POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2020

(1)

LAPORAN AKHIR

RANCANG BANGUN ROBOT SORTIR BARANG BERDASARKAN WARNA MENGGUNAKAN LEGO MINDSTORMS EV3

Laporan ini Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Komputer

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh : REYHAN FAVIAN

061730700571

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

2020

(2)

ii

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIR

Oleh : Reyhan Favian

061730700571

Palembang, September 2020

Pembimbing I Pembimbing II

Herlambang Saputra, Ph. D Alan Novi Tompunu, ST., M.T NIP 198103182008121002 NIP 197611082000031002

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Komputer

Azwardi, S.T., M.T NIP 197005232005011004

(3)

iii

Telah diuji dan dipertahankan di depan Dewan Penguji pada sidang Laporan Akhir pada Selasa, 18 Agustus 2020

Ketua Dewan penguji Tanda Tangan

Ahyar Supani, S.T., M.T.

NIP 196802111991031002 ………

Anggota Dewan penguji

Ikhthison Mekongga, S.T., M.Kom

NIP 197705242000031002 ………

M. Miftakul Amin, S.Kom., M.Eng.

NIP 197912172012121001 ………

Herlambang Saputra, Ph. D

NIP 198103182008121002 ………

Ervi Cofriyanti, S.Si., M.T.I

NIP 198012222015042001 ………

Palembang, September 2020 Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Komputer

Azwardi, ST., M.T

NIP 197005232005011004

(4)

iv

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGI

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

JalanSrijaya Negara, Palembang 30139 Telp. 0711-353414 Fax. 0711-355918

Website : www.polisriwijaya.ac.id E-mail :[email protected]

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Reyhan Favian

NIM : 0617 3070 0571

Jurusan/Program Studi : Teknik Komputer

Judul Laporan Akhir : Rancang Bangun Robot Sortir Barang Berdasarkan Warna Menggunakan Lego Mindstorms Ev3

Dengan ini menyatakan :

1. Laporan akhir yang saya buat dengan judul sebagaimana tersebut di atas beserta isinya merupakan hasil penelitian saya sendiri.

2. Laporan akhir tersebut bukan plagiat atau menyalin laporan akhir milik orang lain.

3. Apabila laporan akhir ini dikemudian hari dinyatakan plagiat atau menyalin laporan akhir milik orang lain, maka saya bersedia menanggung konsekuensinya.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk diketahui oleh pihak-pihak yang berkepentingan.

Palembang, September 2020 Yang membuat pernyataan,

Reyhan Favian NIM 061730700571

(5)

v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Motto :

“Jadilah yang terbaik dari yang terbaik”

(Rheza Fernanda)

“Money can't buy you happiness but it buys you all the things you don't have, even friends.”

(PewDiePie, This Book Loves You)

Atas Rahmat Allah SWT

Laporan Akhir ini kupersembahkan untuk :

 Ayahandaku yang kusayangi

 Abangku, Rheza Fernanda

 Kakak Iparku, Yuli Amalia Musda

 Adikku, Risha Devina Fadila

 Kedua Dosen Pembimbingku

 Para Dosen Teknik Komputer yang kuhormati

 Teman-teman seperjuangan di Jurusan Teknik Komputer terutama kelas 6 CC

 Rekan-rekan UKM SIMPONY POLSRI,

Lunatricks, Alumni Smanta, Sobat Emporium

 Almamaterku yang kubanggakan

 Frezky Wijayanti, seseorang yang kubanggakan

(6)

vi ABSTRAK

Rancang Bangun Robot Sortir Barang Berdasarkan Warna Menggunakan Lego Mindstorms Ev3

Favian, Reyhan. 2020 (xviii + 89 halaman) [email protected]

Pembuatan laporan akhir ini bertujuan untuk membuat dan mengembangkan cara kerja robot Lego Mindstorms Ev3. Lego Mindstorms Ev3 ini dapat dibuat sesuai dengan keinginan user dan dapat dirakit dengan berbagai bentuk sesuai kebutuhan. Robot ini dapat mensortir barang berdasarkan warna sesuai pada tempatnya menggunakan bantuan sensor warna untuk mendeteksi warna barang dan motor large sebagai penggerak robot conveyor untuk mensortir barang pada wadah yang telah ditentukan. Penulis menyarankan agar dalam pembuatan alat ini adanya pengembangan lebih lanjut dalam menambahkan jumlah barang untuk di sortir dan barang dengan bahan selain berbasis Lego agar robot dapat mensortir lebih banyak barang sehingga robot menjadi lebih sempurna.

Kata Kunci : Robot, Lego, Mindstorms, Ev3, Sensor Warna, Motor Large, Conveyor.

(7)

vii ABSTRACT

Robot Design Sort Items by Color Using Lego Mindstorms Ev3 Favian, Reyhan. 2020 (xviii + 89 pages)

[email protected]

This final creation aims to create and develop the workings of Lego Mindstorms Ev3 robots. Lego Lego Mindstorms Ev3 can be created according to the user’s wishes and can be assembled with a variety of forms according to the best. This robot can sort goods by color according to their place using the help of a color sensor to detect the color of the goods and a large motor as a driving force for the conveyor robot to sort goods in a predetermined container. The author suggests that in making this tool a further development in adding the number of items to be sorted and items with materials other than Lego-based so that the robot can sort more items so that the robot becomes more perfect.

Keyword : Robot, Lego, Mindstorms, Ev3, Colour Sensor, Large Motor, Conveyor.

(8)

viii

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji dan syukur kepada ALLAH SWT, Karna hanya atas rahmat dan hidayah-nya penulis akhirnya dapat menyelesaikan laporan akhir yang saya beri judul “RANCANG BANGUN ROBOT SORTIR BARANG BERDASARKAN WARNA MENGGUNAKAN LEGO MINDSTORMS EV3”.

Adapun maksud dan tujuan disusunnya laporan akhir ini yaitu untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan D-III yang terdapat pada jurusann Teknik Komputer Di Politeknik Negeri Sriwijaya. Dengan adanya laporan akhir ini diharapkan dapat mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang telah didapat selama melakukan pendidikan di bangku perkuliahan.

Dalam melakukan penulisan laporan akhir ini penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang terpadat pada laporan akhir ini dan tanpa adanya bimbingan, bantuan, dorongan serta petunjuk dari semua pihak. Tidak mungkin laporan akhir ini dapat diselesaikan. Oleh karena itu pada kesempatan ini melalui selembar kertas ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Allah SWT dan Nabi Muhammad Saw yang telah memberikan berkah rahmat dan karunia-Nya.

2. Papi, Abang, Mbak Lia dan Adek yang telah memberikan materi, dorongan dan semangat serta doa.

3. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.

4. Bapak Azwardi, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.

5. Bapak Yulian Mirza, S.T., M.Kom selaku Sekretaris Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.

6. Bapak Herlambang Saputra, Ph.D dan Bapak Alan Novi Tompunu, ST., M.T selaku pembimbing laporan akhir ini.

(9)

ix

7. Bapak/Ibu Dosen Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.

8. Staf administrasi Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.

9. Teman-teman Jurusan Teknik Komputer Angkatan 2017, 2018, dan 2019 terutama Tessa Wahyuni dan Shabrina Asmarani yang selalu memotivasi penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan akhir ini.

10. Teman-teman seperjuangan satu tim LA Robot 6CC: Elvasari Indah Aryani, M Adhan Ramadhan, M Fikri Hadi. 6CA: Ahmad Ridho Anandamal, Cindy Fikriliani, Essa Kurniawan, Masagus Ramadhan Krisna Fadli, Julkaryadi Panduwarta, Sri Hartini Febrilia, Sigit Pamungkas. 6CF:

Putri Shefia Andini, Anggi Sandra Citrawati, dan Freri Dekasari yang telah memberikan ide dan saran dalam mengerjakan laporan akhir ini.

11. Terima kasih kepada UKM Simpony, beserta anggota-anggota, pengurus, dan BPH: Three Gustyan Akbar, Fathur Rahman, Verina Inez Nabilah, Oktarina, Maya Indah Lestari, Nurdiah Anjas Kesuma.

12. Lunatricks: Aditya Ramadhan Risbar, Firdiansyah Indra Yuda, Irfan Bizarre, Kevin Reynaldi, M Ahlul Firdaus, M Azwar Tsar Siregar, M Etsa Panggayuh, M Hilmi Akram, M Panca Anandri, M Rizalullah, M Rizki Tri Aji, M Syafiq Prayuda, Maulana Paldia Samil, Otto Tirtayasa Akbar, Rafi Audi Prayoga, Subhan Wiransyah.

13. Alumni Smanta: Kartika Nurjannah, Annisa Firliandita Rahmanda Putri, M Deden Satriadi, Mifta Nur Hasanah, Rakhmigasti Citra Ersa, Rizka Dwi Oktaria Suryani, Robby Anzilni Mubarok.

14. Alumni Politeknik Negeri Sriwijaya: Khadijah Maharani.

15. Sobat Emporium: Akbar Dewananta Pratama, Imam Cahyo Utomo, M Salman Parusa, M Yoga Setiawan, Dexy Bagas Syahputra, M Ikrom, Mujahid Sukri, Raden Umar Novriansyah, Irdandi Yuda Permana, M Irfan Dwi Syahputera.

16. Juga kepada Frezky Wijayanti, seorang yang saya banggakan dan saya sayangi yang telah memberikan motivasi dan dukungan dalam menyelesaikan laporan akhir ini.

17. Almamater.

(10)

x

Tiada lain yaitu harapan dari penulis semoga Allah SWT membalas segala kebaikan kepada mereka semua.

Akhir kata, penulis menyadari bahwa sepenuhnya laporan akhir yang dibuat ini masih banyak sekali kekurangannya sehingga perlu disempurnakan di kemudian waktu. Namun dengan demikian penulis berharap sekiranya dari laporan akhir yang jauh dari sempurna ini bermanfaat bagi yang membutuhkannya.

Semoga Allah SWT melimpahkan rahmat dan berkahnya bagi kita semua, Aamiin.

Palembang, September 2020

(Reyhan Favian)

DAFTAR ISI

(11)

xi

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

LEMBAR PENGUJIAN ... iii

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME ... iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... v

ABSTRAK ... vi

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR TABEL ... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah... 2

1.4 Tujuan ... 3

1.5 Manfaat ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4

2.1 Penelitian Terdahulu ... 4

2.1.1 Penelitian “Robot Sortir Bola Berdasarkan Fitur Warna RGB Berbasis Lego Mindstorms NXT 2.0” oleh David dan Ivan Ariessandi ... 4

2.1.2 Penelitian “Penerapan Lego Mindstorms NXT Forklift dan Conveyor Robot Untuk Mensortir Barang Menggunakan Sensor Warna” oleh Yudhi Gunardi dan Eko Saputro ... 4

2.1.3 Penelitian “Perancangan Robot Pencapit untuk Penyortir Barang Berdasarkan Warna LED RGB dengan Display LCD Berbasis Arduino Uno” oleh Fina Supegina dan Dede Sukindar ... 5

2.2 Robot ... 6

2.2.1 Klasifikasi Robot Industri ... 7

2.2.2 Klasifikasi Robot Berdasarkan Kemampuan Gerak ... 9

2.3 Lego... 10

2.4 Lego Mindstorms Ev3 ... 11

2.5 Komponen Lego Mindstorms Ev3 ... 15

2.5.1 Ev3 Brick ... 15

2.5.2 Sensor Sentuh (Touch Sensor) ... 19

(12)

xii

2.5.3 Sensor Warna (Colour Sensor) ... 19

2.5.4 Motor ... 21

2.5.5 Konektor ... 22

2.5.6 Komponen Tambahan ... 23

2.6 Lego Mindstorms Ev3 Student Edition ... 24

2.6.1 Programming Blocks and Palettes ... 25

2.7 Warna ... 26

2.8 Flowchart ... 27

BAB III RANCANG BANGUN ... 30

3.1 Tujuan Perancangan ... 30

3.2 Blok Diagram ... 30

3.3 Perancangan Sistem ... 31

3.3.1 Spesifikasi Perangkat Keras ... 31

3.3.2 Spesifikasi Perangkat Lunak ... 31

3.3.3 Spesifikasi Komponen yang Digunakan ... 32

3.4 Perancangan Hardware ... 32

3.4.1 Perancangan Robot... 32

3.4.2 Sketsa Perancangan Robot ... 33

3.5 Perancangan Software ... 36

3.5.1 Instalasi Aplikasi Brick Link Studio 2.0 ... 36

3.5.2 Instalasi Aplikasi Lego Mindstorms Education Ev3 Student Edition ... 38

3.6 Flowchart ... 39

3.7 Pengujian Awal Robot ... 41

3.7.1 Objek Pengujian ... 41

3.7.2 Tempat Pengujian... 41

3.8 Tahapan Pengujian ... 42

3.8.1 Pengujian Pergerakan Robot ... 42

3.8.2 Pengujian Sensitivitas Sensor ... 43

3.8.3 Pengujian Sistem Kerja Robot ... 43

3.8.4 Rancangan Tabel Hasil Pengujian ... 44

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 48

4.1 Langkah Perakitan ... 48

4.1.1 Desain Perakitan Robot Pada Aplikasi Brick Link Studio 2.0 ... 49

4.1.2 Hasil Perakitan Robot ... 70

4.2 Tahapan Pengujian ... 73

4.2.1 Pengujian Pergerakan Robot ... 73

4.2.2 Pengujian Sensitivitas Snesor ... 75

4.2.3 Pengujian Sistem Kerja Robot ... 76

4.3 Pembahasan ... 85

BAB V PENUTUP ... 87

5.1 Kesimpulan ... 87

5.2 Saran ... 88

(13)

xiii

DAFTAR PUSTAKA ... 89

(14)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Robot Pertama di Dunia yang Diciptakan Oleh Musa Dede ... 7

2.2 Robot Pabrik Milik Changying Precision Technology Company di Tiongkok ... 8

2.3 Robot Arm Milik KUKA ... 9

2.4 Mesin CNC Milik TOYODA Machine Works LTD. ... 9

2.5 Robot Humanoid yang dibuat oleh Honda yang dinamakan ASIMO.. 10

2.6 Bata Lego Klasik ... 11

2.7 Lego Mindstorms Ev3 45544 ... 12

2.8 Isi Paket LEGO Mindstorms EV3 45544... 14

2.9 Ev3 Brick ... 15

2.10 Ev3 Tampilan Layar Brick ... 16

2.11 Ev3 Brick Bagian Atas ... 17

2.12 Ev3 Brick Bagian Bawah ... 17

2.13 Ev3 Brick Bagian Kanan ... 18

2.14 Ev3 Brick Bagian Kiri ... 18

2.15 Sensor Sentuh ... 19

2.16 Sensor Warna ... 20

2.17 Motor Large ... 21

2.18 Motor Medium ... 22

2.19 Konektor ... 23

2.20 Komponen Tambahan ... 23

2.21 Lego Mindstorms Ev3 Student Edition Lobby ... 24

2.22 Lembar Project... 24

2.23 Action Blocks ... 25

2.24 Flow Control ... 25

2.25 Sensor Blocks ... 26

2.26 Data Operations ... 26

2.27 Advance ... 26

(15)

xv

2.28 Barang yang Digunakan untuk Sortir Barang Berwarna

Menggunakan Bahan Berbasis Lego Mindstorms Ev3 ... 27

3.1 Blok Diagram Perancangan Robot Sortir Barang Berdasarkan Warna 31 3.2 Sketsa Perancangan Robot Sortir Barang Berdasarkan Warna ... 33

3.3 Sketsa Rangkaian Brick dan Sensor Warna ... 34

3.4 Sketsa Rangkaian Conveyor ... 34

3.5 Sketsa Rangkaian Robot Conveyor ... 35

3.6 Sketsa Barang yang Akan Di Sortir ... 35

3.7 Laman Download Aplikasi Brick Link Studio 2.0 ... 36

3.8 Installasi Selesai ... 37

3.9 Tampilan Model Brick Link Studio 2.0 ... 37

3.10 Laman Download Aplikasi Lego Mindstorms Education Ev3 Student Edition ... 38

3.11 Installasi selesai ... 39

3.12 Tampilan New Project... 39

3.13 Flowchart Robot Sortir Barang Berwarna ... 40

3.14 Wadah sebagai Objek Pengujian ... 41

3.15 Permukaan Meja sebagai Tempat Pengujian ... 42

4.1 Desain Robot Sortir Barang Berdasarkan Warna Menggunakan Aplikasi Brick Link Studio 2.0 ... 48

4.2 Panel Import Official LEGO Set ... 49

4.3 Komponen-komponen Lego Mindstorms Ev3 Set 45544 Pada Model Brick Link Studio 2.0 ... 49

4.4 Pemasangan Rangkaian Brick ... 51

4.5 Pemasangan Sensor Warna ... 52

4.6 Pemasangan Roda Conveyor Pertama ... 56

4.7 Pemasangan Rangkaian Motor Large ... 56

4.8 Pemasangan Sensor Touch ... 57

4.9 Pemasangan Roda Conveyor Kedua ... 57

4.10 Tampilan Desain Rangkaian Conveyor ... 58

4.11 Penggabungan Rangkaian Brick dan Rangkaian Conveyor ... 59

(16)

xvi

4.12 Penguncian Rangkaian Brick dan Rangkaian Conveyor ... 60

4.13 Pemasangan Rangkaian Motor Medium ... 64

4.14 Pemasangan Stand Rangkaian Motor Medium dan Conveyor ... 65

4.15 Tampilan Atas Rangkaian Motor Medium ... 65

4.16 Penambahan Komponen Pada Rangkaian Motor Medium... 66

4.17 Pemasangan Alat Bantu Sortir Barang Berdasarkan Warna ... 66

4.18 Penguncian Rangkaian Motor Medium ... 66

4.19 Pemasangan Tread Conveyor Pada Rangkaian Conveyor ... 67

4.20 Pemasangan Barang Sortir Berdasarkan Warna ... 68

4.21 Kabel Konektor ... 68

4.22 Pemasangan Kabel Konektor Pada Sensor Warna ... 69

4.23 Pemasangan Kabel Konektor Pada Sensor Touch ... 69

4.24 Pemasangan Kabel Konektor Pada Motor Large ... 69

4.25 Pemasangan Kabel Konektor Pada Motor Medium ... 70

4.26 Robot Sortir Barang Berdasarkan Warna (a) Tampilan Depan, (b) Tampilan Kanan, (c) Tampilan Kiri, (d) Tampilan Belakang, (e) Tampilan Atas ... 72

4.27 Pengujian Pergerakan Motor Large (a) Posisi Sembarang, (b) Menuju Posisi Awal ... 74

4.28 Pengujian Pergerakan Motor Medium (a) Menarik Pelatuk, (b) Mendorong Pelatuk ... 75

4.29 Mendeteksi Barang Berwarna ... 84

4.30 Robot Mensortir Barang Berwarna ... 84

(17)

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Perbandingan Penelitian Terdahulu dengan Penelitian Sekarang ... 5

2.2 Perbandingan Ev3, NXT dan RCX ... 12

2.3 Data Warna dan Cahaya ... 20

2.4 Ev3 Sensor Interface Pin-Out ... 23

2.5 Simbol Diagram Flowchart ... 27

3.1 Spesifikasi Perangkat Keras yang Digunakan... 31

3.2 Spesifikasi Perangkat Lunak yang Digunakan ... 31

3.3 Daftar Komponen yang Digunakan ... 32

3.4 Kasus Uji Pergerakan Robot ... 42

3.5 Kasus Uji Sensitivitas Sensor... 43

3.6 Kasus Uji Sistem Kerja Robot ... 43

3.7 Rancangan Tabel Hasil Pengujian 1 ... 44

3.15 Rancangan Tabel Hasil Pengujian Waktu ... 46

4.1 Komponen Rangkaian Brick dan Sensor Warna ... 50

4.2 Komponen Rangkaian Conveyor dengan Motor Large dan Sensor Touch ... 52

4.3 Komponen Penggabungan Rangkaian Brick dan Rangkaian Conveyor ... 58

4.4 Komponen Rangkaian Motor Medium ... 60

4.5 Komponen Barang Sortir Berdasarkan Warna ... 67

4.6 Hasil Pengujian Pergerakan Robot... 73

(18)

xviii

4.7 Hasil Pengujian Sensitivitas Sensor ... 75

4.8 Tabel Hasil Pengujian 1 ... 77

4.21 Tabel Hasil Pengujian Waktu 1... 83

4.22 Tabel Hasil Pengujian Waktu 2... 83