ROBOT PENGANTAR MAKANAN Kata Pengantar Maternal

ROBOT PENGANTAR MAKANAN

DI RUMAH SAKIT UMUM

OLEH :

NAMA : AL – ANSHAR

NIM : 55201 11 201

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER STMIK ADHI GUNA PALU

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur Penulis panjatkan kehadirat Allah Subahanawataala. atas limpahan

rahmat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah

dengan judul “Robot Line Follower Pengantar Makanan di Rumah Sakit”.

Penulisan Malakah ini didasarkan sebagai tugas tengah semester matakuliah

robotika, yang bertujuan untuk mengajari kepada mahasiswa bagaimana merancang sebuah

robot yang dapat dimanfaatkan dibidang / keperluan umum

Dengan keterbatasan pengetahuan yang ada, penulis tidak akan dapat meyelesaikan

tugas ini tanpa peran serta pihak lain. Oleh karena itu izinkan penulis untuk menyampaikan

ucapan terimakasih kepada orang tua tercinta yang telah banyak membantu baik dari segi

moril dan materil, dalam kesempatan ini pula penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada

pihak-pihak yang terlibat didalamnya.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan malakah ini masih jauh dari

sempurna, hal ini di sebabkan karena keterbatasan kemampuan dan waktu bagi penulis dalam

menyusun malakah ini. Oleh karena itu penulis dengan senang hati mengharapkan saran dan

kritik yang membangun dari pembaca guna kesempurnaan malakah ini.

Palu, 17 November 2014 Penulis

DAFTAR GAMBAR

1. Humanoid...6

2. Aibo...7

3. Robot Industri...8

4. Robot Mars Over...9

5. Robot Pengantar Makanan...10

6. Struktur robot bergerak otonom tipikal...11

7. Blok Kontrol PID close loop...15

8. Tanggapan sistem terhadap masukan fungsi langkah...17

9. Tanggapan sistem terhadap aksi kontrol proporsional...18

10. Tanggapan sistem terhadap aksi control Proporsional Derivative...18

11. Tanggapan sistem terhadap aksi kontrol Proporsional Integral...19

12. Tanggapan sistem terhadap aksi kontrol PID...20

13. Pergerakan Robot Tanpa Kontrol PID...21

14. Intensitas Cahaya Pantulan Sedikit...23

15. Intensitas Cahaya Pantulan Banyak...23

16. Sensor Garis...24

DAFTAR TABEL

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi telah membawa perubahan besar bagi kehidupan manusia yang begitu pesat. Tujuan dari penggunaan robot sebagai alat bantu untuk tugas rutinitas dalam ruangan menjadi mimpi manusia diawal penciptaannya. Pada periode delapan dekade setelah manusia bermimpi pertama kali tentang robot, sekarang sudah banyak diciptakan robot yang bisa dipekerjakan dibeberapa tempat khusus seperti rumah, departement stores dan rumah sakit (Ali meghdari et.al, 2004)

Penggunaan robot saat ini sudah mencakup seluruh sendi atau pekerjaan manusia, Teknologi dan otomasi industry yang semakin pesat, canggih dan modern mendorong manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya dengan cepat, tepat dan efisien sehingga dikembangkan teknologi robot untuk membantu dan mempermudah pekerjaan manusia di masa datang.

penyembuhan dan rehabilitasi, terapi behavioral, pemenuhan kebutuhan perseorangan dalam populasi khusus dan promosi kesehatan (Maja Mataric et al,2008).

Robot perawat atau robot nurse adalah salah satu contoh robot yang difungsikan dirumah sakit, robot yang awalnya diciptakan untuk membantu manajemen asuhan keperawatan di nursing home, tetapi penulis belum pernah mendengar robot pengantar makanan yang difungsikan untuk membantu pekerjaan koki (tukang masak) dirumah sakit yang bertugas untuk mengantarkan makanan kepada pasien setiap harinya keruangan-ruangan, adapun robot yang dapat diikut sertakan dalam peran untuk membantu dan meringankan beban koki dirumah sakit salah satunya adalah Robot line follower (robot pengikut garis) merupakan suatu jenis robot bergerak (mobile robot) yang mempunyai misi mendeteksi dan mengikuti suatu garis pandu.

Maka dari itu penulis mengambil sebuah judul makalah mengenai “Robot Follower Pengantar Makanan Menggunakan PID Controler”, yang dapat melakukan tugas dalam mengantarkan makanan kepada pasien secara tepat, cepat 1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan diatas maka penulis akan merumuskan masalah mengenai “Bagaimana sebuah System kontrol yang baik pada Robot, agar dapat mengantarkan makanan keruangan pasien dirumah sakit secara tepat dan cepat”

Untuk memperkecil bahasan pada makalah ini maka penulis memberikan batasan terhadap penulisan yang dibahas yaitu Robot Menggunakan system PID controller dan Robot yang dibahas adalah robot Line follower (pengikut garis)

1.4 Tujuan

Tujuan dalam penulisan makalah ini, Untuk memahami prinsip kerja robot line follower dan mengetahui manfaat dan peranan robot pada dunia kerja salah satunya di rumah sakit.

1.5 Manfaat

Dapat memberikan pengetahuan dan menambah wawasan tentang manfaat sebuah robot pada rumah sakit. Walaupun sampai saat ini belum ada implementasi nyata dari robot line follower untuk RS. tetapi diharapkan kedepannya robot ini dapat membantu pekerjaan manusia

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Asal Muasal Robot

kepada masyarakat dalam permainannnya di drama pentas RUR (Rossum’s Universal Robot), yang diterbitkan pada tahun 1920.[1]

2.2 Pengenalan Robot

robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik. baik menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, atau menggunakan program yang telah didefinisikan atau yang disebut dengan kecerdasan buatan (Artificial Intelegent). Istilah robot yang biasa terdengar umumnya mengandung pengertian suatu alat yang menyerupai manusia atau bahkan bertingkah laku seperti manusia, namun struktur tubuhnya tidak seperti manusia malainkan terbuat dari bahan

d. Human like (Mempunyai kemiripan dengan manusia)

Dari unsur-unsur diatas jelaslah bahwa robot bukan hanya sekedar perkakas biasa, namun merupakan mesin khusus yang dapat dikontrol oleh manusia lewat suatu prosesor atau controler. terdapat dua definisi yang dapat diterima dikalangan indutri mengenai robot, yaitu :

a. menurut RIA (Robotik Institute of Amerika) robot adalah "Manipulator yang berfungsi jamak dan dapat diprogram ulang dan dirancang untuk mengangkut materian, part, peralatan atau perangkat khusus melalui perubahan pergerakan terprogram untuk melakukan tugas bervariasi.

2.2.1 Jenis-Jenis Robot 1. Humanoid

Robot humanoid adalah robot yang termasuk dalam kategori robot berkaki yang memiliki bentuk struktural menyerupai manusia. robot ini memiliki penampilan keseluruhan yang didasarkan pada bentuk tubuh manusia, yaitu : memiliki dua buah kaki, dua buah tangan, badan, dan kepala.[13] Adapun salah satu contoh jenis robot Humanoid yang telah dikenal dikalangan luas yaitu robot Asimo.

Gambar 2.1 Asimo

(Sumber : http://world.honda.com/ASIMO/technology/

2011/specification/image/img_specification.jpg) 2. Animaloid

Gambar 2.2 Aibo

(Sumber : http://www.sony-aibo.com/wp-content/uploads/2013/01/Sony-AIBO-ERS-7M2-B1.jpg)

3. Robot industri

Gambar 2.3 Manipulator (lengan) (Sumber :

https://4.bp.blogspot.com/-21ojr_BOj_E/UhMgex3M29I/AAAAAAAAAMw/wuOBD1eTHZo/s1600/Robot ++Manipulator.jpg)

4. Robot riset

Gambar 2.4 Robot Mars Rovers

(Sumber : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3a/ Sojourner_on_Mars_PIA01122.jpg

5. Robot Line follower

sebuah jenis robot yang termasuk kedalam kategori robot mobile yang di desain untuk bekerja secara autonomous dan memiliki kemampuan dapat mendeteksi dan bergerak mengikuti garis yang ada di permukaan. Sistem kendali yang digunakan dirancang untuk bisa merasakan jalur garis yang ada dan melakukan manuver gerakan agar tetap bisa mengikuti garis tersebut.[14] Salah satu contohnya yaitu robot pengantar makanan direstoran yang berada di cina

Gambar 2.5 Pengantar makanan

(Sumber : http://www.dreamersradio.com/article/5502/unik-kita-bisa-dilayani-oleh-robot-di-restoran-ini)

2.3 Definisi Robot

barang-barang, komponen-komponen atau alat-alat khusus dengan berbagai program yang fleksibel / mudah disesuaikan untuk melaksanakan berbagai macam tugas.

[16] _{Pada dasarnya robot dibuat untuk membantu pekerjaan manusia.}

2.4 Dasar Teori

Dasar sistem robot Pengikut Garis mengacu pada dasar sistem robot bergerak otonom. Secara umum, struktur robot bergerak otonom yang tipikal digambarkan dalam gambar dibawah ini. .[9]

Gambar 2.6 Struktur robot bergerak otonom tipikal[9]

Berdasarkan gambar 2.6, struktur robot adalah kalang tertutup melalui dunia luar yang terdiri atas sensor, persepsi (perception), basis pengetahuan (knowledge base) dan kendali (control), dan aktuasi (actuation). Komunikasi berfungsi untuk berhubungan dengan robot lain atau untuk menerima tugas-tugas khusus dari pusat kendali.[9]

Jenis Robot berdasarkan Kendalinya

2. Robot teleoperasi (teleoperated robot) robot jenis ini bergerak berdasarkan perintah-perintah yang dikirimkan secara manual, baik tanpa kabel/wireless (remote control), atau dengan kabel(joystick).[16]

2.5 Dasar Sistem Kontrol

Komponen kontrol PID ini terdiri dari tiga jenis yaitu Proportional, Integratif dan Derivatif. Ketiganya dapat dipakai bersamaan maupun sendiri-sendiri tergantung dari respon yang kita inginkan terhadap suatu plant.[2]

1. Kontrol Proporsional

Kontrol P jika G(s) = kp, dengan k adalah konstanta. Jika u = G(s) • e maka u = Kp • e dengan Kp adalah Konstanta Proporsional. Kp berlaku sebagai Gain (penguat) saja tanpa memberikan efek dinamik kepada kinerja kontroler. Penggunaan kontrol P memiliki berbagai keterbatasan karena sifat kontrol yang tidak dinamik ini. Walaupun demikian dalam aplikasi-aplikasi dasar yang sederhana kontrol P ini cukup mampu untuk memperbaiki respon transien khususnya rise time dan settling time. [2]

2. Kontrol Integratif

Pemilihan Ki yang sangat tinggi justru dapat menyebabkan output berosilasi karena menambah orde system. [2]

3. Kontrol Derivatif

Sinyal kontrol yang dihasilkan oleh control D dapat dinyatakan sebagai G(s)=s.Kd Dari persamaan di atas, nampak bahwa sifat dari kontrol D ini dalam konteks "kecepatan" atau rate dari error. Dengan sifat ini ia dapat digunakan untuk memperbaiki respon transien dengan memprediksi error yang akan terjadi. Kontrol Derivative hanya berubah saat ada perubahan error sehingga saat error statis kontrol ini tidak akan bereaksi, hal ini pula yang menyebabkan kontroler Derivatif tidak dapat dipakai sendiri. [2]

2.6 Sistem kontrol Robot

Sistem kontrol adalah suatu proses pengaturan/pengendalian terhadap satu atau beberapa besaran (variabel, parameter) sehingga berada pada suatu harga atau dalam rangkuman harga (range) tertentu.[4]

Untuk mengendalikan pergerakan robot diperlukan suatu pengendali (controller) agar pergerakan pada robot lebih halus . Pada pembahasan ini pengendali yang digunakan adalah PID controller.[3]

Sistem kontrol akan diolah dan menjadi acuan nilai kecepatan dari roda kanan dan roda kiri. Secara umum PID dirumuskan seperti dibawah ini.[17]

PID controller merupakan kontroler untuk menentukan presisi suatu sistem instrumentasi dengan karakteristik adanya umpan balik pada sistem tesebut. adapun kelebihan dari ketiga jenis PID ini sebagai berikut.

a. Kontroler Proporsional (P)

Kontrol Proporsional : berfungsi untuk mempercepat respon.[2] b. Kontroler Integral (I)

Kontrol Integral : berfungsi untu menghilangkan error steady.[2] c. Kontroler Derivatif (D)

Kontrol derivatif : berfungsi untuk memperbaiki sekaligus mempercepat respon transsien.[2]

Pada gambar 2.7 dibawah dilihat diagram blok system kontrol PID yang merupakan penggabungan dari fungsi kontrol proporsional, integral, derivatif. Masing-masing aksi kontrol ini mempunyai keunggulan-keunggulan tertentu, dimana aksi kontrol proporsional mempunyai keunggulan risetime yang cepat, aksi kontrol integral mempunyai keunggulan untuk memperkecil error , dan aksi kontrol derivatif mempunyai keunggulan untuk memperkecil error atau meredam overshot/ undershot.

[2]

Gambar 2.7 Blok Kontrol PID close loop[3] Dari blok diagram diatas dapat dijelaskan sebagai berikut.

1. SP = Set point, secara simple maksudnya, suatu prameter nilai acuan atau nilai yang kita inginkan.

2. PV = Present Value, maksudnya, nilai bobot pembacaan sensor saat itu atau variabel terukur yang di umpan balikan oleh sensor (sinyal feedback dari sensor).

3. Error = nilai kesalahan, yang ini pengertiannya, yaitu Deviasi atau simpangan antar variabel terukur atau bobot sensor (PV) dengan nilai acuan (SP).[3]

Kontrol loot tertutup pada sistem robot dapat dinyatakan sebagai umpan mundur atau (feedback) jika gerak hasil gerak actual telah sama dengan referensi maka input kontroler akan nol. Artinya kontroler tidak lagi memberikan sinyal kepada robot karena target akhir perintah gerak telah diperoleh. Makin kecil error maka makin kecil pula sinyal pengemudian kontroler terhadap robot, sampai akhirnya mencapai kondisi tenang (steady state).[4]

Karakteristik PID controller sangat dipengaruhi oleh kontribusi besar dari ketiga parameter P, I dan D. Biasanya Penyetelan konstanta Kp, Ti, dan Td akan mengakibatkan penonjolan sifat dari masing-masing elemen. Satu atau dua dari ketiga konstanta tersebut dapat diset lebih menonjol dibanding yang lain. Konstanta yang menonjol itulah akan memberikan kontribusi pengaruh pada respon sistem secara keseluruhan. Setiap kekurangan dan kelebihan dari masing-masing kontroler P, I dan D dapat saling menutupi dengan menggabungkan ketiganya secara paralel menjadi kontroler PID. [3]

penyebut (Qs) dari fungsi alih, dan memilih jenis masukan yang akan dimasukkan ke sistem (fungsi langkah, unduh, impuls atau lainnya). [8]

Gambar 2.8 Tanggapan sistem terhadap masukan fungsi langkah. [8]

Grafik di atas menunjukkan bahwa sistem memiliki kesalahan keadaan tunak yang tinggi sebesar 0,88 hal ini dapat dilihat pada tanggapan sistem menuju ke nilai amplitude. [8]

a. Pembelajaran Aksi Kontrol Proporsional

Aksi pengontrolan Proporsional adalah mengurangi waktu naik, menambah overshoot, dan mengurangi kesalahan keadaan tunak.

Penambahan aksi kontrol P mempunyai pengaruh mengurangi waktu naik dan kesalahan keadaan tunak, tetapi konsekuensinya overshoot naik cukup besar. Kenaikan overshoot ini sebanding dengan kenaikan nilai parameter Kp. Waktu turun juga menunjukkan kecenderungan yang membesar. [8]

b. Pembelajaran Aksi Kontrol Proporsional Derivatif

Gambar 2.10 Tanggapan sistem terhadap aksi kontrol Proporsional Derivative[8]

Pada grafik di atas terlihat bahwa penggunaan control Proporsional Derivative (PD) dapat mengurangi overshoot dan waktu turun, tetapi kesalahan keadaan tunak tidak mengalami perubahan yang berarti. [8]

Gambar 2.11 Tanggapan sistem terhadap aksi kontrol Proporsional Integral[8]

Dari grafik gambar 2.11 di atas terlihat bahwa waktu naik sistem menurun, dengan overshoot yang kecil, serta kesalahan keadaan tunak dapat diminimalkan. Tanggapan sistem memberikan hasil yang lebih baik dari pada aksi control sebelumnya tetapi asih mempunyai waktu naik yang lambat. [8]

Gambar 2.12. Tanggapan sistem terhadap aksi kontrol PID[8]

Dengan aksi kontrol P, I dan D, terlihat bahwa kriteria sistem yang diinginkan hampir mendekati, terlihat dari grafik tanggapan sistem tidak memiliki overshoot, waktu naik yang cepat, dan kesalahan keadaan tunaknya sangat kecil mendekati nol.[8]

Gambar 2.13 Pergerakan Robot Tanpa Kontrol PID

(Sumber : http://kurangsangu.files.wordpress.com/2011/05/bang-bangjpg.png)

2.7 Line Follower Robot

2.8 Sensor Line follower

Robot Pengikut Garis merupakan suatu bentuk robot yang bergerak mengikuti suatu garis pandu yang telah ditentukan. Robot ini memiliki sensor yang terdiri dari dua pasang, yaitu sebuah LED dan sebuah photodiode, berfungsi sebagai pengiriim sinyal dan penerima sinyal yang berada dibagian bawah robot yang berfungsi untuk mendeteksi lintasan garis.[6]

Gambar 2.14 Intensitas Cahaya Pantulan Sedikit[7]

Gambar 2.15 Intensitas Cahaya Pantulan Banyak[7]

mengenai Robot Pengikut Garis dewasa ini umumnya berkonsentrasi pada algoritma perangkat lunak untuk mendapatkan tanggapan robot yang baik.[7] 2.9 Robot Mengikuti Garis.

Gambar 2.16 Sensor garis

Sensor garis ini mendeteksi adanya garis pada permukaan lintasan dengan membandingkan kondisi saat terkena permukaan gelap dan permukaan terang. Informasi yang diterima sensor garis kemudian diteruskan ke prosesor untuk diolah sedemikian rupa dan akhirnya hasil informasi hasil olahannya akan diteruskan ke penggerak atau motor agar motor dapat menyesuaikan gerak tubuh robot sesuai garis yang dideteksinya.[11]

2.10 Lintasan robot pengikut garis

Contoh lintasan robot pengantar makanan line follower ini, menggunakan lantai dasar putih dan garis hitam sebagai jalur yang akan diikuti.

Gambar 2.19 Contoh Desain lintasan

R.10 R.8

R.6 R.4

BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan

Dari hasil pembahasan mengenai konsep makalah yang telah di jabarkan diatas, maka dapat diambil sebuah kesimpulan bahwa Sistem diterapkannya PID controller dapat mengoptimalkan pergerakan lebih cepat pada robot.

3.2 Saran

Dalam Implementasi sistem controller PID masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan, maka dari itu pada sistem PID perlu dilakukan adalah mengatur parameter P,I atau D agar tanggapan sinyal keluaran sistem terhadap masukan tertentu akan didapat sebagaimana yang diinginkan.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Putri Atiqah Purnama Sari, "Strategi Jepang Dalam Mempertahankan Dominasi Ekspor Robot Di China" Universitas Riau

[2] Yani Prabowo, TW Wisjhnuadji, Andika Alie Wibowo. 2013 ”Aplikasi Pid Pada Robot Line Follower Berbasis Mikrokontroler At-8535”, Fakultas Teknik Universitas Budi Luhur, Vol. 4 No. 1 Juni

[3] Sonie Ruswanto, Endah Suryawati Ningrum, Irwan Ramli. 2011, “Pengaturan Gerak Dan Keseimbangan Robot Line Tracer Dua Roda Menggunakan PID Controlle”, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Surabaya

[4] Daisy A.N Janis, 2014.” Rancang Bangun Robot Pengantar Makanan Line Follower”, Teknik Elektro-FT, UNSRAT, Manado-95115, ISSN: 2301-8402. [5] Hariz Bafdal Rudiyanto, “Rancang Bangun Robot Pengantar Surat Menggunakan

Mikrokontroler At89s51”, Teknik Elektro, Universitas Gunadarma. Depok, NPM : 10405805

[6] Epan Adi Chandra1), Prof.Dr.Ir.H. Didik Notosudjono.,M.Sc.2), Ir. Dede Suhendi.,MT, “Robot Line Follower (Line Tracking Robot)”, Fakultas Teknik, Universitas Pakuan

[7] Reynold F., 2010, “Rancang Bangun Robot Pengikut Garis (Line Follower) Menggunakan Sensor Infra Merah (Photodiode)”

[9] Stevanus Budi Raharjo1, Bambang Sutopo2, “Robot Pengikut Garis Berbasis Mikrokontroler At89c51 Menggunakan Sensor Infra Merah”, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta

[10] Dwi Kartika Rukmi, “Robot Nurse (Robot Perawat)”, Fakultas Ilmu Keperawatan, Universitas Indonesia, NPM 0906504695

[11] Adri Kamil, 2014, “Penerapan algoritma line maze pada robot line follower untuk menyelesaikan line maze dengan menggunakan left hand rule”, Universitas Pendidikan Indonesia.

[12] Muhammad Agus Sahbana, 2010 "Robot adalah sebuah alat mekanik" Fakultas Tehnik, Universitas Widyaagama Malang.

[13] Pramudita Johan Iswara, Agfianto Eko Putra, 2012, "Sistem Kontrol Keseimbangan Statis Robot Humanoid Joko Klana Berbasis Pengontrol PID",Fakultas MIPA, Universitas Gajah Mada, Vol.2, No.1, April 2012, pp. 67~76,

ISSN: 2088-3714.

[14] Rahmad Hidayat, 2014,"Perancangan Simulasi Robot Line Follower Menggunakan Software Simulasi Robomind", Fakultas Ilmu Komputer Universitas Ubudiyah Indonesia, Banda Aceh

[16] Wensiscilius Sibau, 2013, "Rancang Lengan Robot Dengan Metode Kinematik Menggunakan Atmega 168", Sekolah Tinggi Manajemen Informatika Dan Computer Amikom Yogyakarta