PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ACKERMAN MOBILE ROBOT DENGAN KENDALI PID UNTUK MENGHINDARI HALANGAN BERBASIS HYBRID
SYSTEM 1)
Ratih Kesuma Dewi 2)Helmy Widyantara 3)Madha Christian Wibowo
1) Program Studi S1 Sistem Komputer, STIKOM Surabaya, email: [email protected]
2) Program Studi S1 Sistem Komputer-Lab Microcontroller, STIKOM Surabaya, email: [email protected]
3) Program Studi S1 Sistem Komputer-Lab Sistem Digital, STIKOM Surabaya, email: [email protected]
Abstract: Robot is a key driver of modern industry, it is a symbol of technological
progress in the 21st century. With the robots can alleviate human work because robots have the advantage over men, among others, in terms of speed, accuracy, and most importantly, are able to perform dangerous work that humans can not be done directly, for example, data collection in the area of the volcano and clean up spills radioactive. It required a robot that has the ability to avoid obstacles (obstacle avoidance) in order to achieve the mission of a robot. So that the robot can walk with subtle needed a controller, which is used to control system with PID control parameters are input using proximity sensors (position sensitive device).
The proximity sensor is a sensor types in the form of an analog voltage output. It required an analog processor, one is the FPAA. FPAA is an integrated circuit that can be configured to create multiple analog functions using multiple CAB (Configurable Analog Blocks) and interconection CAB network to connect between each other and are equipped with input - output (I / O) block and memory storage media type of RAM (Read Access
Memory). In this study, the sensor output is used FPAA with PID control to adjust the speed
of the motor. To avoid bumping into obstacles added a proximity sensor on the left and right front. However, in this study the PID controller as expected yet.
Keyword: Robot, PID, dan FPAA
Robot merupakan pendorong utama industri modern, ia merupakan lambang kemajuan teknologi di abad ke 21. Disatu sisi robot dipandang sebagai mesin yang potensial untuk menyaingi keberadaan manusia. Dengan adanya robot bisa meringankan pekerjaan manusia karena robot mempunyai kelebihan dibandingkan manusia, antara lain dari segi kecepatan, ketelitian, dan yang terpenting adalah bisa melakukan pekerjaan yang berbahaya yang tidak mungkin dilakukan manusia secara langsung misalnya, pengambilan data di daerah gunung merapi, membersihkan tumpahan bahan radio aktif.
Untuk itu diperlukan sebuah robot yang mempunyai kemampuan untuk menghindari halangan (obstacle
avoidance) agar tercapai misi dari sebuah
robot tersebut. Tidak hanya dalam control yang telah berkembang demikian halnya dengan kemajuan yang terjadi pada pengatur steering mobile robot,
diantaranya adalah ackerman steering. Prinsip ackerman steering sama dengan
steering pada mobil. Dimana salah satu
kelebihan dari ackerman steering tidak terjadi slip pada saat berbelok. Hal ini cocok untuk digunakan untuk kehidupan nyata yang kondisi jalannya tidak rata. Jika menggunakan differential steering dalam kondisi seperti itu, sangat dimungkinkan terjadi slip pada saat berbelok.
P merup agar lingku sonar, sensor merah mengh Untuk memp suatu adalah D bernav menge sensor infram merup dengan pendu lingku Mekan ackerm dapat Metod D Ackerm PID Berbas diagra Gamb Gam H dibaca Setela sinyal motor motor Position se pakan senso mobile ro ungannya. Je laser, dan r PSD yan h adalah Sha hasilkan ou k itu agar proses data pemroses y h FPAA. Dalam pene vigasi secar enali lingk r PSD merah, unit p pakan kom n micro kung untu ungan meng nisme steer man steering diaplikasiny de Dalam peran man Mobile Untuk M sis Hybrid S am secara k ar 1. mbar 1. Blok Hasil pemba a oleh FPA h dari FPA PWM yan driver unt . Ketika terd ensitive de r jarak yan obot dapat enis sensor infra merah ng menggu arp GP2D12 utput tegan r lebih m outputnya yang analog elitian ini m ra mandiri. kungannnya yang m pemroses yan mbinasi an ocontroller. uk mengat ggunakan k ring robot m g, dengan ha ya ke kondisi ncangan dan e Robot Den Menghindari System ini di keseluruhan k Diagram K Sistem. caan sensor AA untuk k AA akan m ng kemudia tuk mengatu dapat halang evice (PSD ng digunaka t mengena PSD adala h. Salah sat unakan infr 2. Sensor in ngan analog mudah dalam a diperluka g, salah sat mobile robo Agar dapa digunaka menggunaka ng digunaka ntara FPAA Metod tasi kondi kendali PID menggunaka arapan bahw i yang riil. n pembuata ngan Kenda i Halanga gunakan blo seperti pad Keseluruhan r tengah aka kontrol PID menghasilka an digunaka ur kecepata gan pada jara
D) an ali ah tu ra ni g. m an tu ot at an an an A de si D. an wa an ali an ok da an D. an an an ak yan laju unt dis has mik stir ke me Art teg vol me pem kar dig me sen dah me bel kan dek mu ma Per Sen seb me out dia pem ran osil Gam ng di set pad u motor akan Sensor k tuk mend sebelah kana sil pembac krokontroler r yang berup kanan. Nam erupakan se tinya hasil gangan (volt lt. Micro enggunakan mbacaan se rena itu ha gital. Untuk enjadi data nsor harus m hulu. Sensor b endeteksi ad lakang. Jika nan mendet kat maka undur. Jika aka motor ak rancangan nsor Sharp Sensor s buah senso nggunakan tputnya beru agram dari mancar dan ngkaian pemr
Gam Gam Rangk ATTin R ATTin belok Rangk O memb masuk besar d amp Vsupp lebih k op-am Vsupp C4 30pf J1 PORT3 1 2 3 4 5 6 7 C3 30pf mbar 9. Tamp pada Ana mbar 10. Tam pada De kaian ny2313 Rangkaian ny2313 digu kiri dan kan
Gambar 11. Mikrokontr kaian Komp Op-amp bandingkan n kannya, apa dari masuka akan men ply, apabila kecil dari ma mp akan m ply. Y 1 8mhz U1 ATTINY 2313 1 10 5 4 2 3 6 7 8 9 11 RST/VPP XTAL1 XTAL2 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.7 reset pilan setting adigm Desig mpilan Setting evice Manag Minimum minimum unakan seba nan mobile ro . Minimum S roler ATTiny parator tersebut nilai teganga abila masuk an (+) maka, njadi sama tegangan asukan (+) m menjadi sam C2 CAP 10 20 12 13 14 15 16 17 18 19 GN D VCC P1.0/AIN0 P1.1/AIN1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 D 0 1 5 V g COM Port gner. g COM Port ger. System m system agai pengatu obot. System y 2313. t aka an pada kedu kan (-) lebi , keluaran op dengan masukan ( maka keluara ma dengan J14 downlo 1 2 3 4 5 6 sck miso mosi J2 PORT1 1 2 3 4 5 reset miso mosi sck 5 V t m m ur an ua ih p-– -) an + bes me Vin kel pak kom am pas me 0,3 GP teg leb ma teg teg Vs Ra kom pen mo jaru Sel me yai Mo IC sam uta sed TT sys oader Jadi dalam sar dari V enjadi – V nput lebih luarannya ak Untuk op kai pada mparator b mp dengan ti saran. Pada p enggunakan 322. Hal P2D120 men gangan 0,322 bih besar d aka outputny gangan sen gangan refr upply. Gambar 12 angkaian M Rangkaian mponen ngendalian otor DC bi um jam at lain itu d engendalikan itu dengan m odulation). Motor dri L298N ya mpai 2 amp ama yang d dangkan inpu TL (0 samp stem. J5 1 2 sensor tegangan re m hal ini ji V maka ke Vsupply, j h besar d kan menjadi p-amp yang rangkaian iasanya me ipe LM339 penelitian tegangan r ini karena ndeteksi jar 2. Jika tegan daripada te ya adalah +V nsor lebih rensi maka 2. Rangkaian otor Driver n motor dr sangat p motor DC isa berupa au berlawan dari motor n kecepatan mengatur PW iver yang d ang mampu pere pada tia
Gamb U penuli yang perfor adalah driver untuk yang t Rangk R untuk untuk mengg Rangk pemba tegang sumbe volt. G Peran AN22 C1 CAP 12v 12v D1 DIOD U2 LM780 1 3 VIN bar 13. Rang Untuk menja is pakai, pen lebih bes rma robot. M h memparal motor ters mendapatka terlihat Pada kaian Set Po Rangkaian s menentukan berhenti. R gunakan p kaian set poi
halangan dan sensor kiri tidak ada halangan maka akan belok kiri yaitu dengan motor kemudi berputar ke kanan. Jika kedua sensor mendeteksi adanya halangan maka akan belok ke kanan yaitu dengan motor kemudi berputar ke kiri.
Pengujian Keseluruhan Sistem
Tujuan dari pengujian keseluruhan sistem ini yaitu untuk mengetahui system pada aplikasi apakah dapat berjalan sesuai dengan yang diharapkan. Dimulai dari mendeteksi halangan, berhenti perlahan, dan kemudian berbelok.
Hasil dari pengujian ini diperoleh hasil ketika terdapat obstacle, robot akan langsung berhenti. Dan tidak bisa berbelok karena telah berhenti terlebih dahulu.
Kesimpulan
Dari penelitian ini dan dengan melihat masalah yang telah dirumuskan maka dapat diambil kesimpulan seperti berikut : 1. Untuk merancang dan membuat
ackerman mobile robot dengan kendali PID untuk menghindari halangan. 2. Respon kecepatan stabil pada saat 6µS 3. Pembacaan sensor PSD dapat
langsung dibaca oleh FPAA karena FPAA bersifat Analog.
4. Dalam mendesain Bagaimana mendesain kendali PID menggunakan FPAA.
Saran
Saran yang diajukan dari Tugas Akhir ini untuk penelitian selanjutnya adalah : Penelitian ini menggunakan control PID dengan try and error. Diharapkan pada penelitian selanjutnya menggunakan metode yang lebih baik.
Daftar Pustaka
Alit Aryanti, Ni Ketut. Perencanaan dan
Pembuatan Alat Kontrol PH pada Kolam Pembenihan Ikan Menggunakan FPAA. Surabaya:
Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya.
Anadigm Inc. 2003. AN221E04 Datasheet. (online).
(www.anadigm.com/_doc/DS030100-U006.pdf). Diakses pada tanggal 17 Juni 2012.
ATMEL Corporation. 2010. 8-bit
Microcontroller with 2K Bytes In-System Programmable Flash ATtiny
2313. (Online).
(http://www.atmel.com/Images/doc25 43.pdf). Diakses pada tanggal 23 Juli 2012.
SHARP Corporation. 2006. GP2D120
Optoelectronic device. (Online).
(www.sharpsma.com/webfm_send/12 05). Diakses pada tanggal 9 Juli 2012.
Widyantara, Helmy. 2008. Sistem Kendali
Kecepatan Motor Searah dengan Algoritma Proportional Differential Digital Berbasis Field Programmable Gate Array, (Jurnal). Surabaya:
