ROBOT SORTIR KOPI BERDASARKAN WARNA BUAH KOPI MENGGUNAKAN LEGO MINDSTROMS 51515 - POLSRI REPOSITORY

LAPORAN AKHIR

ROBOT SORTIR KOPI BERDASARKAN WARNA BUAH KOPI MENGGUNAKAN LEGO MINDSTROMS 51515

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

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh:

RIZKI ARYANI 061830700617

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

2021

iv

ii

iii

iv ABSTRAK

Robot Sortir Kopi Berdasarkan Warna Buah Kopi Menggunakan Lego Mindstorm 51515

Rizki Aryani (2021:66 Halaman)

Pembuatan laporan akhir ini bertujuan untuk merancang robot sortir kopi berdasarkan warna buah kopi menggunakan Lego Mindstorm 51515. Robot sortir ini dapat mempermudah proses pendeteksian atau pensortiran buah kopi berdasarkan warna serta dapat membantu pekerjaan dalam hal pengelompokkan buah kopi berdasarkan identifikasi warna. Dalam pembuatan robot sortir ini digunakan beberapa komponen diantaranya Sensor warna type 2619, 51515 Brick, dan 3 buah motor servo dengan ukuran medium. Hasil penelitian ini yaitu terciptanya sebuah robot pendeteksi kopi berdasarkan warna buah kopi menggunakan sensor warna type 2619. Robot ini dapat mendeteksi buah kopi berwarna merah, kuning, hijau, orange, putih dan hitam. Robot mampu mendeteksi dan mengelompokkan buah kopi ke wadah yang sudah disediakan sesuai dengan warna masing-masing buah kopi. Tingkat keakurasian robot sortir ini dihitung menggunakan rumus presisi dan recall, dimana pada akhir pengujian didapat rata- rata nilai presisi sebesar 0,92 dan rata-rata nilai recall sebesar 0,46 dengan tegangan kerja maksimal 4V.

Kata Kunci: Robot, Lego, Lego Mindstorm 51515, Software Lego Robot Inventor.

v ABSTRACT

Coffee Sorting Robot Based on Coffee Fruit Color By Using Lego Mindstorm 51515

Rizki Aryani (2021:69 Pages)

The making of this final report is to design a coffee sorting robot based on the colour of the coffee cherries using lego mindstorm 51515. This sorting robot can ease the process of coffee sorting and detection process based on its colour and can help with work in terms of coffee classification based on colour identification.

In the making of this sorting robot, several components are used, including a type 2619 colour censor, 51515 brick, and 3 pieces of medium sized motor servo. The result of this research is the creation of a coffee detecting robot based on the colour of the coffee cherries using type 2619 colour censor. This robot can detect red, yellow, green, orange, black, and white coloured coffee cherries. Robot can detect and classify coffee cherries into a container that has been provided based on the colour of the coffee cherries. The accuracy level of this sorting robot is calculated using precision and recall formulas, where at the end of test an average precision value is 0,92 and average recall value is 0,46, with maximum working voltage of 4V.

Keywords: Robot, Lego, Lego Mindstorm 51515, Lego Robot Inventor Software.

vi

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Motto:

“Jangan bertindak sesuai dengan keinginanmu tetapi bertindaklah sesuai dengan kebutuhanmu.”

(Rizki Aryani)

“Pendidikan adalah senjata paling ampuh untuk mengubah dunia.”

(Nelson Mandela)

“Usaha dan keberanian tidak cukup tanpa tujuan dan arah perencanaan.”

(John F. Kennedy)

Dipersembahkan untuk:

1. Kedua orang tua dan keluarga yang senantiasa mendo’akan & mendukung 2. Dosen Pembimbing Laporan Akhir 3. Almamater kebanggaan Politeknik

Negeri Sriwijaya

4. Teman-teman seperjuangan Jurusan Teknik Komputer Angkatan 2018 5. Keluarga besar kelas 6 CC

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan akhir ini tepat pada waktu yang telah ditentukan dengan judul “RANCANG BANGUN

ROBOT SORTIR KOPI BERDASARKAN WARNA BUAH KOPI

MENGGUNAKAN LEGO MINDSTORMS 51515”. Shalawat serta salam selalu tercurahkan kepada Rasulullah SAW, keluarganya, sahabatnya, dan para pengikutnya hingga akhir zaman.

Tujuan penulisan dibuatnya laporan akhir ini adalah sebagai persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan pada Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya. Sebagian bahan penulisan diambil berdasarkan hasil penelitian, observasi, dan beberapa sumber literatur yang mengandung penulisan laporan ini.

Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan segala kemudahan, bimbingan, pengarahan, dorongan, bantuan baik moral maupun materi selama penyusunan laporan akhir ini.

Ucapan terima kasih penulis tujukan kepada yang terhormat:

1. Orangtua dan saudara tercinta, yang telah memberikan doa dan restu serta dukungan yang sangat besar selama penyusunan Laporan Akhir ini.

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

3. Bapak Azwardi, ST., MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.

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

5. Bapak Herlambang Saputra, Ph.D. selaku Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan memberi arahan dalam penyusunan Laporan Akhir ini.

6. Bapak Rian Rahmanda Putra, S.Kom. M. Kom. selaku Dosen Pembimbing II yang telah membimbing dan memberi arahan dalam penyusunan Laporan Akhir ini

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

viii

8. Teman-teman Kelompok Robotika yaitu : Adeliya Eka Maharani, Annisaa Isma Abella.

9. Sella Julika, Adelia Cindika, Resta Febria Suryani, Yau Mizar dan Firmansyah yang telah membantu dalam menyelesaikan Laporan Akhir dan memberi Motivasi.

10. Segenap teman-teman dari Himpunan Mahasiswa Jurusan Teknik Komputer yang telah memberikan dukungan dalam penyusunan Laporan Akhir ini.

Harapan penulis semoga Allah SWT membalas segala niat baik kepada semua pihak yang telah membantu dan semoga laporan ini dapat bermanfaat, khususnya untuk rekan-rekan di lingkungan Politeknik Negeri Sriwijaya. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan. Mengingat kurangnya pengetahuan dan pengalaman penulis. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan sebagai bahan acuan dan perbaikan untuk penulis dalam menyempurnakan laporan ini.

Palembang, 30 Agustus 2021

Penulis

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN... ii

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME ... iii

ABSTRAK ... iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL ... xiv

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan ... 2

1.5 Manfaat ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4

2.1 Penelitian Terdahulu ... 4

2.1.1 Penelitian “Robot Penyortir Benda Padat Berdasarkan Warna Berbasis Arduino” oleh Yopi Mandari dan Triyanto Pangaribowo ... 4

2.1.2 Penelitian “Robot Pensortir Benda dengan Pengenalan Pola Warna Menggunakan Kamera” oleh Basuki Rahmat, Suryansyah, Aidil, dan Denis Prayogi ... 4

2.1.3 Penelitian “Rancang Bangun Robot Sortir Barang Berdasarkan Warna Menggunakan Lego Mindstorms Ev3” oleh Reyhan Favian ... 4

2.2 Robot ... 6

2.2.1 Jenis-jenis Robot ... 6

2.3 Lego ... 8

2.4 Lego Mindstorms 51515 ... 9

2.5 Komponen Lego Mindstorms 51515 ... 9

2.5.1 51515 Brick ... 9

x

2.5.2 Sensor Warna (Colour Sensor) ... 12

2.5.3 Motor DC ... 13

2.5.4 Komponen Tambahan ... 14

2.6 Lego Mindstorms 51515 Robot Inventor ... 15

2.7 Warna ... 16

2.8 Kopi ... 17

2.9 Presisi dan Recall ... 17

2.10 HSV ... 18

2.11 Flowchart ... 19

BAB III RANCANG BANGUN ... 22

3.1 Tujuan Perancangan ... 22

3.2 Blog Diagram ... 22

3.2.1 Rangkaian Keseluruhan ... 23

3.3 Perancangan Sistem ... 23

3.3.1 Spesifikasi Perangkat Keras ... 23

3.3.2 Spesifikasi Perangkat Lunak ... 24

3.3.3 Spesifikasi Komponen yang Digunakan ... 24

3.4 Perancangan Hardware ... 25

3.4.1 Perancangan Robot ... 25

3.4.2 Sketsa Perancangan Robot ... 25

3.5 Flowchart ... 27

3.6 Pengujian Awal Robot ... 29

3.6.1 Objek Pengujian... 29

3.6.2 Tempat Pengujian ... 29

3.7 Tahapan Pengujian ... 30

3.7.1 Pengujian Pergerakan Robot... 30

3.7.2 Pengujian Sensitivitas Sensor ... 30

3.7.3 Pengujian Sistem Kerja Robot ... 31

3.7.4 Rancangan Tabel Hasil Pengujian ... 31

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 36

4.1 Langkah Perakitan ... 36

4.1.1 Desain Perakitan Robot Pada Aplikasi Brick Link Studio 2.0 ... 37

xi

4.1.2 Hasil Perakitan Robot ... 53

4.2 Tahapan Pengujian ... 56

4.2.1 Pengujian Pergerakan Robot... 56

4.2.2 Pengujian Sensitivitas Sensor Warna ... 58

4.2.3 Pengujian Sistem Kerja Robot ... 58

4.3 Pembahasan ... 66

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 68

5.1 Kesimpulan ... 68

5.2 Saran ... 68 DAFTAR PUSTAKA

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Robot manipulator (Tangan) ... 6

Gambar 2.2 Flying Robot ... 7

Gambar 2.3 Robot Berkaki ... 7

Gambar 2.4 Robot Humanoid ... 8

Gambar 2.5 Bata Lego ... 8

Gambar 2.6 Lego Mindstorms 51515 ... 9

Gambar 2.7 51515 Brick ... 10

Gambar 2.8 51515 Brick Bagian Kiri ... 10

Gambar 2.9 51515 Brick Bagian Kanan ... 11

Gambar 2.10 51515 Brick Bagian Bawah ... 11

Gambar 2.11 51515 Brick Bagian Atas... 12

Gambar 2.12 Sensor Warna ... 13

Gambar 2.13 Motor Medium ... 14

Gambar 2.14 Komponen Tambahan ... 15

Gambar 2.15 Lego Mindstorms 51515 Robot Inventor Home ... 15

Gambar 2.16 Lembar Project ... 16

Gambar 2.17 Kelereng Yang Digunakan untuk Sortir Kopi ... 16

Gambar 2.18 Buah kopi ... 17

Gambar 2.19 Ilustrasi HSV ... 18

Gambar 3.1 Blok Diagram Perancangan Robot Sortir Kopi Berdasarkan Warna . 22 Gambar 3.2 Skematik Robot Sortir Kopi Berdasarkan Warna Buah Kopi ... 23

Gambar 3.3 Sketsa Perancangan Robot Sortir Kopi Berdasarkan Warna ... 26

Gambar 3.4 Sketsa Rangkaian Brick dan Sensor Warna ... 26

Gambar 3.5 Sketsa Rangkaian Conveyor ... 27

Gambar 3.6 Sketsa Kopi yang Akan Disortir... 27

Gambar 3.7 Flowchart Robot Sortir Kopi Berwarna ... 28

Gambar 3.8 Gelas Plastik sebagai Objek Pengujian ... 29

Gambar 3.9 Permukaan Meja sebagai Tempat Pengujian ... 30

xiii

Gambar 4.1 Desain Robot Sortir Barang Berdasarkan Warna Menggunakan

Aplikasi Brick Link Studio 2.0 ... 36

Gambar 4.2 Panel Import Official LEGO Set ... 37

Gambar 4.3 Komponen-komponen Lego Mindstorms Ev3 Set 45544 Pada Model Brick Link Studio 2.0 ... 37

Gambar 4.4 Pembuatan Rangkaian Medium Motor dan Fondasi ... 42

Gambar 4.5 Pemasangan Rangkaian Medium Motor ... 42

Gambar 4.6 Pemasangan Sensor Warna ... 43

Gambar 4.7 Pemasangan Rangkaian Brick ... 43

Gambar 4.8 Rangkaian Conveyor Atas dan Rangkaian Baling-Baling ... 44

Gambar 4.9 Pemasangan Rangkaian Conveyor Atas ... 44

Gambar 4.10 Pemasangan Rangkaian Baling-baling ... 45

Gambar 4.11 Pembuatan Rangkaian Conveyor ... 48

Gambar 4.12 Pemasangan Medium Motor ... 49

Gambar 4.13 Pemasangan Kaki Conveyor... 50

Gambar 4.14 Penggabungan Rangkaian Brick dan Rangkaian Conveyor ... 51

Gambar 4.15 Pemasangan Kabel Konektor Pada Motor Medium1 ... 51

Gambar 4.16 Pemasangan Kabel Konektor Pada Motor Medium 2 ... 52

Gambar 4.17 Pemasangan Kabel Konektor Pada Motor Medium 3 ... 52

Gambar 4.18 Pemasangan Kabel Konektor Pada Sensor Warna ... 53

Gambar 4.19 Robot Sortir Kopi Berdasarkan Warna (a) Tampilan Depan, (b) Tampilan Kanan, (c) Tampilan Kiri, (d) Tampilan Belakang, (e) Tampilan Atas ... 55

Gambar 4.20 Pengujian Pergerakan Motor Medium 1 (a) Posisi 45 derajat (b) Menuju Posisi 90 derajat ... 57

Gambar 4.21 Pengujian Pergerakan Motor Medium (a) Menarik Pelatuk, (b) Mendorong Pelatuk ... 57

Gambar 4.22 Mendeteksi Buah Kopi Berwarna ... 65

Gambar 4.23 Robot Mensortir Buah Kopi Berwarna ... 65

xiv DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandingan Penelitian Terdahulu dengan Penelitian Sekarang ... 5

Tabel 2.2 Simbol Diagram Flowchart ... 19

Tabel 3.1 Spesifikasi Perangkat Keras yang Digunakan ... 24

Tabel 3.2 Spesifikasi Perangkat Lunak yang Digunakan... 24

Tabel 3.3 Daftar Komponen yang Digunakan ... 24

Tabel 3.4 Kasus Uji Pergerakan Robot ... 30

Tabel 3.5 Kasus Uji Sensitivitas Sensor ... 31

Tabel 3.6 Kasus Uji Sistem Kerja Robot ... 31

Tabel 3.7 Rancangan Tabel Hasil Pengujian 1 ... 32

Tabel 3.8 Rancangan Tabel Hasil Pengujian 2 ... 33

Tabel 3.9 Rancangan Tabel Hasil Pengujian 3 ... 34

Tabel 3.10 Rancangan Tabel Hasil Seluruh Pengujian ... 35

Tabel 4.1 Komponen Rangkaian Brick dan Sensor Warna ... 38

Tabel 4.2 Komponen Rangkaian Conveyor ... 46

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Pergerakan Robot ... 56

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Sensitivitas Sensor Warna ... 58

Tabel 4.5 Rancangan Tabel Hasil Pengujian 1 ... 59

Tabel 4.6 Rancangan Tabel Hasil Pengujian 2 ... 61

Tabel 4.7 Rancangan Tabel Hasil Pengujian 3 ... 63

Tabel 4.8 Rancangan Tabel Hasil Seluruh Pengujian ... 64

Tabel 4.9 Rancangan Tabel Hasil Pengujian Tegangan ... 64