Perancangan Robot Wall Follower dengan Metode Proportional Integral
Derivative (PID) Berbasis Mikrokontroler
LAPORAN TUGAS AKHIR
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Sarjana Pada Jurusan Sistem Komputer Universitas Andalas
AS'ARI
0910452017
JURUSAN SISTEM KOMPUTER
FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
ABSTRAK
PERANCANGAN ROBOT WALL FOLLOWER DENGAN METODE PROPORTIONAL INTEGRAL DERIVATIVE (PID) BERBASIS
MIKROKONTROLER
Oleh
As'Ari 0910452017
Robot wall follower adalah robot otomatis yang gerakannya mengikuti dinding-dinding pembatas pada lintasan. Navigasi robot wall follower merupakan salah satu sistem navigasi robot yang digunakan dalam perlombaan seperti Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI) dimana robot tipe wall follower ini dapat mengikuti bentuk - bentuk dinding arena. Robot tipe ini dipilih karena arena terdiri dari dinding-dinding yang membentuk lorong dan ruangan. Tugas akhir ini merancang dan mengimplementasikan algoritma kontrol pada robot wall follower menggunakan kontroler Proportional Integral Derivative (PID) sebagai sistem kontrol pada navigasi robot wall follower.
Tugas dari robot ini adalah menyusuri dinding arena yang bentuknya bebas. Kontroler PID pada robot wall follower bertujuan untuk memuluskan pergerakan robot saat menelusur ruangan/dinding lintasan. Dengan bantuan kontroler PID robot wall follower mampu bernavigasi dengan halus, responsif dan tanpa tabrakan. Penentuan hasil tuning parameter kontroler PID ini didapatkan dengan menggunakan metode trial dan error. Hasil tuning parameter kontroler PID yang dicapai dari penelitian tugas akhir ini diperoleh nilai Kp= 6, Ki= 1 dan Kd= 3.
ABSTRACT
WALL FOLLOWER ROBOT DESIGN USING PROPORTIONAL INTEGRAL DERIVATIVE (PID) METHODS ON BASED
MICROCONTROLLER
By
As'Ari 0910452017
Wall following robot is an automatic robot which moves following walls in a fixed route. This kind of robot uses a navigation system which has been used in robot contest such as Indonesian Smart Robot Contest (KRCI) and using this system the robot can move following any kind of routes in the arena. This type of robot is chosen because the arena consists of many aisles and rooms. In this final year project, a control algorithm for wall following robot has been designed and implemented using Proportional Integral Derivative (PID) controller as the navigation control system.
The implemented robot has to follow walls which have free shape. The goal of this PID controller is to help smoothening the robot's movement when it follows the arena's wall. With the help of PID controller, the robot can navigate smoothly, responsively, and can avoid any collision with the wall. The parameters used for PID controller's tuning was determined using trial and error method. For this research, the parameters' values are Kp = 6, Ki = 1, and Kd = 3.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Robot adalahsebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan ataupun kontrol manusia dengan menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasan buatan)[1]. Saat ini, robot banyak digunakan dalam berbagai bidang kehidupan masyarakat. Bahkan, Setiap tahun kontes robot selalu ada untuk memperkenalkan dan memperluas ilmu pengetahuan tentang robot.
Robot yang akan dibahas pada tugas akhir ini adalah robot wall follower. Pada penelitian sebelumnya juga pernah membahas tentang robot wall follower ini dengan menggunakan bahan penelitian seperti sensor ultrasonik ping))), ATMega32, dan Modul RF YS-1020[19]. Tetapi, menurut saya masih terdapat beberapa kekurangan. Beberapa kekurangannya yaitu kurang mulusnya pergerakan robot, kurang responsive, keseringan menabrak dinding, dan kurang
stabil. Untuk itu perlu adanya perancangan robot wall follower yang lebih bisa mengurangi beberapa kelemahan diatas untuk mendapatkan robot wall follower yang lebih mulus pergerakannya, responsive, dan mengurangi tabrakan dengan dinding.
Pada tugas akhir ini akan dibahas mengenai pergerakan robot wall follower saat melintasi track yang lurus maupun berbelok-belok agar tidak menabrak dinding kiri atau kanan dan tetap menjaga keseimbangan saat tracking kiri atau kanan. Oleh karena itu, perlu adanya penggunaan metode kontrol PID (Proportional Integral Derivative) untuk menentukan kecepatan angular robot. Dengan mengetahui kecepatan angular robot wall folower setiap saat, maka kecepatan linier roda-roda robot dapat ditentukan. Kecepatan linier roda-roda robot akan mengatur besarnya duty cycle sinyal PWM pada masing-masing motor, sedangkan jejak (guidance) berupa dua buah dinding yang dapat dianalogikan sebagai koridor.
pembacaan jarak antara dinding kiri dan kanan. Kontrol PID ini akan diaplikasikan ke sebuah mikrokontroller Arduino Uno dengan software Arduino dan sensor yang digunakan dalam robot wall follower ini adalah Sharp GP2D12.
Berdasarkan latar belakang diatas maka penulis tertarik untuk merancang agar robot wall follower ini memiliki pembacaan jarak terhadap dinding kiri dan kanan yang lebih baik dan seimbang dalam bentuk tugas akhir dengan judul “Perancangan Robot Wall Follower dengan Metode Proportional Integral Derivative (PID) Berbasis Mikrokontroler”.
1.2Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang maka penulis merumuskan permasalahan pada tugas akhir ini sebagai berikut:
1. Apakah robot wall follower yang dirancang menggunakan sensor jarak Sharp GP2D12 mampu mendeteksi jarak dinding jalur yang dilalui robot untuk menghindari tabrakan dengan dinding jalur?
2. Apakah metode PID yang digunakan bisa berfungsi dengan baik pada
robot wall follower untuk mengatur agar robot bergerak halus, responsive dan mengurangi tabrakan dengan dinding?
1.3 Batasan Masalah
Agar perancangan yang dibahas dalam Tugas Akhir ini tidak terlalu luas dan menyimpang, maka penulis membatasi permasalahan adalah sebagai berikut :
1. Menggunakan sensor sharp GP2D12 sebagai pembaca dinding penghalang.
2. Metode yang dipakai adalah Metode Kontrol PID dalam pengontrolan motor DC.
1.4 Tujuan
Berdasarkan latar belakang maka penulis memiliki tujuan pada tugas
akhir ini sebagai berikut :
1. Mampu mendeteksi jarak antara dinding pembatas jalur.
2. Mampu mengontrol robot agar bergerak halus, responsive, dan mengurangi tabrakan dengan dinding.
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan tugas akhir sebagai berikut:
BAB I Pendahuluan
Pendahuluan memuat tentang latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan sistematika penulisan.
BAB II Landasan Teori
Landasan teori dasar perancangan suatu sistem teori penunjang perancangan sistem. Pada bab ini dijelaskan tentang komponen utama dan penunjang.
BAB III Metode Penelitian
Berisi tentang tahap - tahap yang akan dilakukan dalam menyelesaikan tugas akhir ini, yaitu dengan tahap pengumpulan data dan referensi, tahap desain, dan pembuatan dimana dalam tahap ini merupakan tahap merencanakan, mendesain dan merealisasikan sistem yang dibuat.
BAB IV Hasil Dan Pembahasan
Bab ini memuat tentang hasil pengujian dari perangkat yang dibuat beserta pembahasannya.
BAB V Penutup
