PENGARUH DAN HUBUNGAN TEKNOLOGI ROBOTIKA PADA PENDIDIKAN ANAK DI SEKOLAH
Herfia Rhomadhona
Jurusan Ilmu Komputer dan Eletronika Instrumentasi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada S2/S3 Yogyakarta 55281 Indonesia
herfia.rh@gmail.com
Abstrak
Ilmu pengetahuan dan teknologi yang setiap berkembang setiap detik baik teknologi gadget hingga teknologi elektro yang tertanam dalam permainan anak-anak. Sehingga memaksa orang tua untuk memberikan anak dengan pengetahuan tentang robotika, karena diketahui pendidikan robotika ini memberikan dampak postif yang mampu meningkatkan kreativitas anak dan mengasah kemampuan berpikir yang mengutamakan logika sehingga anak akan terlatih dalam memecahkan masalah. Dalam paper ini akan diperkenalkan beberapa jenis robot yang Beberapa merk robot yang direkomendasikan untuk pendidikan anak diantaranya yang terpopuler didunia adalah LEGO robot.
Kata kunci : pendidikan robotika, problem solving, anak, LEGO robot, HUNA robot
Abstrack
Science and technology are evolving every second of every kind of technology gadgets to electro technology embedded in children's games. Thus forcing parents to provide children with the knowledge of robotics, as it is known educational robotics positive impact that can improve a child's creativity and thinking skills that prioritizes the logic so that the child will be trained in solving problems. In this paper will be introduced some kind of robot that some brands of robots that are recommended for children's education is among the world's most popular LEGO robot.
Keyword : robotics education, problem solving, children, LEGO robot, HUNA robot
I. INTRODUCTION
Sebagai makhluk sosial, anak-anak tidak bisa dipisahkan dari kehidupan bersama sesamanya, saling berinteraksi dengan perantara permainanan (toys) baik permainan tradisional maupun teknologi. Perkembangan teknologi semakin pesat dan canggih baik teknologi gadget dengan berbagai macam sosial media maupun teknologi yang bergerak dibidang elektro. Contoh kecil dari teknologi yang sering kita jumpai bahkan sering dipermainkan oleh anak-anak usia dini atau balita yaitu mobil-mobilan, pesawat terbang, helicopter, train dengan remote control untuk anak laki-laki, sedangkan toys anak perempuan
Untuk itu, perlu pengenalan robotika untuk anak dalam dunia pendidikan baik disajikan dalam kurikulum ataupun ekstrakulikuler dengan pembelajaran secara bertahap yaitu pada anak TK pengajaran lebih ke permaianan misalnya bermain puzzle, menyusun benda-benda yang membentuk pola, bermain rakit merakit mobil yang kemudian dirubah menjadi robot dan lain sebagainya, sedangkan pada anak SD pengajaran lebih mengembangkan kemampuan motorik anak, kemampuan bersosialisasi dalam grup, melatih melatih kemampuan kognitif, sambil belajar bagaimana berkreasi, membangun daya imajinasi, pengenalan dasar-dasar elektronik seperti kabel, pemasangan kabel, kegunaannya, dan lain sebagainya. Berbeda dengan anak tingkat menengah dan tingkat atas bahkan perguruan tinggi teknik pembelajaran akan semakin canggih dimana anak diajari dengan berbagai teknik agar mereka dapat membuat robot yang bisa menggerakkna tangan, melangkahkan kaki, berjoget, bernyanyi dan yang lain layaknya tingkah manusia tentunya dengan komponen, cara merakit dan pemrograman yang berbeda-beda.
Jadi Tujuan utama adalah untuk mengekspos anak-anak dalam mendalami ilmu pengetahuan dan teknologi dengan memungkinkan mereka untuk membangun dan mendesain robot sederhana yang dapat memecahkan masalah dengan pemrograman dan algoritma di lingkungan sekitarnya conton pemrograman mazesolving atau robot line follower.
II. ROBOT DAN ROBOTIKA
Istilah robot berawal bahasa Cheko “robota” yang berarti pekerja atau kuli yang tidak mengenal lelah atau bosan. Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat, berbahaya, pekerjaan yang berulang dan kotor.. Definisi robot menurut beberapa sumber :
Pada kamus Webster robot adalah “An automatic device that performs function ordinarily ascribed to human beings” Pada kamus Oxford dapat diperoleh
pengertian robot adalah A machine capable of carrying out a complex series of actions
automatically, especially one programmed by a computer.
Robot institute of America mendefinisikan arti robot sebagai berikut “A reprogammable multifunctional manipulator designed to move materials, parts, tools or other specialized devices through variable programmed motions for the performance of a variety of tasks”. International Standard Organization (ISO
8373) mendefinisikan robot sebagai: “An automatically controlled, reprogrammable, multipurpose, manipulator programmable in three or more axes, which may be either fixed in place or mobile for use in industrial automation applications”.
Menurut Encyclopaedia Britannica robot adalah “mesin otomatis dioperasikan yang menggantikan tenaga manusia, meskipun mungkin tidak menyerupai manusia dalam penampilan atau melakukan fungsi dalam cara yang mirip manusia”.
Merriam-Webster menggambarkan robot sebagai “mesin yang terlihat seperti manusia dan melakukan tindakan berbagai kompleks (seperti berjalan atau berbicara) dari seorang manusia”, atau “perangkat yang secara otomatis melakukan tugas-tugas sering berulang rumit”, atau “mekanisme kontrol otomatis dipandu oleh” Menurut Wikipedia Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasan buatan).
Beberapa jenis robot yang ditinjau dari bentuknya yaitu :
1. Robot Mobile
mikrokontroler dan sensor-sensor elektronik.
2. Robot Jaringan
Robot jaringan bisa dibilang lebih canggih dibandingkan dengan robot mobile. Robot jaringan memungkinkan pemiliknya untuk mengontrol robot menggunakan jaringan internet dengan protokol TCP/IP. Dengan kecanggihan internet ini, koneksi robot jaringan, proses kontrol, dan monitoringnya dapat dilakukan melalui jaringan. Salah satu robot jaringan yang sudah berhasil dikembangkan adalah LIPI Wireless Robot (LWR) yang dikembangkan oleh Grup Fisika Teoritik dan Komputasi - GFTK LIPI.
3. Robot Manipulator (Tangan)
Robot manipulator (tangan) hanya memiliki satu tangan saja seperti tangan manusia yang fungsinya untuk memegang atau memindahkan barang, contoh robot ini adalah robot las di Industri mobil, robot merakit elektronik dan lain-lain.
4. Robot Humanoid
Penampilan dari robot humanoid menyerupai manusia bahkan robot ini dirancang khusus untuk mampu melakukan interaksi dengan peralatan maupun lingkungan yang dibuat untuk manusia. Jika di lihat secara umum pada umumnya robot yang satu ini mempunyai kepa dan bagian tubuh. Robot ini juga memiliki dua bagian kaki dan dua bagian tangan yang layaknya manusia, dan untuk bagian wajahnya robot ini juga memiliki bagian mata, mulut dan sebagainya.
5. Robot Berkaki
Robot berkaki ni memiliki kaki seperti hewan atau manusia yang mampu melangkahkan kakinya, seperti robot serangga, robot kepiting dan lain-lain. 6. Flying Robot
Flying robot merupakan robot yang mampu terbang, robot ini dirancang menyerupai pesawat model yang diprogram khusus untuk memonitor keadaan di tanah dari atas, dan untuk meneruskan komunikasi.
7. Underwater Robot
Jenis robot yang satu ini sangatlah canggih karena dapt digunakan di bawah laut untuk
memonitor kondisi bawah laut dan juga untuk mengambil sesuatu di bawah laut.
Sedangkan robotika adalah Robotika adalah satu cabang teknologi yang berhubungan dengan desain, konstruksi, operasi, disposisi struktural, pembuatan, dan aplikasi dari robot. Robotika terkait dengan ilmu pengetahuain bidang elektronika, mesin, mekanika dan perangkat lunak (software).
Dari definisi diatas terlihat jelas perbedaan robot dan robotika adalah robot merupakan alat atau benda yang dapat membantu kebutuhan manusia sedangkan robotika merupakan ilmu dan teknologi dalam pembuatan robot tersebut.
III. PENGENALAN ROBOTIKA SESUAI PENDIDIKAN ANAK
Dalam pendidikan robotika ini sebenarnya lebih Fokus untuk mendidik siswa adalah pada pengembangan beberapa keterampilan mulai dari teori lebih komunikatif kemampuan teknis.
Pendidikan robotika merupakan lingkungan belajar dimana beberapa anak akan bersama-sama mendesain dan konstruksi kreasi (objek yang memiliki karakteristik mirip dengan kehidupan manusia atau hewan). Dalam pendidikan robotika terfokus pada penciptaan robot dengan tujuan mengembangkan motorik dan kognitif keterampilan yang jauh lebih praktis. Secara tidak langsung pembelajaran robotika ini meminta anak untuk masuk dalam sebuah tim yang saling berdiskusi dalam dan saling menghormati dalam menyampaikan pendapat dan mengekspose kemampuan masing-masing.
Beda jenjang pendidikan beda pula jenis robot yang akan dipelajari sesuai karena semakin tinggi pendidikan maka akan semakin rumit robot serta pemrogramannya dan fungsi dari robot tersebut akan semakin kompleks. Ada beberapa komponen wajib dalam sebuah robot:
1. Manipulator :Mekanik ,Penyangga gerakan (appendage), Base (pondasi/landasan robot) 2. Controler Adalah jantung dari robot untuk
3. Power Supply Sumber tenaga yang dibutuhkan oleh robot, dapat berupa energi listrik, energi tekanan cairan ( hidrolik ), atauenergi tekanan udara ( Pneumatik ). 4. End Effector Untuk memenuhi kebutuhan
dari tugas robot atau si pemakai.
Berikut desain sistem secara umum, yang sering diimplementasikan pada mobile robot.
Gambar 1.1 desain sistem robot
Gambar 1.2 bagian mekanik robot
Beberapa merk robot yang rekomendasikan untuk pendidikan anak: roborobo, NXT, Lego, Fishertecnik, i-robo, kai robo, polulu, Huna robo, yang dapat digunakan untuk anak SD-SMA bahkan perguruan tinggi. Dalam hal ini, akan dijabarkan pembelajaran robot untuk tingkat TK-SD dan SMP dengan komponen dari huna robot. Kenapa menggunakan huna robot? Karena harga lebih terjangkau untuk masyarakat tingkat menengah di Indonesia. Sedangkan untuk tingkat SMA dan universitas lebih disarankan menggunakan LEGO. LEGO merupakan perusahaan robot berasal dari Jerman yang terkenal dan popular di dunia, dengan menggunakan sistem dimana
memungkinkan siswa/mahasiswa untuk membuat interface dan analisa perangkat lunak robot (pemrograman dalam bahasa C).
1. Tingkat TK
- Mengenalkan robot dengan tema cerita anak
- Belajar menggunakan sensor inframerah untuk sensor jarak dan garis hitam - Belajar menggunakan remote control - Terdiri dari berbagai macam warna
komponen sehingga menarik minat anak
Gambar 1.3 cara merakit robot untuk anak TK
2. Tingkat SD-SMP
Pelajaran dasar menggunakan blok, mainboard, dan motor dengan materi antara lain :
- Pengenalan tentang robot - Prinsip tuas
- Struktur robot
Gambar 1.4 robot dengan prinsip tuas
Pelajaran menengah menggunakan bermacam sensor, motor servo dan aplikasi program dengan materi antara lain :
- Pengenalan sensor - Bermacam bentuk energy - Prinsip benda bergerak - Gear
- Roda bergerigi
Gambar 1.5 berbagai macam robot bergerigi
3. Tingkat SMA dan Lanjutan - Design robot sesuai kreativitas
- Pengenalan berbagai jenis servo motor dan sensor
- Algoritma dan pemrograman
- Pemrograman sensor lebih dari satu fungsi
IV. HUBUNGAN MATERI ROBOTIKA DENGAN PELAJARAN YANG LAIN
Telah kita ketahui, terdapat beberapa jenis robot berdasarkan fungsinya. Dalam pembuatannya pun jelas tidak lepas dari materi pelajaran lain disekolah seperti bahasa asing, matematika, fisika, mekanika, algoritma, dan informatika. Selain itu, anak juga mengeskplore secara extra kemampuan berpikirnya terutama kemampun logika dengan menggunakan imajinaasi (daya hayal), fungsi panca indra, kemampuan dalam pengetahuan rancang bangun dan 3 dimensi.
- Bahasa dan bahasa asing
Bahasa dipergunakan saat berdiskusi dengan teman kala membangun sebuah robot. Begitu pun bahasa asing yang diperlukan saat membaca petujuk pembuatan robot hingga mengoperasikan software untuk memprogram robot.
- Matematika
Menerapkan konsep aljabar, geometri, probabilitas dan static. Menggunakan sistem bilangan, bentuk persamaan dan pertidaksamaan untuk menghitung, mengukur, mengestimasi jarak dan waktu tempuh dari pergerakan robot
- Fisika
Penerapan rumus-rumus kecepatan, gaya, percepatan, beban dan rumus turuanan lainnya. Menggunakan dinamika gerak
rotasi, memperhatikan dan memperhitungkan bidang miring robot, daya angkat serta menerapkan konsep tuas. - Panca indra dan sensor
Salah satu robot yang digemari anak adalah robot line follower dimana robot ini akan berjalan sesuai dengan garis yang bisa dideteksi robot, robot tersebut membutuhkan sensor sebagai indranya. Selain robot line follower ada juga robot yang mendeteksi nyala api. Dari situlah anak akan lebih mengenali dan mengerti fungsi-fungsi dari panca indra.
Gambar 1.6 robot linefollower
- Pemrograman dan algoritma
Agar robot dapat berjalan sesuai fungsinya maka kita harus memberikan suatu perintah atau aturan ke robot tersebut dengan sistem pemrograman dan algoritma. Dimana pada bagian inilah anak dituntut untuk mengasah kemampuan berpikir yang mengutamakan logika sehingga anak akan terlatih dalam memecahkan masalah.
V. PENGARUH ROBOTIKA SECARA KONTINYU TERHADAP PERKEMBANGAN PENDIDIKAN
ANAK
Pada usia anak terjadi perkembangan motorik halus . Motorik halus adalah kemampuan yang berhubungan dengan keterampilan fisik yang melibatkan otot kecil dan koordinasi mata-tangan. Saraf motorik halus ini dapat dilatih dan dikembangkan melalui kegiatan dan rangsangan yang kontinu secara rutin. Seperti, bermain puzzle, menyusun benda-benda membentuk pola yang diinginkan seperti robot , mobil, rumah , binatang dan sebagainya.
Hal mempunyai pengaruh yaitu kemandirian dan rasa percaya diri anak dalam mengerjakan sesuatu, karena ia sadar akan kemampuan fisiknya. Sehingga terlihat dampak positif dari pendidikan robotika untuk perkembangan anak antara lain :
1. Meningkatkan kemampuan motorik halus pada anak.
Menurut Irsan Suseno, salah satu pendiri Mechatron, pendidikan tersebut dapat menstimulus kerja sensorik dan motorik anak. Selain itu juga dapat menyalurkan bakat dan hobi anak yang terus berkembang.
2. Ilmu robotika yang umumnya dikemas dalam permainan juga tentunya membuat anak antusias mempelajarinya. Karena berhasrat menciptakan robot versi dirinya sendiri, anak akan memutar otak membuat robot yang lain daripada yang lain dan fokus mengerjakan proyek robotnya
3. Belajar robotik, anak tidak hanya sekedar bermain robot saja, tetapi juga belajar membuat robot dan teknik-teknik pemogramannya yang dapat membuat anak menjadi lebih kreatif dan lebih imajinatif 4. robotika mendorong anak untuk mempunyai
pemahaman, jika aku ingin bisa sesuatu, aku harus belajar. Malah tidak menutup kemungkinan anak bisa mempunyai kesimpulan bahwa, tidak ada yang sulit jika belajarnya sungguh-sungguh
5. dengan mengasah motorik anak untuk kreatif, kelas robotika pun Merangsang berpikir sistematis dan terstruktur dalam menyelesaikan sebuah masalah dengan ilmu teknik yang dapat memecahkan algoritma 6. Melatih kesabaran dan ketekunan dalam
membuat suatu projek
7. Melatih kerjasama dalam kelompok dan meningkatkan kepercayaan diri, menerima dan menghargai pendapat orang lain serta berani menyatakan atau menampilkan ide kreatifnya
Setiap individu menghadapi tantangan dan situasi menarik yang mendorong anak untuk membuat dan menghasilkan sesuatu dengan orang lain dalam suatu tim, proses ini memperkaya mereka secara fisik dan intelektual. Biasanya dalam pertemuan pertama atau kedua, anggota kelompok cenderung untuk bersaing dalam menyelesaikan tugas-tugas secara individual, akibatnya berimbas kepada alat/robot yang mereka buat. Sehingga dibutuhkan instruktur yang mengontrol tim tersebut. Instruktur akan mengamati, mengarakan dan memberikan konsep agar setiap anggota focus pada tugasnya masing-masing sehingga solusi lebih cepat dicapai.
VI. KESIMPULAN
Seperti yang kita ketahui, perbedaan antara robot dan robotika dimana robotika merupakan ilmu dan teknologi dalam pembuatan robot sedangkan robot merupakan alat atau benda yang dapat membantu kebutuhan manusia. Robot memiliki dampak positif dan negative tergantung dari sudut pandang ekonomi, religious dan lain lain . namun robot hanyalah alat untuk memenuhi kebutuhan manusia dapat di gunakan . agar tidak mengalami kesalahan apabila manusia yang melakukan pekerjaan tersebut.
menggunakan rumus dan sifat dalam ilmu fisika, dan juga buku panduan yang menggunakan bahasa inggris sehingga anak sejak dini sudah mengerti bahasa asing dan siap menerima ilmu pengetahuan dan teknologi yang baru.
VII. REFERENSI
[1] Houxiang Zhang; Baier, T.; Jianwei Zhang; Wei Wang; Rong Liu; Dazhai Li;
Guanghua Zong, "Building and Understanding Robotics---a Practical Course for Different Levels Education," Robotics and Biomimetics, 2006. ROBIO '06. IEEE International Conference on , vol., no., pp.61,66, 17-20 Dec. 2006
[2] Shevchenko, A.I., "Design of the self-education robotics system," Artificial Intelligence Systems, 2002. (ICAIS 2002). 2002 IEEE International Conference on , vol., no., pp.40,41, 2002
[3] Jimenez Jojoa, E.M.; Bravo, E.C.; Bacca Cortes, E.B., "Tool for Experimenting With Concepts of Mobile Robotics as Applied to Children's Education,"
Education, IEEE Transactions on , vol.53, no.1, pp.88,95, Feb. 2010
[4] http:://en.wikipedia.org/wiki/Educational_ robotics
