SISTEM NAVIGASI MOBIL ROBOT TRICYCLE

(1)

iv

Universitas Bina Nusantara

Jurusan Sistem Komputer Skripsi Sarjana Komputer Semester Genap tahun 2003/2004

SISTEM NAVIGASI MOBIL ROBOT TRICYCLE

Hendy (0300445735)

Ivandy Wijaya (0300464186)

Hardiansen Wiharza (0300467755)

Abstrak

Pengembangan teknik otomasi pergerakan mobil robot untuk dapat beroperasi di dunia nyata sudah menjadi bahan penelitian bagi pengembangan mobil robot di dunia saat ini. Untuk mencapai suatu posisi, mobil robot memerlukan sistem navigasi yang dapat mengarahkan mobil robot dari posisi awal ke posisi yang diinginkan. Sistem navigasi mobil robot dirancang dengan menggunakan Matlab versi 6.1. Berdasarkan posisi awal, kinematika dari mobil robot itu sendiri dan sudut kemudi, sistem navigasi dirancang dengan mengendalikan sudut kemudi agar mobil robot bergerak ke posisi yang diinginkan dengan kecepatan tetap. Arah perkembangan sistem navigasi mobil robot adalah menuju sebuah sistem yang tepat, dapat diandalkan, tidak mahal dan tidak bergantung pada manusia demi efiktifitas kehidupan manusia.

Kata kunci :

(2)

v

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “

Sistem

Navigasi Mobil Robot Tricycle

” dengan baik dan tepat pada waktunya.

Penulis mengucapkan terima kasih atas segala bantuan teknis dan dukungan moral yang diberikan kepada penulis, baik secara langsung maupun tidak langsung selama penyusunan skripsi ini. Ucapan terima kasih kami tujukan kepada:

1. Ibu Ir. Th. Widia S., MM, selaku Rektor Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan kepercayaan dan kesempatan kepada kami untuk menyelesaikan skripsi ini.

2. Bapak Iman H. Kartowisastro, Ph.D., selaku Ketua Jurusan Sistem Komputer yang juga telah memberikan kepercayaan dan kesempatan kepada kami untuk menyelesaikan skripsi ini.

3. Ibu Jurike V. Moniaga, S.Kom, selaku Sekretaris Jurusan

4. Bapak Santoso P. Sugondo, selaku dosen pembimbing yang telah memberikan banyak ide, saran, motivasi, dan bimbingan kepada kami untuk menyelesaikan skripsi ini. 5. Asisten Lab UPT Perangkat Keras yang telah memberikan banyak bantuan berupa

saran dan masukan yang berguna kepada kami.

6. Orangtua dan seluruh anggota keluarga penulis yang tercinta yang telah banyak memberikan dukungan moril materil kepada penulis.

(3)

vi

8. Kepada semua pihak yang namanya tidak dapat disebutkan satu per satu yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu dalam penulisan skripsi ini.

Semoga Tuhan Yang Maha Esa senantiasa memberikan rahmat dan anugerah-Nya kepada semua pihak.

Akhir kata dengan segala kerendahan hati, penulis mohon maaf apabila ada kata-kata yang kurang berkenan dihati. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan pembaca dan memberikan sumbangsih kepada almamater dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya teknologi yang berhubungan dengan mobil robot.

Jakarta,

(4)

vii

SISTEM NAVIGASI MOBIL ROBOT TRICYCLE

Hardiansen Wiharza, Hendi, Ivandy Wijaya

(5)

viii

DAFTAR ISI

Halaman

Judul Luar ... i

Judul Dalam ... ii

Halaman Persetujuan Hardcover ... iii

Abstrak ... iv

Daftar Lampiran ... xvii

Daftar Variabel ... xviii

(6)

ix

2.2.1 Diagram Blok Dari Navigasi Mobil robot ... 14

2.2.2 Komponen dari Sistem Navigasi ... 16

2.3 Kinematika Mobil robot ... 16

2.3.1 Persamaan Kinematika Tricycle Drive ... 18

BAB 3 IMPLEMENTASI ALGORITMA SISTEM DALAM SIMULASI 3.1 Karakteristik Tricycle robot ... 26

3.2 Pemrograman menggunakan Mathlab ... 26

3.2.1 Perancangan Program Simulasi ... 28

3.2.2 Implementasi algoritma pada mathlab ... 28

3.2.3 Modul Input ... 28

3.2.4 Modul Proses ... 30

3.2.5 Modul Output ... 30

3.3 Modul Simulasi Navigasi Mobil robot ... 30

3.3.1 Modul Menu Awal ... 30

3.3.2 Modul Menu Input ... 31

3.3.3 Modul Grafik Lintasan Acuan ... 34

(7)

x

3.3.5 Modul Grafik Lintasan Robot ... 38

3.3.6 Modul Grafik Alpha dan Theta ... 39

3.3.7 Modul Grafik Keseluruhan ... 41

3.4 Pesan Error Pada Simulasi ... 43

BAB 4 ANALISA SISTEM 4.1 Analisa Input ... 52

4.1.1 Posisi Awal dan Akhir ... 52

4.1.2 Kecepatan Robot ... 54

4.1.3 Panjang Robot ... 57

4.1.4 Orientasi Robot ... 58

4.2 Analisa Proses ... 59

4.2.1 Garis acuan dan pengaruhnya terhadap perubahan posisi robot .... 60

4.2.2 Analisis Perubahan Posisi Robot ... 64

4.3 Analisa Output ... 82

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 102

5.2 Saran ... 102

DAFTAR PUSAKA ... 103

(8)

xi

DAFTAR TABEL

Halaman

Gambar 2.1 Batasan Variabel - Variabel Input ... 29

Gambar 2.2 Simulasi Input Ke 1 ... 99

Gambar 2.3 Simulasi Input Ke 2 ... 99

(9)

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Robot Differential Drive ... 9

Gambar 2.2 Robot Synchro Drive ... 10

Gambar 2.3 Robot Trycycle ... 12

Gambar 2.4 Robot Car Type ... 13

Gambar 2.5 Penggerak Tricycle ... 14

Gambar 2.6 Blok Diagram Pengendalian Sistem Mobil robot ... 14

Gambar 2.7 Kinematika Mobil Robot Trycicle ... 17

Gambar 2.8 Titik ICC dari mobil robot tricycle ... 17

Gambar 2.9 Trigonometri dari kinematika mobil robot tricycle ... 19

Gambar 2.10 Kecepatan Roda Kemudi ... 20

Gambar 2.11 Kondisi mobil robot terhadap garis acuan ... 21

Gambar 3.1 Lingkungan Pemrograman MATLAB ... 28

Gambar 3.2 Menu Awal ... 31

Gambar 3.3 Menu Input ... 32

Gambar 3.4 Flowchart Menu Input ... 33

Gambar 3.5 Grafik Lintasan Acuan Robot ... 35

Gambar 3.6 Flowchart Grafik Lintasan ………....………... 36

Gambar 3.7 Grafik Lintasan Robot ... 38

Gambar 3.8 Flowchart Grafik Lintasan Robot ...………... 39

(10)

xiii

Gambar 3.10 Flowchart Grafik Alpha dan Theta ...………... 41

Gambar 3.11 Gafik Keseluruhan ... 42

Gambar 3.12 Flowchart Grafik Keseluruhan ..………... 43

Gambar 3.13 Kesalahan Memasukan Nilai yang Bukan Angka ... 44

(11)

xiv

Gambar 3.38 Input Alpha dibawah batas Minimum ... 50

Gambar 3.39 Input Alpha diluar batas Maksimum ... 50

Gambar 3.40 Input Theta dibawah batas Minimum ... 51

Gambar 3.41 Input Theta diluar batas Maksimum ... 51

Gambar 4.1 Posisi Robot ... 52

Gambar 4.2 Garis yang dibentuk antara posisi awal dan posisi akhir robot ... 53

Gambar 4.3 Pola Gerakan tricycle ... 54

Gambar 4.12 Posisi Robot terhadap Garis Acuan ... 62

Gambar 4.13 Lintasan Robot yang terbentuk akibat salah perhitungan ... 62

(12)

xv

(13)

xvi

Gambar 4.38 Grafik Alpha ... 87

Gambar 4.39 Grafik Theta ... 88

Gambar 4.41 Grafik Acuan Robot ... 90

Gambar 4.46 Grafik Acuan Robot ... 95

(14)

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Listing Program

(15)

xviii

DAFTAR VARIABEL

X0 = Posisi / Titik Awal X

Y0 = Posisi / Titik Awal Y

X1 = Posisi / Titik Akhir 1 X

Y1 = Posisi / Titik Akhir 1 Y

Y2 = Posisi / Titik Akhir 2 Y

Y3 = Posisi / Titik Akhir 3Y

θ = Orientasi Robot

α = Orientasi Kemudi

γ = Sudut Acuan Lintasan

d = Panjang Robot