Perancangan Robot Boat Dengan Menggunakan Perilaku Pencari Target Berdasarkan Arah Mata Angin (Autosaved)

(1)

1 PROPOSAL TUGAS AKHIR

PREANCANGAN ROBOT BOAT DENGAN PERILAKU MENGHINDARI RINTANGAN

I. LATAR BELAKANG

Negara Indonesia merupakan Negara kepulauan dengan panjang pantai 81.000 Km dimana ± 2/3 wilayah kedaulatannya berupa perairan. Sebagian besar penduduk Indonesia yang bertempat tinggal di daerah perairan memiliki mata pencarian sebagai nelayan. Nelayan tersebut berlayar menggunakan kapal sebagai alat trasnportasi, sistem kendali kapal masih menggunakan awak pengemudi petunjuk arah yang dimototri oleh kapten. Kelemahan sang kapten dalam pengambilan keputusan terkadang tidak akurat karena panik.

Berdasarkan hal tersebut di atas , penulis mencoba untuk merancang sebuah mobile robot yang memiliki kemampuan untuk bernavigasi atau penjelajah di atas air yang dapat menghindari suatu rintangan secara otomatis tanpa menggunakan awak kapal untuk mengendalikan kapal tersebut dengan perpaduan antara hardware dan software. Mobile robot yang di rancang adalah robot boat / perahu tanpa awak. Robot tersebut terdiri atas komponen sensor yang bekerja sebagai deteksi rintangan adalah sensor ultrasonik dimana sensor ini mampu mendeteksi rintangan sehingga robot sehingga robot tidak terjadi tabrakan. Sebagai pengontrol aktuatornya adalah DI – Driver Motor L293D pada 2 buah motor DC yang bertujuan untuk sebagai pengatur arah dan kecepatan robot agar bisa bergerak dan berpindah ke posisi yang di tentukan.

Tujuan robot boat adalah mampu menghindari rintangan yang ada di sekitarnya. Masalah pada robot boat tersebut adalah bagaimana mengkombinasikan sistem input dengan fungsi yang berbeda dalam melakukan keputusan ke aktuator sebagai output sehingga robot tersebut mampu bernavigasi

(2)

2

dan menghindari halangan dengan baik. Hal inilah yang mendorong penulis bertekad memecahkan masalah ini dengan menentukan judul tugas akhir yaitu

“PREANCANGAN ROBOT BOAT DENGAN PERILAKU

MENGHINDARI RINTANGAN“.

II. RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah :

 Bagaimana menemukan target itu berada.  Bagaimana posisi target sekarang.

 Bagiamana robot mengatur pergerakan motor dc saat menemukan rintangan ada di sekitarnya.

III. TUJUAN

Adapun tujuan yang hendak dicapai dalam pelaksanaan tugas akhir yaitu :

 Menerapkan sensor Ultrasonik sebagai referensi untuk menghindari suatu rintangan.

 Membuat prototype alat bantu untuk mempermudah nelayan untuk mengendarai kapal.

IV. MANFAAT

 Dapat menguasai dan memahami cara kerja sensor ultrasonik pada robot

boat sebagai pendeteksi rintangan.  Mempermudah dalam mengendarai kapal.

 Dapat dijadikan bahan pengembangan untuk penggunaan robot boat dengan menggunakan sensor Ultrasonik

(3)

3

 Sensor deteksi rintangan menggunakan sensor Ultrasonik.

 Faktor eksternal tidak diperhitungkan melainkan menggunakan kondisi lingkungan yang ideal.

 Tidak membahas sensor arah  Tidak membahas hardware.

 Robot boat menggunakan dengan satu hole

 Motor yang digerakkan menggunakan motor servo

VI. METODE PENELITIAN

Adapun metode penulisan yang penulis gunakan adalah sebagai berikut:  Metode literatur atau kaji pustaka

Metode ini digunakan untuk mendapatkan data yang diperlukan dengan cara membaca buku-buku, majalah, dan browsing internet yang berhubungan dengan masalah yang dikerjakan.

 Metode Konsultasi

Metode ini digunakan untuk konsultasi atau tanya jawab dengan dosen pembimbing maupun dengan pihak-pihak yang ahli dan berpengalaman didalam bidang elektronika dan komputer.

 Metode Observasi

Metode ini digunakan untuk mengadakan pengamatan terhadap objek laporan yang diperoleh pada saat pengerjaan alat dan pembuatan program.

(4)

4 7.1 Mikrokontroller AT Mega 8535

Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Mikrokontroler memiliki fungsi khusus untuk mengontrol suatu alat. Dalam mikrokontroler terdapat prosesor, RAM, ROM, dan I/O.Untuk lebih jelasnya, konfigurasi pin ATMega8535 dapat dilihat pada gambar berikut.[2]

Gambar 7.1 Konfigurasi AT Mega 8535

7.2 Sensor Ultrasonik

Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek tertentu di depannya, frekuensi kerjanya pada daerah di atas gelombang suara dari 40 KHzhingga 400 KHz. Sensor ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit pemancar danunit penerima. Struktur unit pemancar dan penerima sangatlah sederhana, sebuah kristal piezoelectric dihubungkan dengan mekanik jangkar dan

(5)

5

hanya dihubungkandengan diafragma penggetar. Tegangan bolak-balik yang memiliki frekuensi kerja 40KHz – 400 KHz diberikan pada plat logam. Struktur atom dari kristal piezoelectricakan berkontraksi (mengikat), mengembang atau menyusut terhadap polaritastegangan yang diberikan dan ini disebut dengan efek

piezoelectric.

Kontraksi yang terjadi diteruskan ke diafragma penggetar sehingga terjadi gelombang ultrasonik yang dipancarkan ke udara (tempat sekitarnya). Pantulangelombang ultrasonik akan terjadi bila ada objek tertentu dan pantulan gelombang ultrasonik akan diterima kembali oleh unit sensor penerima. Selanjutnya unit sensorpenerima akan menyebabkan diafragma penggetar akan bergetar dan efek piezoelectric menghasilkan sebuah tegangan bolak-balik dengan frekuensi yang sama.

Untuk lebih jelas tentang prinsip kerja dari sensor ultrasonik dapat dilihat prinsip darisensor ultrasonik pada gambar 2.5 berikut.

Gambar 2.5. Sensor Ultrasonik

Besar amplitudo sinyal elekrik yang dihasilkan unit sensor penerimatergantung dari jauh dekatnya objek yang dideteksi serta kualitas dari sensor pemancar dan sensor penerima. Proses sensoring yang dilakukan pada sensor ini menggunakan metode pantulan untuk menghitung jarak antara sensor dengan objek sasaran. Jarak antara sensor tersebut dihitung dengan cara mengalikan setengah waktu yang digunakan oleh sinyal ultrasonik dalam perjalanannya dari rangkaian pengirimsampai diterima oleh rangkaian penerima, dengan kecepatan rambat dari sinyal ultrasonik tersebut pada media rambat yang digunakannya, yaitu udara. Prinsip pantulan dari sensor ulrasonik ini dapat dilihat

(6)

6 pada gambar 2.6 berikut ini.

Gambar 2.6. Prinsip Pemantulan Ultrasonik

Terdapat 2 jenis sensor ultraonik yang beredar di pasaran yaitu : a. Sensor ultrasonik ping ( parallax )

b. Sensor ultrsonik defantech ( SRF 04 ranger )

7.3 Akuator

Aktuator adalah perangkat elektromekanik yang menghasilkan daya gerakan. Jenis aktuator yang akan dibahas adalah motor DC. Pemilihan motor DC sebagai aktuator utama terkait dengan masalah torsi dan putaran yang lebih besar disbanding jenis aktuator lain seperti motor servo, selain itu ketersediaan di pasaran memadai juga harga yang cukup murah. Roda dihubungkan dengan penggeraknya, motor DC melalui gearbox. Sistem penggerak ini diletakkan di bagian tengah robot, yaitu pada sisi kiri dan kanan. Berikut akan dijelaskan beberapa macam motor DC.

7.4 Motor DC

Motor DC (Direct Current) atau dynamo adalah peralatan elektromekanik dasar yang berfungsi untuk mengubah tenaga istrik menjadi tenaga mekanik. Desain awal dari sistem ini diperkenalkan oleh Michael Faraday lebih dari seabad yang lalu. Prinsip kerja motor dc didasarkan pada prinsip bahwa jika sebuah konduktor yang dialiri arus listrik diletakkan dalam medan magnit, maka tercipta gaya pada konduktor tersebut yang cenderung membuat konduktor berotasi.[3]

(7)

7

Gambar 7.3 Motor DC

7.5 Motor driver L293D

Motor driver berfungsi untuk mengendalikan motor DC. Yang dimaksud dengan motor driver adalah IC L293D. Alat pintu gerbang otomatis ini menggunakan IC L293D sebagai pengendali motornya. Jika motor DC langsung disambungkan ke mikrokontroler, maka tegangan dan arus yang keluar dari mikrokontroler tersebut sangat kecil sehingga sulit untuk mendapatkan putaran motor yang diinginkan. Pada IC L293D memiliki dua buah VCC, yaitu VCC1 dan VCC2. VCC1 berfungsi untuk mengaktifkan rangkaian digital dalam IC tersebut. Sedangkan VCC2 berfungsi untuk mengalirkan tegangan langsung ke motor DC.[4]

(8)

8

(9)

9 VIII. JADWAL PENELITIAN

Penelitian ini dilaksanakan di Fakultas Ilmu Komputer Program Studi Teknik Komputer Universitas Sriwijaya, yang akan dilaksanakan mulai bulan Februari 2015 dan direncanakan akan berakhir pada bulan Juni 2015

Keterangan :

: Ada Kegiatan

: Tidak Ada Kegiatan NO Uraian Tugas Februari

2015 Maret 2015 April 2015 Mei 2015 Juni 2015 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 Proposal 2 Perancangan Alat 3 Pembuatan Alat 4 Testing Alat 5 Implementasi Alat 6 Konsultasi Alat 7 Sidang TA

(10)

10 IX. DAFTAR PUSTAKA

[1] Leonarduss. (2011). “Studi Komparasi Navigasi Robot Kapal Berbasis Sensor Ultrasonik, Kamera dan Dead Reckoning. pp. 1-6.

[2] Prasetyo, Hermawan putra, dkk. (2008). PERANCANGAN SISTEM NAVIGASI PADA KAPAL (MCST-1 SHIP AUTOPILOT) UNTUK MENDUKUNG SISTEM AUTOPILOT. jurnal tekhnik , 3-4.

[3] Ananda, antonius Stephanus, dkk. (2003). Studi Karateristik Motor DC Penguat Luar Terhadap Posisi Sikat. teknik elektro , III, 51-56.

[4] Nurmansyah, R. (2010). PINTU GERBANG OTOMATIS DENGAN REMOTE CONTROLBERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535.

Jurnal Skripsi, Sistem Komputer , 3.

rangga. (2013). Rancang boat tanpa awak. e jurnal elektron , 34.

singgeta, L Ryan, dkk. (2015). Rancang bangun robot boat navigasi tanpa awak.

(11)

11

DAFTAR PUSTAKA

http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/708/jbptunikompp-gdl-leonarduss-35384-6-unikom_l-i.pdf (Diakses pada tanggal 12 Maret 2015 pukul 18.23).

http://digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-20343-2409105019-Paper.pdf (Diakses pada tanggal 12 Maret 2015 pukul 18.35).

[3] Ananda, antonius Stephanus, dkk. (2003). Studi Karateristik Motor DC Penguat Luar Terhadap Posisi Sikat. teknik elektro , III, 51-56. http://download.portalgaruda.org/article.php?article=67398&val=348 (Diakses pada tanggal 12 Maret 2015 pukul 19.26).

[4] Nurmansyah, R. (2010). PINTU GERBANG OTOMATIS DENGAN REMOTE CONTROLBERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA8535. Jurnal Skripsi, Sistem Komputer , 3.

http://publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/1331/1/21107510 .pdf (Diakses pada tanggal 12 Maret 2015 pukul 19.43).

rangga. (2013). rangcang boat tanpa awak. e jurna elektron , 34. (Diakses pada tanggal 12 Maret 2015 pukul 20.21).

(12)

12

e-jurnal teknik elektro dan komputer , 1-13. (Diakses pada tanggal 12

(13)

13 DAFTAR PUSTAKA

[3] Ananda, antonius Stephanus, dkk. (2003). Studi Karateristik Motor DC Penguat Luar Terhadap Posisi Sikat. teknik elektro , III, 51-56.

[4] Nurmansyah, R. (2010). PINTU GERBANG OTOMATIS DENGAN REMOTE CONTROLBERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535.

Jurnal Skripsi, Sistem Komputer , 3.

rangga. (2013). rangcang boat tanpa awak. e jurna elektron , 34.

singgeta, L Ryan, dkk. (2015). Rancang bangun robot boat navigasi tanpa awak.