi Kurva Trapesium Fungsi keanggotaan : μ(𝑥) = { 0 ; 𝑥 ≤ 𝑎 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑥 ≥ 𝑑 𝑥−𝑎 𝑏−𝑎 ; 𝑎 < 𝑥 ≤ 𝑏 1 ; 𝑏 < 𝑥 ≤ 𝑐 𝑑−𝑥 𝑑−𝑐 ; 𝑐 < 𝑥 < 𝑑 (9) Keterangan :

a = nilai domain terkecil memiliki derajat keanggotan nol b = nilai domain terkecil memiliki derajat keanggotan satu c = nilai domain terbesar memiliki derajat keanggotaan satu

d = nilai domain terbesar memiliki derajat keanggotaan nol x = nilai input yang akan diubah kedalam bilangan Fuzzy

3)Metode Mamdani: Metode Mamdani bekerja

berdasarkan aturan-aturan linguistik. Sistem inferensi Fuzzy Metode Mamdani juga dikenal dengan nama metode Max-Min. Untuk mendapatkan output, diperlukan langkah-langkah sebagai berikut :

 Pembentukan himpunan fuzzy: Menentukan semua variabel yang terkait dalam proses yang akan ditentukan.

 Aplikasi fungsi implikasi: Menyusun basis aturan, yaitu aturan-aturan berupa implikasi-implikasi Fuzzy yang menyatakan relasi antara variabel input dengan variabel output.

 Komposisi aturan: Apabila sistem terdiri dari beberapa aturan, maka inferensi diperoleh dari kumpulan dan kolerasi antar aturan.

 Defuzzifikasi: Input dari proses penegasan (defuzzifikasi) adalah suatu himpunan Fuzzy yang diperoleh dari komposisi aturan-aturan Fuzzy, sedangkan output yang dihasilkan merupakan suatu bilangan real yang tegas.

4)Metode Centroid (Composite Moment): Pada metode ini, nilai tegas diperoleh dengan cara mengambil titik pusat daerah Fuzzy. Secara umum dapat dituliskan[1]:

𝑍 =

∑𝑛𝑖=1𝑑𝑖μÃ𝑖 (𝑑𝑖)

∑𝑛_𝑖=1μÃ𝑖 (𝑑𝑖) (10)

Untuk domain diskret, dengan di adalah nilai keluaran pada aturan ke-i dan μÃ𝑖(𝑑𝑖) adalah derajat keanggotaan nilai output pada aturan ke-i sedangkan n adalah banyaknya aturan yang digunakan.

III. METODE PENELITIAN

A. Prosedur Penelitian

Langkah awal penelitian dilakukan dengan perancangan sistem robot berdasarkan prinsip kerja robot mobil, sistem wiring, hingga dibentuk prototipe dari robot mobil pemotong rumput otomatis. Desain perancangan prototipe digambar menggunakan software Corel Draw. Kemudian dilanjutkan dengan pembuatan program.

Penelitian ini diperlukan alat dan bahan yang digunakan sebagai komponen robot mobil pemotong rumput. Adapun alat dan bahan yang digunakan dapat dilihat pada Tabel I

TABELI

BAHAN YANG DIGUNAKAN UNTUK PENELITIAN

No. Alat dan Bahan Jumlah

1. Arduino ATmega2560 2 unit 2. Mobil Dagu Wild Thumper 4WD Lengkap 1 unit 3. Sensor Ultrasonik Ping))) Parallax 1 unit 4. Sensor Warna TCS-3200 1 unit 5. Monster Moto Shield VNH2SP30 2 unit 6. Motor DC RS-385 1 unit 7. Baterai Panasonic 7.2 maH 1 unit 8. Beterai Lippo 7500 maH 1 unit

(4)

Vol.2 No.2 2017 39 @2017 kitektro Gambar 7 Desain Sistem

1)Sistem robotika mobil pemotong rumput: Sistem robot mobil ini bergerak dengan input yang diterima mikrokontroler ATmega2560 dari sensor ultrasonik dan sensor warna. Adapun diagram sistem kendali robot mobil pemotong rumput ini dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5 menjelaskan bahwa input robot mobil yaitu jarak yang dideteksi oleh sensor ultrasonik. Jarak setpoint adalah jarak yang telah ditentukan agar robot bergerak kearah berbeda. Sedangkan jarak terukur adalah jarak yang dideteksi oleh sensor ultrasonik selama robot bergerak. Input ultrasonik akan diproses dengan metode logika Fuzzy pada program Arduino menggunakan library Fuzzy Logic (eFLL-master). Motor akan berputar sesuai dengan output yang diterima dari mikrokontroler. Feedback dari sistem kendali ini adalah sensor ultrasonik yang mendeteksi rintangan sekitar, sehingga logika Fuzzy memberikan output berbeda untuk motor.

Sensor warna pada robot mobil ini berfungsi sebagai on/off motor. Warna merah digunakan sebagai indikator untuk menghentikan kerja motor.

Gambar 6 menjelaskan input dari sensor warna akan diproses untuk mengendalikan output motor. Diagram blok untuk sensor warna menggunakan diagram loop terbuka, karena tidak memiliki feedback.

Adapun desain sistem dari robot mobil otonom pemotong

rumput menggunakan metode Fuzzy ditunjukkan pada

Gambar 7. Fungsi blok diagram pada Gambar 7 dijelaskan sebagai berikut.

 Sensor ultrasonik berfungsi sebagai pendeteksi rintangan yang ada didepan robot dan mengirimkan input berupa pulsa ke mikrokontroler.

 Sensor warna akan mendeteksi frekuensi cahaya dan

mengirimkannya ke mikrokontroler untuk

mengendalikan motor dc.

 Mikrokontroler ATmega2560 digunakan sebagai pusat pengendalian robot mobil yang mengatur setiap komponen. Mikrokontroler menerima input dari sensor

warna dan sensor ultrasonik. Mikrokontroler

ATmega2560 melakukan pemograman logika Fuzzy

menggunakan library Fuzzy Logic (eFLL-master).  Driver Motor menerima masukan dari mikrontroler

untuk mengendalikan motor dc.

 Motor dc menerima pulsa perintah untuk

menggerakkan roda robot mobil sesuai dengan arah yang telah ditentukan.

Gambar 5 Diagram Sistem Kendali Pergerakan Robot

(5)

Vol.2 No.2 2017 40 @2017 kitektro 2)Desain robot mobil pemotong rumput otomatis: Robot

mobil pemotong rumput otomatis didesain agar dapat menghindari rintangan dan bergerak sesuai arah yang ditentukan. Desain Robot ini dapat dilihat pada Gambar 8.

(a)

(b)

Gambar 8 Desain Robot Mobil Otonom Pemotong Rumput. (a) Tampak Samping (b) Tampak Atas

Keterangan : 1. Sensor Ultrasonik 2. Motor dc RS-385 3. Sensor Warna TCS-3200

4. Pengaman (safety) terbuat dari bahan transparan. 5. Tempat peletakkan device

6. Pemotong (blade)

3)Rangkaian Sensor Ultrasonik dengan Arduino: Sensor ultrasonik digunakan sebagai pendeteksi rintangan dan input logika Fuzzy untuk mengatur kecepatan motor.

Gambar 9 Menjelaskan bahwa ketika mobil diaktifkan, sensor ultrasonik akan bekerja dengan mendeteksi rintangan yang ada didepan mobil. Jika dalam jarak 45cm tidak ada rintangan, maka mobil akan bergerak lurus kedepan. Ketika sensor ultrasonik mendeteksi adanya penghalang (rintangan pertama) yang berjarak < 45cm, maka robot akan bergerak kearah kanan sejauh 180˚. Setelah berbelok ke kanan dan tidak ada penghalang di depan sensor, robot mobil akan bergerak lurus lagi. Selanjutnya, ketika sensor ultrasonik mendeteksi penghalang berikutnya (rintangan kedua) yang berjarak < 45cm, maka robot akan bergerak kearah kiri sejauh 180˚. Hal ini terjadi secara terus menerus hingga robot mobil mendeteksi warna merah dan kembali ke titik awal (base).

Diagram alir sensor ultrasonik terhadap pergerakkan robot mobil dapat dilihat pada Gambar 9.

Gambar 9 Diagram Alir Pergerakan Robot

4)Rangkaian sensor warna dengan Arduino: Sensor warna digunakan sebagai indikasi untuk mengatur on/off motor. Rangkaian wiring sensor warna dengan Arduino dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10 Wiring Diagram Sensor Warna dan Arduino ATmega2560 Gambar 10 menunjukkan bahwa pin yang digunakan untuk sensor warna adalah pin digital 32-38. Penggunaan pin sensor warna dapat dilihat dari Tabel II.

TABELII FUNGSI PIN S2 DAN S3

S2 S3 Tipe Photodioda

L L Merah L H Biru H L Clear (No Filter) H H Green

(6)

Vol.2 No.2 2017 41 @2017 kitektro Tabel II menjelaskan fungsi pin S2 dan S3 yang digunakan

untuk menentukan warna yang diinginkan dari pembacaaan nilai diode dengan mengatur logika pin S2 dan S3.

5)Pemrograman logika Fuzzy: Pemrograman logika Fuzzy dengan Arduino menggunakan library Fuzzy Logic (eFLL-master). Library ini berguna untuk mempermudah menentukan nilai membership input dan output logika Fuzzy.

Pemetaan nilai input kedalam derajat keanggotaan

(membership) adalah sebagai berikut.

Gambar 11 Membership Input Jarak

Gambar 11 menunjukkan derajat keanggotaan dari input jarak yang diterima dari sensor ultrasonik. Terdapat tiga nilai membership dari input jarak yaitu small, safe, dan big. Masing-masing membership memiliki nilai input yang telah ditentukan. Batas dari input membership yaitu 0 – 250cm. Adapun nilai pemetaan nilai output kedalam derajat keanggotaan (membership) adalah sebagai berikut.

Gambar 12 Membership Output Kecepatan

Gambar 12 menunjukkan membership dari output

kecepatan dari motor dc. Terdapat tiga nilai membership yang masing-masing memiliki nilai pemetaan. Batas dari membership output kecepatan yaitu 0 – 100cm/s.

Aturan yang digunakan untuk menghubungkan membership input dan output adalah sebagai berikut.

 Jika jarak adalah “small”, maka kecepatan akan “slow”  Jika jarak adalah “safe”, maka kecepatan akan “average”  Jika jarak adalah “big”, maka kecepatan akan “fast” 6)Desain area: Gambar 13 menunjukkan area percobaan robot mobil pemotong rumput berukuran 3x3m, mobil akan bergerak kearah utara dan selatan sebelum berhenti. Target untuk robot mobil berhenti dibuat berwarna merah, hal ini bertujuan agar sensor warna yang diletakkan pada bagian bawah robot mobil dapat mendeteksi perintah untuk berhenti dan kembali menuju base (titik awal). Seperti yang terlihat pada Gambar 15, robot mobil diletakkan pada bagian paling kiri dari area yaitu pada titik A. Hal ini disebabkan ketika robot bergerak lurus dan sensor ultrasonik mendeteksi

penghalang pertama yaitu pada titik C, robot akan berbelok kearah kanan. Ketika mobil telah mencapai area berhenti yaitu titik B, mobil akan berbelok karah kanan 90˚ dan kembali ke titik A (base). Area robot mobil dapat dilihat pada Gambar 13.

Gambar 13 Area yang Dilalui Robot Mobil

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Data Pengujian

Data hasil pengujian dari percobaaan yang telah dilakukan adalah sebagai berikut.

1)Data pengujian motor dc dengan monster moto shiled: Pengujian motor dc pada robot mobil dilakukan untuk melihat kondisi putaran roda sesuai atau tidak. Dari hasil pengujian yang dilakukan, robot mobil telah bergerak sesuai dengan program Arduino. Data pengujian dapat dilihat pada Tabel 3.

TABELIII

PENGUJIAN DRIVER MOTOR MONSTER MOTO SHIELD

No. Pin D7 & D8 Pin D4 & D9 Kondisi Putaran 1. 0 0 Berhenti

2. 0 1 CCW (Counter Clock Wise) 3. 1 0 CW (Clock Wise)

4. 1 1 Berhenti

Tabel III menjelaskan bahwa ketika pin D7 dan D8 yang digunakan sebagai pin untuk motor dc dari roda kiri menerima input yang sama dengan pin D4 dan D9 yang digunakan untuk pin motor dc dari roda kanan, yaitu 0 dan 1, maka akan menghasilkan kondisi diam (berhenti) untuk empat motor dc yang digunakan sebagai roda.

2)Hasil pengujian sensor ultrasonik: Pembacaan kondisi sensor terhadap perputaran roda dapat dilihat pada Tabel 4.

(7)

Vol.2 No.2 2017 42 @2017 kitektro

TABELIV

PEMBACAAN SENSOR ULTRASONIK TERHADAP PERPUTARAN MOTOR

No. Pembacaan Sensor Jarak yang Dideteksi Batas Jarak Minimal Status Motor

1. Deteksi Ke-1 247cm 45cm Jalan Lurus 2. Deteksi Ke-2 29cm 45cm Belok Kanan 3. Deteksi Ke-3 248cm 45cm Jalan Lurus 4. Deteksi Ke-4 28cm 45cm Belok Kiri 5. Deteksi Ke-5 248cm 45cm Jalan Lurus

Tabel 4 menunjukkan robot mobil akan bergerak lurus jika penghalang didepannya berjarak lebih dari 45cm. Ketika sensor ultrasonik mendeteksi adanya penghalang didepan robot (Deteksi Ke-2), maka mobil akan berbelok kekanan sejauh 180˚. Kemudian mobil akan bergerak maju lurus kembali apabila tidak mendeteksi adanya penghalang yang berjarak 45cm dari sensor. Jika sensor ultrasonik mendeteksi penghalang selanjutnya (Deteksi Ke-4), maka mobil akan berbelok kekiri sejauh 180˚. Robot akan bergerak kearah yang berbeda setiap mendeteksi penghalang

3)Hasil pengujian motor dc pada roda mobil dengan sensor warna: Pengujian ini dilakukan untuk menguji sinkronisasi putaran motor dc pada roda mobil dengan sensor warna. Sensor warna disini bertujuan untuk menghentikan putaran motor dc ketika telah mencapai target untuk berhenti. hasil pengujian dapat dilihat dari Tabel 5.

TABELV

PENGUJIAN SENSOR WARNA DENGAN RODA ROBOT

No. Warna yang Dideteksi Jarak yang Dideteksi Status Motor 1. Merah 244cm Berhenti 2. Merah 16cm Berhenti 3. Selain Merah 245cm Berputar 4. Selain Merah 20cm Berputar

Tabel 5 menjelaskan bahwa mobil akan bergerak jika tidak mendeteksi warna merah. Robot mobil akan tetap bergerak sesuai input yang diterima dari sensor ultrasonik selama sensor warna tidak medeteksi warna merah. Hanya warna merah yang digunakan sebagai parameter motor dc untuk berhenti, sedangkan warna lainnya tidak memberi pengaruh apapun pada motor yang digunakan sebagai roda robot mobil pemotong rumput.

4)Hasil pengujian motor dc pemotong rumput dengan sensor warna: Program sinkronisasi antara motor dc dan sensor warna dapat dilihat pada Tabel 6.

TABELVI

PUTARAN PEMOTONG RUMPUT TERHADAP PEMBACAAN SENSOR WARNA

No. Warna yang Dideteksi Status Motor (Blade)

1. Merah Berhenti 2. Selain Merah Berputar

Tabel 6 menjelaskan bahwa motor pemotong rumput akan berputar ketika mendeteksi warna selain merah. Motor dc pemotong rumput akan berhenti ketika mendeteksi warna merah.

5)Hasil pengujian keluaran logika Fuzzy: Nilai membership dari input dan output fuzzifikasi akan dilakukan perhitungan melalui proses defuzzifikasi. Metode fuzzifikasi yang digunakan yaitu metode Mamdani dan proses defuzzifikasi menggunakan metode centroid.

Keluaran baru yang dihasilkan dari logika Fuzzy dapat dilihat dari Tabel 7.

TABELVII HASIL KELUARAN FUZZIFIKASI

No. Masukan Jarak (cm)

Keluaran Baru Kecepatan (cm/s) 1. 20 25 2. 45 50 3. 60 60 4. 85 63.6 5. 100 71.9 6. 120 82.5 7. 300 82.5

Tabel 7 menunjukkan keluaran kecepatan yang baru setelah melalui proses defuzzifikasi. Nilai input yang diberikan yaitu jarak yang dideteksi dari sensor ultrasonik.

Grafik hubungan input jarak dengan keluaran baru kecepatan dapat dilihat pada Gambar 14.

Gambar 14 Grafik Hasil Fuzzifikasi

Gambar 14 menunjukkan nilai keluaran baru dari kecepatan ketika menerima input dari jarak yang dideteksi oleh sensor ultrasonik. Kecepatan maksimal yang dihasilkan yaitu 82.5cm/s dan kecepatan minimal yaitu 25cm/s.

(8)

Vol.2 No.2 2017 43 @2017 kitektro B. Hasil Prototipe

Prototipe yang telah dikerjakan untuk melakukan percobaan dan menunjang hasil penelitian dapat dilihat dari Gambar 15.

(a)

(b)

Gambar 15 Prototipe Robot Mobil Pemotong Rumput (a) Tampak Samping (b) tampak Atas

Keterangan:

• Ukuran Mobil = 27,7 x 29,7cm

• Tinggi Mobil Keseluruhan = 15cm

• Berat Total = 3,7kg

• Jarak Badan Mobil Ketanah = 5,6cm

• Plat Besi Tambahan = 43 x 10cm

• Jarak Pemotong Dengan Badan Mobil = 9,3cm

• Tinggi Pemotong = 10,2cm

• Tinggi Pemotong Rumput dari Tanah = 4,8cm

• Diameter Pemotong Rumput = 34cm

Gambar 15 menunjukkan hasil prototipe robot mobil yang telah dirakit. Mobil yang digunakan yaitu mobil rover dagu wild thumper 4wd. Bagian atas robot mobil dilengkapi dengan plat besi untuk melindungi perangkat pendukung. Terdapat plat besi tambahan sepanjang 43cm yang diletakkan diatas robot, bertujuan untuk meletakkan pemotong rumput dibagian depan robot mobil dan jauh dari roda untuk mencegah kerusakan ban roda akibat putaran pemotong rumput. Robot akan bergerak kearah berbeda setiap mendeteksi adanya rintangan didepan sensor ultrasonik.

V. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian yang telah didapat

menunjukkan bahwa sensor ultrasonik dapat mempengaruhi motor untuk menghindari rintangan atau benda yang ada didepannya. Robot mobil akan bergerak lurus kedepan jika jarak rintangan lebih besar dari 45cm dan akan berbalik arah

kanan/kiri sejauh 180˚ jika mendeteksi rintangan didepan berjarak lebih kecil dari 45cm. Robot mobil dapat bergerak menghindari rintangan menggunakan satu sensor ultrasonik. Sensor warna dapat mendeteksi perbedaan warna sehingga dapat mempengaruhi hidup atau mati motor. Logika Fuzzy berhasil diprogram pada Arduino menggunakan library Fuzzy Logic (eFLL-master) untuk menghubungkan input sensor ultrasonik dan output kecepatan motor.

REFERENSI

[1] F. Solikin, "Aplikasi Logika Fuzzy Dalam Optimasi Produksi Barang Menggunakan Metode Mamdani dan Metode Sugeno," Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta, 2011.

[2] F. Vasca, L. Iannelli (eds.), Dynamics and Control of Switched Electronic Sistems-Advances in Industrial Control, Springer-Verlag London Limited 2012.

[3] N. C. Basjaruddin, Kuspriyanto, D. Saefuddin and G. Putra, "Sistem Penghindar Tabrakan Frontal Berbasis Logika Fuzzy,"

JNTETI, vol. V, no. 3, pp. 228-232, 2016.

[4] N. C. Basjaruddin, Kuspriyanto, D. Saefudin and I. K. Nugraha, "Developing Adaptive Cruise Control Based on Fuzzy Logic Using Hardware Simulation," International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), vol. IV, no. 6, pp. 944-951, 2014.

[5] Sudradjat, "Dasar-Dasar Fuzzy Logic," Universitas Padjadjaran, Bandung, 2008.

[6] A. Tain, "Desain Mesin Pemotong Rumput menggunakan Motor Listrik AC 100 Watt," Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta, 2014

[7] Yulmaini, "Penggunaan Metode Fuzzy Inference System (FIS) Mamdani Dalam Pemilihan Peminatan Mahasiswa Untuk Tugas Akhir," Jurnal Informatika, vol. 15, no. 1, pp. 10-23, 2015.

[8] Emma. (2017) TCS3200 Color Sensor (Modified) on DFRobot.

[Online]. Available:

https://www.dfrobot.com/wiki/index.php/TCS3200_Color_Sensor_( SKU:SEN0101).