PENGEMBANGAN MODUL DAN KIT ARM ROBOT UNTUK
PEMBELAJARAN EKSTRAKULIKULER ROBOTIKA
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Ilmu Komputer
Oleh
INDAR BISMOKO 0807611
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
HALAMAN PENGESAHAN
PENGEMBANGAN MODUL DAN KIT ARM ROBOT UNTUK PEMBELAJARAN EKSTRAKULIKULER ROBOTIKA
INDAR BISMOKO
0807611
Disetujui dan Disahkan oleh Pembimbing :
Pembimbing I
Drs. Waslaluddin, M.T.
NIP. 196302071991031002
Dr. Wawan Setiawan,M.Kom.
NIP : 196601011991031005
Mengetahui
Ketua Prodi Program Studi Pendidikan Ilmu Komputer
FPMIPA UPI
Dr. Enjang A Nurdin, M.Kom.
LEMBAR PERNYATAAN
De ga i i saya, I dar Bis oko e yataka bahwa skripsi de ga judul Pengembangan Modul Dan Kit
Arm Robot Untuk Pembelajaran Ekstrakulikuler Robotika beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan saya tidak melakukan penjiplakan atau penguntipan dengan cara yang tidak sesuai etika yang berlaku dalam masyaakat keilmuan. Atas pernyataan ini saya siap menanggung resiko/sangsi yang dijatuhkan kepada saya apabila di kemudian hari ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini.
Bandung. Oktober 2013 Yang Membuat Pernyataan
PENGEMBANGAN MODUL DAN KIT ARM ROBOT UNTUK PEMBELAJARAN EKSTRAKULIKULER ROBOTIKA
Waslaluddin, Wawan Setiawan, Indar Bismoko Program Studi Pendidikan Ilmu Komputer FPMIPA
Universitas Pendidikan Indonesia
Jl. Dr. Setiabudhi No.229 Bandung 40154 Jawa Barat-Indonesia
Abstrak
Bidang pendidikan robotika harus terus dikembangkan untuk mengejar ketertinggalan dibidang robotika itu sendiri. Penelitian dengan judul pengembangan modul dan kit arm robot untuk pembelajaran ekstrakulikuler robotika ini bertujuan untuk mendukung kegiatan ekstrakulikuler robotika dengan kit arm robot beserta modul pendukungnya. Penelitian dan pengembangan kit arm robot beserta modulnya ini terdiri dari tahap studi pendahuluan, analisis kebutuhan, pembuatan, uji spesifikasi alat dan tahap terakhir adalah evaluasi produk dengan pendapat ahli. Hasil uji coba ini sudah layak digunakan.
Kata Kunci: Ekstakulikuler Robotika, Kit Arm Robot.
Abstrack
Robotics education must be developed to keep pace with robotic technology. Research with the title development kit robot arm and module for learning extracurricular robotics purpose to support extracurricular activities with robotics kit robotic arm and supporting modules. Research and development of robotic arm kit with module process is preliminary study phase,requirements analysis, manufacture, test equipment specifications and final stage is evaluation of products with expert juggement. Results of this trial is worth to using in extracurricular robotics.
DAFTAR ISI
2.7.1. Tipe cartesian-coordinate/ rectangular-coordinate ... 19
2.7.3. Tipe polar-coordinate/ spherical-coordinate ... 20
2.7.4. Tipe scara (selective compliance assembly robot arm) ... 20
2.7.5. Tipe articulated/ anthropomorphic ... 21
2.8.Tinjauan Umum Mekanik ... 21
2.10.10.Sistem Monitor Mikrokontrol……… 46
2.10. Tinjauan Umum Software……….. 49
2.10.6.Operator Aritmatika ……… 58
2.10.7.Operator Unary……… 59
2.11. ADC (Analog to Digital Converter)………. 59
2.12.1. Timing Diagram Timer/Counter……….. 63
2.12.2. Deskripsi Register Timer/Counter 8 bit……… 65
2.12.3.Register Timer/Counter TCNT0……… 67
2.12.4.Register Timer/Counter OCR0 ………. 68
2.12.5.Register Timer/Counter Register –TIFR……….. 68
2.13. Sistem Pemrograman Motor Servo………. 69
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1.Tahap Analisis Kebutuhan ... 76
4.1.1.Sistem Hardware ... 76
4.1.3.Sistem Software ... 79
4.4.4.Uji Coba Potensiometer Board... 131
4.4.5.Uji Coba Push Button Board. ... 134
4.4.6.Uji Coba Motor Servo ... 136
4.4.7.Uji Coba Kit Arm Robot ... 139
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan……… 148 5.2. Saran……….. 148
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arduino UNO 16
Gambar 2.2 ARM Robot 18
Gambar 2.3 Tipe cartesian-coordinate/ rectangular-coordinate 19
Gambar 2.4 Tipe cylindrical-coordinate 20
Gambar 2.5 Tipe polar-coordinate/ spherical-coordinate 20
Gambar 2.6 Tipe scara (selective compliance assembly robot arm) 21
Gambar 2.7 Tipe articulated/ anthropomorphic 21
Gambar 2.8 Dasar kerja motorgearbox 22
Gambar 2.9 Kontruksi Motor DC 22
Gambar 2.10 Macam-macam motor servo 24
Gambar 2.11 Bentuk Fisik Resistor 25
Gambar 2.12 Resistor 5W 26
Gambar 2.13 Bentuk Fisik resistor variable 26
Gambar 2.14 Simbol resistor variable 27
Gambar 2.15 Simbol LED 29
Gambar 2.16. Bentuk LED 30
Gambar 2.17 Simboldari Dioda Foto 31
Gambar 2.18 Bentuk Foto Dioda 32
Gambar 2.19 Diode zener 33
Gambar 2.20 Regulator tegangan dengan diode zener 35
Gambar 2.21 Tabung kapasitor 35
Gambar 2.22 Lapisan kapasitor 36
Gambar 2.23 Kapasitor Elektrolitik 36
Gambar 2.25 Kode warna kapasitor 38
Gambar 2.26 Kapasitor Non Polar 40
Gambar 2.27 Kapasitor Polar 41
Gambar 2.28 Bentuk Mikrokontroler ATMega 32A dan Konfigurasi Pin 45
Gambar 2.29 Arsitektur Mikrokontroler 46
Gambar 2.30 LCD 16x2 Character 47
Gambar 2.31 Alur Proses Flowchart 53
Gambar 2.32 Lambang Flowchart Yang disepakati 56
Gambar 2.33 Register ADMUX 61
Gambar 2.34 Blok Diagram timer/counter 63
Gambar 2.35 Timing diagram timer/counter, tanpa prescaling 63
Gambar 2.36 Timing diagram timer/counter, dengan prescaling 64
Gambar 2.37 Register Timer Counter 8bit 65
Gambar 2.38 Register timer TCNT0 67
Gambar 2.39 Register timer OCR0 68
Gambar 2.40 Register timer TIFR 68
Gambar 2.41 Servo Parallax dan Hitech HS-311 69
Gambar 2.42 Posisi horn dengan PWM-nya 70
Gambar 4.1 Servo Hitec HS-645MG dan SpringRC SM-S8466M 79
Gambar 4.2 Software CodevisionAVR 2.05 80
Gambar 4.3 Diagram Blok Hardware Kit Pembelajaran 82
Gambar 4.4 Software EAGLE CAD 83
Gambar 4.5 Skematik Arduino Board 85
Gambar 4.6 Skematik LCD BOARD 86
Gambar 4.7 Layout LCD Boar 86
Gambar 4.8 Skematik PushButton BOARD 87
Gambar 4.9 Layout PushButoon Board 88
Gambar 4.10 Desain Gripper 89
Gambar 4.12 Desain Sambunagn Servo B 90
Gambar 4.13 Desain Lengan Bawah 90
Gambar 4.14 Desain Lengan Atas 90
Gambar 4.15 Desain Lengan Tengah 91
Gambar 4.16 Desain Plat Poros Putar 91
Gambar 4.17 Software AUTOCAD 2008 93
Gambar 4.18 Pembuatan Skematik rangkain PCB 99
Gambar 4.19 Pembuatan Layout rangkain PCB. 100
Gambar 4.20 Hasil Pembuatan Layout rangkain PCB. 101
Gambar 4.21 Hasil Jadi Pushbutton Board 102
Gambar 4.22 Hasil Jadi LCD 16x2 Board 102
Gambar 4.23 Hasil Jadi Potensiometer Board 103
Gambar 4.24 Hasil penempatan Arduino Board dan
Regulator Board di dudukan aklirik. 103
Gambar 4.25 Adaptor yang digunakan untuk sumber tenaga arduino board. 104
Gambar 4.26 Aki Kring yang digunakan untuk sumber tenaga motor servo. 104
Gambar 4.27 Hasil Hardware ditempatkan di dalam kotaknya. 105
Gambar 4.28 Hasil Kit Arm Robot yang siap diuji coba. 105
Gambar 4.29 Gambar Multimeter yang digunakan. 107
Gambar 4.30 Hasil Sambungan Plat 111
Gambar 4.31 Hasil Rangka Lengan Robot 112
Gambar 4.32 Hasil Sambungan Servo 112
Gambar 4.33 Bagian Rangka Kotak Hardware 113
Gambar 4.34 Kotak Hardware Disatukan Dengan Lengan Arm Robot 114
Gambar 4.35 AVRISP Downloader 115
Gambar 4.36 USB to Serial Adapter 115
Gambar 4.37. Pilih Menu Start Kemudian Klik Program CodeVision AVR 122
Gambar 4.38. Memulai Project Baru 123
Gambar 4.40. Pilih Yes untuk Menggunkan CodeWizardAVR 124
Gambar 4.41. Memilih Chip dan Clock yang Digunakan 124
Gambar 4.42. Mengatur PORTC sebagai LCD PORT 125
Gambar 4.43. Mengatur Timer 0 125
Gambar 4.44. Mengatur ADC fitur 126
Gambar 4.45. Mengatur PORT servo 127
Gambar 4.46. Mengatur PORT pushbutton 127
Gambar 4.47. Melihat hasil pengaturan codewizardAVR 128
Gambar 4.48.Membuat File Project dan menyimpan hasil
pengaturan codewizardAVR 128
Gambar 4.49.Regulator Yang Diuji Coba 129
Gambar 4.50 Uji Coba Arduino Board. 130
Gambar 4.51 Hasil Uji Coba LCD Board. 131
Gambar 4.52 Uji Coba Potensiometer Board. 133
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai warna gelang pada resistor 27
Tabel 2.2. Nilai-nilai kapasitor 38
Tabel 2.3. Perhitungan nilai kapasitor 39
Tabel 2.4. Kode karakteristik Kapasitor kelas I 39
Tabel 2.5. Kode karakteristik Kapasitor kelas II dan kelas III 40
Tabel 2.6 Deskripsi Pin LCD 16x2 Character 48
Tabel 2.7 Lima Tipe Dasar Bahasa C 58
Tabel 2.8 Operator Bitwise 58
Tabel 2.9 Operator Aritmatika 58
Tabel 2.10 Operator Unary 59
Tabel 2.11 Deskripsi Bit Mode Pembangkit Bentuk Gelombang 65
Tabel 2.12 Mode Output Pembanding, tanpa PWM 66
Tabel 2.13 Mode Output Pembanding, Mode fast PWM 66
Tabel 2.14 Mode Output Pembanding, Mode phase correct PWM 66
Tabel 2.15 Deskripsi bit clock select. 67
Tabel 4.1 Alat dan Bahan 110
Tabel 4.2 Hasil Uji Coba Board Potensiometer 133
Tabel 4.3 Hasil Uji Coba Push Button 135
Tabel 4.4 Hasil Uji Coba Motor Servo 139
Tabel 4.5 Hasil Uji Coba Kit ARM ROBOT 140
Tabel 4.6 Penilaian Aspek Umum 143
Tabel 4.7 Penilaian Aspek Kit Arm Robot 144
Tabel 4.8 Penilaian Aspek Modul Pembelajaran Arm Robot 144
Tabel 4.9 Penilaian Aspek Pembelajaran 145
PENGEMBANGAN MODUL DAN KIT ARM ROBOT UNTUK PEMBELAJARAN EKSTRAKULIKULER ROBOTIKA
BAB I PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Teknologi mengalami suatu kemajuan yang sangat pesat pada masa sekarang
ini. Teknologi yang canggih telah menggantikan peralatan-peralatan manual yang
membutuhkan banyak tenaga manusia untuk dioperasikan, salah satunya yaitu
penggunaan robot. Perkembangan teknologi robotika telah membuat kualitas
kehidupan manusia semakin tinggi. Saat ini perkembangan teknologi robotika telah
mampu meningkatkan kualitas maupun kuantitas produksi berbagai pabrik. Teknologi
robotika juga telah menjangkau sisi hiburan dan pendidikan bagi manusia. Salah satu
cara menambah tingkat kecerdasan sebuah robot adalah dengan menambah sensor
pada robot tersebut.
Walau Indonesia belum menjadi negara maju, Indonesia pun tidak mau
ketinggalan dalam pengembangan robot. Salah satu trigger kemajuan robot di
Indonesia adalah kontes robot. Indonesia telah mengadakan beberapa kali Kontes
Robot Indonesia (KRI), dimana pemenangnya sebagai wakil Indonesia untuk
mengikuti kontes robot tingkat internasional yang diselenggarakan di beberapa negara
Asia seperti Jepang, Thailand, Korea Selatan, Cina, Malaysia, Vietnam dan lain-lain.
Bahkan salah satu peserta yang mewakili Indonesia pada tahun 2001 yaitu tim B-Cak
dari PENS (Politeknik Elektronika Negeri Surabaya) pernah memenangkan Juara
Pertama pada Asia-Pacific Broadcasting Union (ABU) Robocon yang
diselenggarakan di Koriyama, Fukushima–Jepang (Panduan Kontes Robot Cerdas
Indonesia, 2011). Walaupun Wakil Indonesia belum pernah menjadi juara 1 lagi di
ABU Robocon, tim robot Indonesia selalu menjadi tim yang kuat. Hasil terakhir ABU
Politeknik Negeri Batam mendapat penghargaan 2nd runner up.
Dunia robotika juga semakin berkembang pesat. Teknologi Robotika mulai
banyak digunakan oleh industri-industri berskala produksi besar untuk menggantikan
peran manusia. Kelebihannya adalah hasil lebih presisi, mampu melakukan pekerjaan
tanpa adanya rasa lelah. Selain dunia robotika, mikrokontroler juga berperan banyak
dalam dunia otomasi di industri.
Dalam dunia otomasi, robot memegang peranan penting sebagai salah
satu hal yang potensi pengembangannya saat ini terbesar. Fungsi utama robot dalam
dunia industri saat ini adalah menggantikan tugas manusia yang berhubungan
dengan kegiatan yang berulang-ulang atau repetitif yang membutuhkan daya tahan
serta konsentrasi tinggi, terutama untuk melakukan pekerjaan fisik yang berat,
memindahkan barang, memposisikan benda dan proses-proses lainnya. Jika
seseorang disuruh melakukan suatu kegiatan repetitif maka pekerjaan itu akan
terasa menjemukan dan melelahkan sehingga kadang dapat menimbulkan
kelalaian yang tidak jarang mengarah pada kecelakaan. Untuk meminimalisasi
hal-hal tersebut maka manusia memerlukan robot sebagai pengganti yang
mempunyai daya tahan serta konsentrasi yang tinggi terutama dalam mengerjakan
pekerjaan yang berulangulang atau repetitif.
Pada awalnya, robot merupakan suatu mesin otomatis dimana sistemnya
masih berupa otomatis mekanik dengan gerakan yang dikontrol oleh sistem
kontrol yang sederhana. Dengan berkembangnya komputer dan perangkat lunak
(software), sistem kontrol pada robot dikembangkan dengan menggunakan
komputer dimana kontrol gerakan serta sensor-sensornya ditangani oleh komputer.
Keadaan ini membuat robot semakin handal untuk menangani suatu pekerjaan.
Pembekalan generasi muda tentang keilmuan robotika sejak dini, diharapkan
mampu menjawab segala tantangan bangsa ini pada masa depan. Penanaman konsep
ilmu robotik dan mikrokontroler sejak dini diharapkan mampu menjadi modal yang
kuat untuk dikembangkan dan diterapkan pada segala aspek.
perkembangan dunia robotika. Pihak penyelenggara pendidikan pun harus
mengimbangi perkembangan dunia robotika ini. Pihak penyelenggara pendidikan
menyadari mereka harus mengajarkan materi robotika kepada generasi muda agar
Indonesia bisa mengejar ketinggalan teknologi robotika dari negara maju.
Dunia pendidikan memiliki tanggung jawab untuk menghasilkan peserta didik
yang handal dan mampu mengikuti perkembangan teknologi, melihat tuntutan
tersebut telah banyak sekolah – sekolah formal yang menyelenggarakan kegiatan
ekstrakulikuler robotika.
Berdasarkan Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia
Nomor 39 Tahun 2008 tentang Pembinaan Kesiswaan (2008: 4), kegiatan
ekstrakurikuler merupakan salah satu jalur pembinaan kesiswaan. Kegiatan
ekstrakurikuler yang diikuti dan dilaksanakan oleh siswa baik di sekolah maupun di
luar sekolah, bertujuan agar siswa dapat memperkaya dan memperluas diri.
Memperluas diri ini dapat dilakukan dengan memperluas wawasan pengetahuan dan
mendorong pembinaan sikap dan nilai-nilai.
Kegiatan ekstrakulikuler harus mendukung perwujudan dari keunggulan
pengembangan sekolah yang bersangkutan yang dilaksanakan jam pelajaran agar
memperkaya dan memperluas wawasan pengetahuan serta kemampuan siswa.
Kegiatan ekstrakulikuler diharapkan dapat menunjang dan dapat mendukung program
dalam sekolah yaitu mengembangkan pengetahuan dan kemampuan penalaran ,
keterampilan , kreativitas minat dan bakatnya serta pengembangan sikap siswa.
Kemampuan siswa untuk merakit, memprogram dan menjalankan sebuah
robot merupakan hal yang dapat mengasah kemampuan siswa dalam memahami
penerapan teknologi dan otomasi. Yang pada akhirnya menciptakan kecenderungan
siswa untuk terus mencari tahu tentang apa itu otomasi dan robotika.
Salah satu robot yang memiliki sistem gerak seperti manusia adalah lengan
robot. Lengan robot tersebut dirancang agar dapat mengikuti gerak lengan manusia,
serta mampu bergerak secara seimbang dengan menggerakkan motor servo pada
suatu pengendali yang disebut mikrokontroler, sehingga sistem gerak dari robot ini
menjadi otomatis sesuai dengan program yang telah dibuat sebelumnya.
Robot arm merupakan robot manipulator yang biasanya dicirikan karengan
mempunyai lengan arm ,robot ini biasanya diterapkan pada dunia industri, seperti
pada industri otomotif, elektronik dan komputer. Bagian tangan robot dikenal
sebagai manipulator tangan, yaitu sistem gerak yang berfungsi untuk memanipulasi
(memegang, mengambil, mengangkat, memindah atau mengolah) obyek (Pitowarno,
2006). Untuk melakukan pengambilan obyek lengan robot ini dilengkapi dengan
gripper (pemegang).
Teknologi robotika yang telah diadopsi dalam berbagai aspek kehidupan
dengan teknologi yang demikian kompleksnya dalam dua puluh tahun terakhir ini
nampaknya telah membawa perubahan pola pengajaran keilmuannya dalam dunia
pendidikan teknik (Pitowarno, 2006). Semakin cepat ilmu berkembang maka semakin
banyak materi yang harus dipelajari. Materi yang banyak tentunya tidak akan terserap
dengan baik jika disajikan dengan cara yang biasa. Oleh karena itu dirasa perlu untuk
mengembangkan media/alat bantu dalam pembelajaran robotika yang diajarkan di
sekolah. Berdasarkan uraian diatas maka penulis mencoba melakukan penelitian
dengan judul “PENGEMBANGAN MODUL DAN KIT ARM ROBOT UNTUK
digunakan dengan maksimal dalam kegiatan ekstrakulikuler robotika.
1.3. TUJUAN PENELITIAN
1. Membuat kit arm robot yang yang tepat untuk mendukung kegiatan
2. Membuat modul pembelajaran berupa modul kit arm robot yang mendukung
kegiatan ekstrakulikuler robotika.
1.4. BATASAN MASALAH
Agar penelitian ini lebih terarah maka ditetapkan beberapa batasan sebagai berikut:
1. Fokus Peneltitian ini adalah bagaimanan mengembangkan Kit ARM ROBOT
yang cocok untuk mendukung kegiatan ekstrakulikuler robotika.
2. Materi pada ekstrakulikuler robotik meliputi sistem mikrokontoler, dan kontrol
aktuator motor servo.
3. Pembuatan sistem hardware untuk kebutuhan kit arm robot meliputi modul input
yang berupa potensiometer board dan pushbutton board, dan lcd board sedangkan
untuk main board dan power supply peneliti menggunakan yang sudah diperjual
belikan dipasaran.
4. Pembuatan system mekanik ARM robot hanya dengan menggunakan 4 DOF
(degree of freedom) dengan menggunakan 4 buah motor servo , 1
gripper/pencapit dengan menggunakan 2 buah motor servo. Penggunaan 4 buah
DOF pada lengan dan I buah gripper digunakan agar menyerupai lengan manusia.
1.5. MANFAAT PENELITIAN
Manfaat hasil penelitian sebagai berikut:
1. Diharapkan Arm Robot dan modul pembelajaran yang dikembangkan ini bisa
membantu dalam proses pembelajaran pada ekstrakulikuler robotika sehingga
bisa menciptakan ketertarikan siswa dibidang otomasi dan robotika. Arm robot
dan modul praktikum ini juga diharapkan bisa digunakan dalam pembelajaran
robot untuk anak SMK.
2. Untuk mengetahui bagaimana respon siswa ekstrakulikuler robotika terhadap
modul dan kit arm robot dalam mempelajari sistem mikrokontoler, motor servo,
LCD karalter, Analog to digital converter dengan potensiometer dengan
1.6. DEFINISI OPERASIONAL
Beberapa istilah yang umum digunakan di dalam penelitian ini
1. Arm robot adalah sebuah bagian mekanik yang dapat difungsikan untuk
memindah, mengangkat dan memanipulasi benda kerja yang dapat di program
ulang untuk memindahkan tool, material, atau peralatan tertentu dengan berbagai
program pergerakan untuk berbagai tugas dan juga mengendalikan serta
mensinkronkan peralatan dengan pekerjaannya
2. Modul adalah suatu paket pembelajaran yang memuat satu unit bahan pelajaran.
Pengajaran modul merupakan usaha penyelenggaraan pengajaran individu yang
memungkinkan siswa menguasai satu unti bahan pelajaran sebelum beralih ke
unit berikutnya sehingga dimungkinkan dapat menguasai bahan pelajaran secara
tuntas.
3. Kit pengajaran merupakan suatu kaedah inovatif yang digunakan sebagai bahan
pengajaran di sekolah yang digunakan dan dilaksanakan oleh guru-guru untuk
dijadikan bahan pengajaran dan pembelajaran di sekolah.
4. Derajat kebebasan (Degree of Freedom) suatu robot dapat diartikan sebagai
jumlah gerakan independen yang dapat dibuat suatu objek terhadap sistem
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Metodologi Penelitian
Drs. S. Margono (2009:1) mengatakan bahwa penelitian adalah semua
kegiatan pencarian, penyelidikan, dan percobaan secara ilmiah dalam suatu bidang
tertentu untuk mendapatkan fakta-fakta atau prinsip-prinsip baru yang bertujuan
untuk mendapatkan pengertian baru dan menaikan tingkat ilmu serta teknologi.
Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan membangun modul latih
untuk mata kuliah kontrol dan robotika. Mengacu kepada latar belakang
penelitian, serta rumusan masalah maka penelitian ini menggunakan metode
penelitian dan pengembangan (research and development).
Menurut Gay (1987:8) tujugan utama dari metode penelitian research and
development (R&D) bukanlah untuk menghasilkan sebuah teori maupun menguju
sebuah teori melainkan untuk menghasilkan produk yang berguna bagi
pembelajaran di sekolah. Produk yang dihasilkan melalui tahap penelitian R&D
bisa meliputi materi mengajar guru, materi dalam bentuk media, maupun sebuah
sistem manajemen. Hal senada juga diungkapkan oleh Borg dan Gall (1989:624),
penelitian Research and Development dalam pendidikan merupakan proses untuk
mengembangkan dan memvalidasi produk pendidikan.
Tujuan akhir dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan media
pembelajaran yang mampu diterapkan untuk mendukung kegiatan ekstrakulikuler
robotika. Mengacu pada latar belakang penelitian, pertanyaan–pertanyaan
penelitian, serta pertimbangan praktis maka penelitian ini menggunakan metode
penelitian dan pengembangan (Research And Development), karena metode ini
dapat mengembangkan dan menvalidasi produk pendidikan. Akan tetapi dalam
penelitian ini, tidak menggunakan langkah-langkah dalam Research And
Development, hal ini dikarenakan keterbatasan waktu dalam melakukan
penelitian. Langkah- langkah tersebut ialah sebagai berikut:
1. Research And Information Collecting
yang dibutuhkan dalam rangka pengembangan media pembelajaran interaktif
ini.
2. Planning
Langkah ini merupakan langkah dimana penelitian merencanakan penelitian,
merumuskan tujuan dan membuat desain produk.
3. Develop preliminary from of product
Dalam langkah ini berlangsung pengembangan modul dan kit arm robot.
4. Preliminary fiel testing
Uji coba lapangan dengan menggunakan angket, terjadi dalam langkah ini.
3.2. Alat dan Bahan
Yang menjadi bahan penelitian ini adalah materi mata kuliah kontrol dan
robotika yang akan disampaikan dalam bentuk modul latih. Dalam mendesain
modul latih alat yang dibutuhkan adalah komputer dengan sistem operasi
windows 7 dengan software EAGLE CAD. Dalam pembuatan modul latih alat
yang dibutuhkan adalah AVO meter, Solder, Obeng, tang potong, tang jepit.
Bahan yang dibutuhkan adalah Komponen Elektronika untuk sistem kontroler
antara lain resistor, transistor, kapasitor, induktor, dioda, LED juga bahan lain
PCB, timah, kabel, LCD character, seven segment. Sensor antara lain sensor
sensor jarak. Aktuator robot antara lain motor DC, motor servo.
3.3. Metode Penelitian
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode penelitian dan
pengembangan (research and development/R&D),yaitu metode untuk menghasilkan produk dan menguji keefektifan dari produk tersebut.
3.4. Prosedur Penelitian 3.4.1. Tahap Studi Pendahuluan
Studi pendahuluan meliputi pencarian informasi dan metode
penyelesaian masalah sesuai judul penelitian. Setelah studi pendahuluan
menggambarkan suatu masalah, keadaan dan gejala di lapangan sesuai dengan
judul penelitian.
Dimana data tentang potensi dan masalah tidak harus dicari sendiri, tetapi
bisa berdasarkan laporan penelitian orang lain, atau dokumentasi laporan kegiatan
dari perorangan atau instansi tertentu.
3.4.1.1. Studi Eksploratif
Studi eksploratif merupakan langkah yang bertujuan untuk memperoleh
gambaran yang lengkap, menyeluruh dan jelas berkenaan dengan masalah yang
akan diteliti, yaitu tentang pengembangan arm robot untuk media pembelajaran
ekstrakulikuler robotika. Tahap ini berguna untuk memantapkan desain dan fokus
penelitian. Studi ekspliratif diarahkan pada tiga hal yaitu:
1. Pengumpulan informasi yang berkaitan dengan masalah-masalah yang muncul
pada saat pelaksanaan ekstarakulikuler robotika.
2. Pengumpulan informasi tentang pelaksanaan ekstrakulikuler robotika.
3. Pengumpulan tentang media serta sumber pembelajaran ekstrakulikuler
robotika.
3.4.1.2. Studi Pustaka
Studi pustaka merupakan kegiatan mengumpulkan data-data berupa teori
pendukung dari sistem yang dibuat dengan maksud untuk memaparkan tentang
teori – teori pembentuk dan media pembelajaran pendukung pembelajaran
ekstrakulikuler robotika serta bagaimana menerapkannya. Sumber – sumber yang
diperoleh ialah dari beberapa buku, literature, jurnal, paper dan lainnya yang
relevan dengan pengembangan arm robot.
3.4.2. Tahap Pengembangan 3.4.2.1Analisis kebutuhan
Analisis kebutuhan yaitu merinci segala sesuatu yang dibutuhkan sebelum
pengguna, analisis kebutuhan perangkat lunak, dan analisis kebutuhan perangkat
keras dan mekanika.
Analisa kebutuhan merupakan tahap pertama yang menjadi dasar proses
pembuatan produk selanjutnya. Fitur arm robot yang dihasilkan sangat tergantung
pada hasil analisa kebutuhan ini. Untuk memperoleh informasi tentang kebutuhan
dalam pembuatan ARM robot penulis melakukan studi eksploratif dan studi
pustaka juga melakukan kerjasama dengan guru sehingga tetap mengacu pada
kurikulum yang digunakan.
3.4.2.2Desain Produk
Setelah menganalisis kebutuhan apa saja yang diperlukan dilanjutkan
dengan menganalisis produk yang akan dihasilkan. Output dari desain produk
adalah spesifikasi desain yang meliputi spesifikasi desain umum yang
menerangkan desain modul latih.
Tahap ini meliputi penentuan unsur-unsur yang perlu dimuatkan dalam kit
arm robot yang akan dikembangkan sesuai desain pembelajaran. Desain produk
dapat diwujudkan dalam gambar atau bagan, sehingga dapat digunakan sebagai
pegangan untuk menilai dan membuatnya, desain produk harus dilengkapi dengan
penjelasan mengenai bahan-bahan yang digunakan untuk membuat setiap
komponen dalam produk tersebut.
3.4.2.3Pembuatan Modul latih dan Kit Arm Robot
Didasarkan pada desain produk modul latihan dan kit arm robot yang telah
dibuat selanjutnya dikembangkan sehingga sesuai dengan spesifikasi materi pada
ekstrakulikuler robotika.
3.4.2.4Uji Ahli
Uji ahli (expert judgement) yaitu meminta pendapat ahli yang relevan
terhadap produk untuk menguatkan dan meninjau ulang produk awal serta
Pengujian terhadap arm robot dilakukan dalam penilaian pakar
berdasarkan kriteria pengujian berupa relevansi, efisiensi efektifitas dan
fleksibilitas berikut:
1. Relevansi modul dan kit arm robot dalam pelaksanaan kegiatan
ekstrakulikuler robotika.
2. Efisiensi dalam memanfaatkan modul dan kit arm robot dalam sumberdaya
untuk menyelenggarakan kegiatan ekstrakulikuler robotika.
3. Efektifitas memiliki arti yang identik dalam derajat kesesuaian antara modul
dan kit arm robot dengan keadaan aktual di lapangan.
4. Fleksibilitas modul dan kit arm robot dalam mendukung kegiatan
ekstrakulikuler robotika.
3.4.2.5Perbaikan Desain
Sebelum desain diujicobakan pada sampel tahap awal penelitian terlebih
dahulu akan dilakukan perbaikan terhadap desain sesuai dengan kekurangan
kekurangan yang ditemukan pada saat tahap pengujian modul latih.
3.4.2.6Tahap Implementasi
Setelah pengujian terhadap produk berhasil, dan mungkin ada revisi yang
tidak terlalu penting, maka selanjutnya produk tersebut diterapkan dalam kondisi
nyata untuk lingkungan yang luas, dalam operasinya sistem kerja baru tersebut,
tetap harus dinilai kekurangan dan hambatan yang muncul guna untuk perbaikan
lebih lanjut
3.5. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data untuk penelitian ini dengan menggunakan
kuisioner yang berisikan poin-poin yang dimuat dalam instrument penelitian.
kuisioner dilakukan untuk mengukur kelayakan dari modul latih yang telah dibuat
setelah digunakan oleh mahasiswa.
Data yang diperoleh dalam penelitian ini meliputi data hasil pengumpulan
informasi dari potensi dan masalah, hasil pengembangan dan hasil uji validasi.
Untuk data kualitatif dilakukan analisis data dengan menggunakan pendekatan
kualitatif, yang hasilnya digunakan untuk bahan revisi pada uji coba berikutnya.
Adapun intrumen yang digunakan merupakan kuisioner penilaian pakar
pendidikan dan pakar robotika yang mana kuisioner tersebut digunakan untuk
mengambil informasi , masukan dan tanggapan berdasarkan kriteria pengujian
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan dan hasil penelitian terhadap masalah yang dibahas dalam
skripsi ini, penulis dapat menarik beberapa kesimpulan bahwa kit arm robot beserta modul yang
dikembangkan sudah layak digunakan untuk pembelajaran ekstrakulikuler robotika baik tingkat
sekolah maupun universitas. Pengembangan kit pembelajaran ini dilakukan dengan metode
penelitian dan pengembangan.
5.2. Saran
Berdasarkan kekurangan, masalah dan kesimpulan yang didapatkan selama proses
pengembangan kit dan modul pembelajaran ini, penulis menyarankan agar kit arm robot ini
dapat diujicobakan kepada mahasiswa dan siswa SMP, SMA ataupun SMK . Untuk
pengembangan selanjutnya ada baiknya menggunakan Komputer untuk melihat data dari kit
arm robot sehingga siswa dapat membandingkan perbedaan antara melihat data menggunakan
LCD dengan menggunakan computer. Sedangkan untuk main boardnya , ada baiknya dibikin
agar lebih mudah dalam pengaturan PORT nya sehingga siswa lebih mudah dalam mengatur
DAFTAR PUSTAKA
Arikunto,S.(2006).Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik.Jakarta: Rineka Cipta.
Arikunto,S.(2008).Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan.Jakarta:PT.Bumi Aksara.
Sudjana.(2005).Metode Statistika.Bandung:Tarsito.
Trianto.(2007).Model-model Pembelajaran Inovatif Berorientasi Kontruktivistik.
Jakarta:Prestasi Pustaka Publisher
Universitas Pendidikan Indonesia.(2008).Pedoman Penulisan Karya Ilmiah.Bandung:UPI
Wahyudin, Dinn. Dkk.(2006).Pengantar Pendidikan.Jakarta:Universitas Terbuka.
Sumarna.(2006).Elektronika Digital Konsep Dasar & Aplikasinya.Yogyakarta:Graha Ilmu
Kusumadewi,Sri dan Purnomo,Hari.(2004).Aplikasi Logika Fuzzy Untuk Pendukung
Keputusan.Yogyakarta:Graha Ilmu
Sugiyono.(2009).Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D.Bandung:Alfabet
Suryadhi, T D S. (2010). Buku Pintar Robotika: Bagaimana Merancang & Membuat Robot
Sendiri. Yogyakarta: Andi.
Arifin, Z. (2011). Penelitian Pendidikan: Metode dan Paradigma Baru. Bandung:
Remaja Rosdakarya
Pitowarno, E. (2006). Robotika: Disain, Kontrol, dan Kecerdasan Buatan. Yogyakarta: Andi.
Departemen Pendidikan Menengah dan Kejuruan. (2003). Pedoman Penulisan Modul. Jakarta: Depdiknas.
Wardhana lingga. (2006). belajar sendiri mikrokontroler AVR seri ATMega 8535 simulasi,
hardware,dan aplikasi.Yogyakarta: Penerbit Andi.
Heryanto ary,adi wisnu,Ir. (2008). pemrograman bahasa C untuk mikrokontroler ATmega
8535. Yogyakarta:Penerbit Andi.
Andrianto heri.(2008). pemrograman AVR ATmega 16 menggunakan bahasa C codevision
Bejo agus.(2007).Rahasia kemudahan bahasa C dalam mikrokontroler ATmega 8535. Yogyakarta: Graha Ilmu.
