RANCANG BANGUN ROBOT PENGERING LANTAI OTOMATIS MENGGUNAKAN METODE FUZZY
Makalah ini disusun sebagai tugas UTS Matakuliah Robotika
Febi Lutfiatul Hanifah
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS
RANCANG BANGUN ROBOT PENGERING LANTAI OTOMATIS MENGGUNAKAN METODE FUZZY
Makalah ini disusun sebagai tugas UTS Matakuliah Robotika
Disusun oleh:
Febi Lutfiatul Hanifah (21106020042)
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA
2024
RANCANG BANGUN ROBOT PENGERING LANTAI OTOMATIS MENGGUNAKAN METODE FUZZY
Makalah ini disusun sebagai tugas UTS Matakuliah Robotika
ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami haturkan kehadirat Allah Swt. yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan pembuatan makalaah untuk memenuhi tugas mata kuliah Robotika yang berjudul "Rancang Bangun Robot Pengering Lantai Otomatis menggunakan Metode Fuzzy” dengan lancer dan tanpa ada halangan suatu apapun.
Tidak lupa juga kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah turut memberikan kontribusi dalam penyusunan makalah ini. Tentunya, tidak akan bisa maksimal jika tidak mendapat dukungan dari berbagai pihak. Terutama kepada Pak Rochan Rifai S.Si M.Si sebagai dosen pengampu mata kuliah Robotika dan tidak lupa kepada rekan satu kelompok yang senantiasa bekerjasama dengan maksimal.
Sebagai penyusun, kami menyadari bahwa masih terdapat kekurangan, baik dari penyusunan maupun tata bahasa penyampaian dalam makalah ini. Oleh karena itu, kami dengan rendah hati menerima saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah ini. Kami berharap semoga makalah yang kami susun ini memberikan manfaat dan inspirasi untuk pembaca.
Yogyakarta,1April 2024
Febi Lutfiatul Hanifah
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Di era globalisasi seperti saat ini kemajuan teknologi berkembang sangat pesat, telah banyak diciptakan suatu teknologi baru yang dapat membantu pekerjaan manusia. Salah satu bentuk dari berkembangnya teknologi tersebut adalah robot. Secara umum robot didefenisikan sebagai sebuah piranti mekanik yang mampu melakukan pekerjaan manusia atau berprilaku seperti manusia. Ada beberapa jenis robot pada saat ini seperti robot beroda, robot berkaki dan robot humanoid, robot tersebut dikendalikan secara manual dan otomatis. Robot manual adalah robot yang pengoperasiaannya masih dikendalikan oleh manusia seperti robot dengan remote control. Robot otomatis adalah robot yang bergerak otomatis sesuai perintah yang telah diatur sehingga robot ini tidak memerlukan campur tangan manusia dalam pengoperasiannya, seperti robot pendeteksi logam, kebakaran dan lainnya. Salah satu pekerjaan manusia yang dapat dilakukan oleh robot adalah membersihkan lantai basah dengan cara mengepel lantai tersebut.
Dalam kehidupan sehari-hari lantai merupakan komponen utama yang pasti dijumpai dalam ruangan. Bahan lantai sangatlah bervarian dan yang paling sering kita jumapai adalah lantai berjenis keramik, dimana lantai jenis ini sangatlah mengkilap dan licin bila terkena sebuah cairan. Lantai yang basah bisa menjadi ancaman karena bisa membuat seseorang kehilangan keseimbangan dan jatuh, hal tersebut bisa membuat memar dibadan atau lebih parahnya lagi patah tulang.
Di dalam suatau rangkaian robot terdapat komponen-komponen sebagai karakteristik dasar yang harus dimiliki oleh setiap robot. Komponen tersebut seperti sensor yang merupakan peralatan yang berguna untuk mengukur ataupun merasakan sesuatu pada lingkungan di luar robot, layaknya indera pada makhluk hidup, dan memberi laporan hasilnya kepada robot. Komponen berikutnya yakni sistem kecerdasan atau yang sering disebut Kontroler, sistem kecerdasan bekerja dengan memproses data masukan berupa keadaan ataupun kejadian yang sering terjadi dari luar lingkungan. Selanjutnya sistem menghasilkan keluaran berupa instruksi ataupun keputusan pada robot untuk melakukan
diambil pada suatu waktu tertentu. Dan komponen selanjutnya ada Aktuator atau dalam istilah mudahnya adalah peralatan mekanik dengan peranya yang berfungsi untuk membuat robot dapat melakukan suatu tindakan tertentu dan berinteraksi dengan lingkungannya. Serta yang tidak kalah penting, suatu robot memerlukan sumber tegangan (power) sebagai penggerak komponen elektrik dan mekanik yang terpasang pada robot.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun beberapa masalah yang perlu dibahas lebih lanjut pada makalah kali ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana cara kerja dari robot pengering lantai otomatis?
2. Bagaimana tingkat efektifitas robot pengering lantai otomatis bila digunakan dalam kehidupan sehari-hari?
1.3 Tujuan
Dari masalah-masalah yang tertuang diatas maka tujuan dari makalah kali ini adalah sebagai berikut :
1. Memahami cara kerja dari robot pengering lantai otomatis
2. Mengetahui tingkat efektifitas robot pengering lantai otomatis bila digunakan dalam kehidupan sehari-hari
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Cara Kerja Robot Pengering Lantai Otomatis
Sebelum mengetahui cara kerja dari robot pengering lantai otomatis, ada beberapa hal yang perlu diketahui mengenai komponen-komponen yang berada dalam robot. Pada robot ini menggunakan mikrokontroler berupa Arduino Uno, dimana Arduino Uno merupakan suatu papan elektronik yang berbasis mikrokontroler pada ATmega328, piranti ini dimanfaatkan sebagai dasar membuat alat elektronik baik yang sederhana maupun komplek. Masuk pada komponene berikutnya yakni pada robot ini menggunakan Aktuator berupa Motor DC, mula-mula Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Kemudian sensor yang digunakan pada robot ini adalah sensor Ultrasonik HC-SR04, sebagai pendeteksi jarak pada robot dan sensor air sederhana yang terbuat dari resistor dan transistor.
Dari komponen-komponen yang ada kemudian dirangkai dan dijalankan menggunakan Logika Fuzzy. Dimana metode ini memiliki 4 tahapan utama, yakni tahap pertama berupa Fuzzifikasi yang berfungsi untuk mentransformasikan sinyal masukan yang bersifat crisp (bukan fuzzy) ke himpunan fuzzy dengan menggunakan operator fuzzifikasi. Tahap kedua adalah Basis Pengetahuan, pada tahap ini berisi basis data dan aturan dasar yang mendefinisikan himpunan fuzzy atas daerah-daerah masukan dan keluaran dan menyusunnya dalam perangkat aturan. Tahap selanjutnya merupakan Logika Pengambil Keputusan, dimana tahap ini adalah inti dari logika fuzzy yang mempunyai kemampuan seperti manusia dalam mengambil keputusan.
Dan tahap terakhir adalah Defuzzifikasi, dengan fungsi untuk mentransformasikan kesimpulan tentang aksi atur yang bersifat fuzzy menjadi sinyal sebenarnya yang bersifat crisp dengan menggunakan operato defuzzifikasi.
Gambar 2.1 Struktur Dasar Ligika Fuzzy
Dari proses itulah robot akan beekerja sesui deteksi yang ia dapatkan dari lingkungan yakni ketika robot mendapati cairan pada lantai maka motor pel akan bergerak untuk meggerakkan alat pel menjalankan tugasnya untuk mengeringkan lantai. Dan pada robot dipasang 2 sensor ultrasonic di sisi depan dan sampai kanan dengan alasan sebagai pendeteksi sumbu x dan y, dimana pada sistem Fuzzy diinputkan set point sebesar 10 cm, maka ketika sensor mendapatkan halangan dengan jarak paling rendahnya adalah 10 cm maka robot akan berbelok menemukan sisi lain tanpa penghalang.
Gambar 2.2 Struktur Dasar Cara Kerja Robot 2.2 Efektifitas Robot Pengering Lantai Otomatis dalam Kehidupan
Berbicara mengenai tigkat keefektifitasan, robot ini telah diuji menggunakan 3 pengujian yang berbeda. Yakni pengujian jarak sensor ultrasonic HC-SR04, dimana hasilnya sangat efektif, sebab dari 20 percobaan yang dilakukan hanya terdapat kesalahan pengukuran jarak 0,1 cm di 3 titik saja. Pengujian kedua dilakukan untuk mengetahui kinerja dan fungsi robot dalam mengenali cairan, dimana dari 10 kali percobaan yang dilakukan dengan memberikan ukuran sampel air yang berbeda-beda terdapat 2 percobaan yang tidak terdeteksi. Hal ini disebabkan ukuran cairan yang sangat kecil yakni 1-2cm. Maka pada pengujian tahap ini dapat dikatakan kinerja
robot masih tergolong sangat efektif. Pengujian selanjutnya dilakukan dalam rangka mengetahui keberhasilan logika fuzzy dengan hasil seperti pada gambar berikut.
Gambar 2.3 Hasil Percobaan Jalan Zigzag
Dimana dari grafik menunjukkan ketika robot menempuh angka 11 cm (mendekati set Point 10) maka robot akan berbelok dan menimbulkan nilai koordinat yang lebih besar. Namun ada kalanya robot berbelok sebelum titik mendekati 10 cm, hal ini dimungkinkan karena beberapa hal, seperti tingkat pembacaan sensor mengnai halangan yang masih memiliki error, atau dimungkinkan juga karena robot yang sedang mendeteksi adanya cairan sehingga robot terperintah untuk menjalankan tugas megeringkan lantai. Dari adanya percoban-percobaan di atas di dapatkan tingkat keefektifan dari robot pengering lantai ini berkisar 80 persen.
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan
Dari pembahasan yang telah tertian di atas maka dapat diambil kesilpulan sebagai berikut :
1. Robot pengering lantai otomatis bekerja atas logika fuzzy yang telah diberikan aturan dasar berupa basis data. Sehingga ketika sensor ultrasonic memerikan nilai hasil deteksi maka logika fuzzy akan memberikan keputusan dan memberikan sinyal aksi dari hasil keputusan logika fuzzy.
2. Tingkat keefektifan robot pengering lantai otomatis terbilang lumayan tinggi, dengan sensor pendeteksi air sederhana robot ini telah berhasil mendeteksi air dengan sempurna, serta tingkat pembacaan sensor ultrasonic juga terbilang tinggi. Hanya saja pada pengujian logika fuzzy, robot terkadang jauh dari set point yang telah ditentukan.
3.2 Saran
Terdapat beberapa saran yang dimungkinkan dapat berguna bagi pembaca, yakni sebagai berikut :
1. Pengunaan sensor sederhana pendeteksi cairan mungkin bisa diganti menggunakan sensor yang memiliki ketelitian yang lebih tinggi
2. Mengganti bahan dasar alat pel, sebab daya serap alat pel kurang sempurna karena hanya menggunakan spons sederhana.
