Konferensi Nasional Ilmu Komputer KONIK (1)

(1)

Ko nfe re nsi Na sio na l Ilm u Ko m pute r (KO NIK) 2016 ISSN : 2 338- 2 89 9

RANCANG BANGUN ROBOT HUMANOID

Abdul Jalil

Pascasarjana Magister Sistem Komputer STMIK Handayani Makassar Jl. Adhyaksa Baru No. 1 Makassar, 90231.

Email : abdul.jalil.fw@gmail.com

Abstrak

Perancangan ini bertujuan untuk menghasilkan Robot Humanoid yang dapat bersuara dan bergerak otomatis jika mendeteksi kehadiran manusia. Robot Humanoid ini dilengkapi dengan sensor PIR (Passive

Infra Red) yang berfungsi sebagai input dan tombol

switch untuk mengaktifkan robot saat pertama kali dinyalakan. Mikrokontroler yang digunakan adalah AT89S52 yang berfungsi sebagai media pemproses berdasarkan input yang masuk dan mengontrol output, ada dua mikrokontroler yang digunakan yaitu mikrokontroler master dan slave. Mikrokontroler master digunakan untuk input sensor dan tombol serta output suara robot, sedangkan mikrikontroler slave digunakan untuk menggerakkan motor servo. Sistem Output dari robot ini adalah berupa suara dan gerak. Aktuator yang digunakan untuk menggerakkan robot adalah motor servo Hitec HS-645MG. Berdasarkan hasil penelitian robot ini didesain menggunakan sumber tegangan 12 V untuk mensuplay tegangan ke mikrokontroler dan Mp3 Player dan tegangan 6V digunakan untuk peranan teknologi, hal ini terus berkembang sesuai dengan perkembangan zaman. Saat sekarang ini teknologi telah digunakan pada berbagai bidang, bukan saja teknologi komputer bahkan teknologi pengontrolan seperti mikrokontroler, PLC dan Robotika.

Ada banyak jenis robot berdasarkan jenis dan fungsinya, diantaranya adalah robot humanoid. Robot Humanoid terdiri dari kata robot dan humanoid. Definisi robot adalah “An automatic device that performs functions normally ascribed to humans or a machine in the form of a human.”. Sedangkan

definisi dari humanoid adalah segala sesuatu yang memiliki struktur menyerupai manusia. Maka robot humanoid dapat didefinisikan sebagai sebuah robot yang memiliki bentuk dan sejumlah karakteristik menyerupai manusia, baik keseluruhan struktur maupun pergerakan dari robot itu sendiri.

Robot sudah digunakan diberbagai bidang, baik industri maupun pendidikan. Dalam bidang pendidikan robot humanoid digunakan sebagai pembelajaran yang berhubungan dengan gerakan kompleks manusia, biologis, kedokteran, dan masih banyak lagi. Menurut Wahidin Wahab ketua Asosiasi Robotika, Indonesia pun berusaha memasukkan robotika dalam kurikulum di sekolah-sekolah Indonesia. "Dengan teknologi itu, kita dapat mencerdaskan dan memajukan bangsa ke arah lebih baik [1]. Olehnya itu pendidikan dibidang robotika perlu di tingkatkan lagi agar dapat bersaing dengan negara-negara berkembang lainnnya.

Berdasarkan permasalahan diatas, penulis akan merancang sebuah robot yang dapat digunakan sebagai sarana pendidikan. Robot tersebut diharapkan dapat digunakan, disimulasikan dan dikembangkan oleh semua kalangan. Robot yang akan dirancang adalah robot yang menyerupai manusia atau yang lebih dikenal dengan istilah Humanoid. Oleh karena itu peneliti mengangkat topik penelitian

“RANCANG BANGUN ROBOT HUMANOID”.

2. Tinjauan Pustaka 2.1. Robot

(2)

(RUR). Robot adalah mesin hasil rakitan karya manusia, tetapi bekerja tanpa mengenal lelah [2].

2.2. Sistem Kontrol

Sistem adalah kombinasi dari beberapa komponen yang bekerja bersama-sama dan melakukan suatu sasaran tertentu. Sistem tidak dibatasi hanya untuk sistem fisik saja, konsep sistem dapat digunakan pada gejala yang abstrak dan dinamis [3].

Ada dua macam sistem kontrol, yaitu sistem kontrol kalang terbuka dan sistem control kalang tertutup. Sistem yang digunakan pada Rancang Bangun Robot Humanoid ini adalah Sistem Kontrol Kalang Tertutup. Pada sistem kontrol kalang tertutup, sinyal kesalahan yang bekerja, yaitu perbedaan antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik (yang mungkin sinyal keluarannya sendiri atau fungsi dari sinyal keluaran dan turunannya), disajikan ke kontroler sedemikian rupa untuk mengurangi kesalahan dan membawa keluaran sistem ke nilai yang dikehendaki. Istilah Kontrol Kalang Tertutup selalu berarti penggunaan aksi kontrol umpan balik untuk mengurangi kesalahan besar [3].

2.3. Mikrokontroller

Mikrokontroler adalah sebuah sistem

microprosesor dimana didalamnya sudah terdapat

CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainnya yang sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal memprogram isi ROM suatu aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnnya [4].

2.4. Sensor PIR

Sensor merupakan jenis transducer yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan / arus listrik, sedangkan Tranduser adalah alat yang dapat mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk yang lainnya. Namun terdapat perbedaan antara sensor dan tranducer yaitu sensor masih membutuhkan komponen lain untuk mengeluarkan sinyal tegangan tetapi transducer tidak membutuhkan komponen yang lain untuk mengeluarkan sinyal tersebut, adapun sinyal yang dihasilkan adalah berupa sinyal elektronik[5].

Adapun sensor yang akan digunakan pada perancangan Rancang Bangun Robot Humanoid ini adalah Sensor PIR. Sensor PIR didesain dan dirancang hanya mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Diluar panjang gelombang tersebut sensor tidak akan

mendeteksinya. Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara

umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusia)[6].

Gambar 1. Sensor PIR Terintegrasi Lengkap[6]

2.5. Motor Servo

Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem closed feedback di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor[7].

Gambar 2. Motor Servo HITEC

HS-645MG[8].

3. Metode Perancangan

Pada Rancang Bangun Robot ini terdapat beberapa komponen yang saling berkaitan serta saling mendukung sehingga terbentuk Robot Humanoid yaitu berupa media Input, Proses dan Output. Input dari robot ini adalah berupa sensor, diantaranya sensor PIR yang berfungsi untuk mendeteksi suhu tubuh manusia dimana merupakan input yang akan dibaca oleh mikrokontroler.

(3)

mikrokontroler, dimana semua input yang masuk dari sensor akan diolah dan di eksekusi berdasarkan perintah program yang dimasukkan ke dalam mikrokontroler. Hasil dari eksekusi tersebut akan memerintahkan media output untuk bergerak sesuai dengan input sensor dan perintah mikrokontroler.

Output dari robot ini adalah berupa suara dan gerak robot. Gerak dari robot berupa gerak kepala keatas kebawah, serta kekiri dan kekanan. Gerak Tangan Robot keatas dan kebawah serta Gerak Badan serong kiri dan kanan. Arah gerak robot ini dikontrol oleh mikrokontroler yang memberikan pulsa-pulsa tertentu ke motor agar dapat bergerak sesuai derajat yang diinginkan. Media yang digunakan untuk menggerakkan robot adalah motor servo.

Berikut arsitektur sistem Rancang Bangun Robot Humanoid :

Gambar 3. Arsiektur Sistem Rancang Bangun

Robot Humanoid

Secara garis besar Sistem kerja dari arsitektur sistem diatas adalah menggunakan 2 mikrokontroler sebagai pusat proses yaitu mikrokontroler master dan slave. Mikrokontroler master berfungsi untuk menerima input dari sensor Pir sedangkan mikrokontroler slave adalah pusat untuk mengendalikan semua pergerakan motor servo.

4. Hasil

Terdapat beberapa tahapan perancangan yang disatukan untuk menyelesaikan Robot Humanoid ini yaitu Perancangan elektronika, perancangan mekanik dan perancangan perangkat lunak (software). Pada perancangan elektronik semua komponen elektronik dan sensor saling dihubungkan sehingga dapat aktif sesuai dengan rancangan. Pada perancangan mekanik digunakan miniatur yang menyerupai manusia kemudian di modifikasi untuk tata letak komponen dan motor servo serta rancangan perangkat lunak untuk menjalankan sistem Input Output pada Mikrokontroler.

Berikut adalah hasil dari robot Humanoid yang telah dirancang :

Gambar 3. (A)Robot tampak depan,

(B) Robot tampak samping kanan, (C) Robot Tampak samping kiri.

Gambar 4. Mekanik dan letak komponen robot

(4)

5. Kesimpulan

Robot Humanoid yang dihasilkan dapat menggerakkan kepala, tangan dan badan serta bersuara jika sensor PIR mendeteksi pergerakan manusia maksimal sejauh 10 meter dari robot berdiri. Sensor PIR yang digunakan hanya dapat mendeteksi suhu tubuh normal tubuh manusia yaitu suhu antara 34 sampai dengan 36 derajat Celcius. Sistem aktuator yang digunakan untuk menggerakkan kepala, lengan dan pinggang adalah motor servo, motor tersebut dapat bekerja dengan baik jika diberikan tegangan listrik sebesar 6VDc 15A. Adapun saran dari penelitian ini adalah Robot bukan hanya dapat berinteraksi jika mendeteksi kehadiran manusia, tetapi juga dapat berinteraksi ketika mendengar suara atau dapat saling berkomunikasi dengan manusia. Selain itu robot ini juga dapat dikembangkan untuk dapat berjalan sehingga dapat lebik interaktif dan komunikatif dengan manusia.

Daftar Pustaka

[1] [Online] kosmo.vivanews.com,( 26 Maret 2011) [2] Taufiq Dwi Septian Suyadhi, (2010) Buku

Pintar ROBOTIKA. Bagaimana Merancang

dan Membuat Robot Sendiri. Yogyakarta: Penerbit Andi.

[3] Katsuhiko Ogata, (1997) Teknik Kontrol

Automatik Jilid 1. Jakarta : Penerbit

ERLANGGA.

[4] Ardi Winoto, (2010) Mikrokontroler AVR

ATmega8/32/16/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung :

Penerbit INFORMATIKA

[5] Azhie, (2012) Perbedaan Sensor Dengan

Tranducer Rating. [on line]

http://www.azhie.net/2012/03/perbedaan-sensor-dengan-tranducer.html, (8 April 2012).

[6] Teru Teru Bozu, (2011) Cara Kerja Sensor

PIR. [on line]

http://sainsdanteknologiku.blogspot.com/2011/0 7/sensor-pir-passive-infra-red.html (1 Juni 2012).

[7] Arduino, Cara Kerja Motor Servo. [on line] http://blog.indorobotika.com/tag/servo (8 April 2012)..

[8] Servocity, Gambar Motor Servo HITEC

HS645MG. [on line]