Proposal Robot Sumo

Tugas Mekatronika

Pembuatan dan Perancangan Robot Sumo

Nama Kelompok :

Deny Andriansyah (11525083)

Galih Agung Priawan (11525086)

Setyo Ardi Pratama (11525090)


Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknologi Industri

Universitas Islam Indonesia

Yogyakarta

PENDAHULUAN

Penggunaan piranti robot dewasa ini sudah tidak didominasi oleh kepentingan industri, tetapi juga sudah mengarah pada dunia hiburan. Salah satu robot yang sifatnya sebagai hiburan adalah Robot Sumo. Robot Sumo telah dikenalkan pada dunia sejak tahun 1990 oleh Perusahaan Fuji Software dari Jepang. Seperti pertandingan sumo, robot ini bertanding hanya dengan satu lawan. Di atas ring kedua robot ini saling mendorong hingga salah satu dari robot keluar arena, apabila salah satu robot telah berhasil mengeluarkan lawannya dari arena maka robot tersebut dinyatakan menang.

Beberapa komponen yang digunakan dalam pembuatan Robot Sumo :

A. Arduino

Arduino

adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkandari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang.

B. Motor DC

Merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Dasar kerja motor DC adalah  suatu penghantar yang membawa arus listrik diletakkan didalam medan magnet, maka akan timbul gaya mekanik yang mempunyai arah sesuai dengan hukum tangan kiri dan besarnya adalah: F = B I L (Newton)

C. Resistor

Adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir.

D. Catu Daya

Adalah suatu sistem filter penyearah (rectifier-filter) yang mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC murni.

E. Sensor Garis

Merupakan sensor yang dapat membaca perbedaan warna antara hitam dan putih(umumnya). prinsip sensor ini menggunakan pantulan sinar cahaya. sehingga sensor garis terdiri dari komponen transmitter dan receiver, untuk transmitter  menggunakan LED superbright dan receiver’y menggunakan  photodiode, untuk receiver bisa diganti dengan LDR atau phototransistor.

F. Sensor Infra Merah (SHARP GP2D12)

Adalah sensor yang bekerja berdasarkan cahaya dan digunakan untuk mendeteksi ada atau tidak suatu objek yang berada didepan. Sensor inframerah ini digunakan sebagai piranti masukan (input) pada mikrokontroler. Pada kali ini digunakan sensor inframerah dengan tipe SHARP GP2D12 dimana pada bagian pengirim (transmitter) terdapat osilator dan bagian penerima (receiver) terdapat filter cahaya, dimana filter tersebut hanya menyaring frekuensi yang dipancarkan inframerah bagian pengirim (transmitter).

PERANCANGAN ROBOT SUMO

Konfigurasi Sistem

Robot Sumo ini secara umum terdiri dari input, kontroler dan output. Dari input terdiri dari sensor inframerah, mikrokontroler yang digunakan adalah arduino duemilanove, dan dari sisi output menggunakan driver motor.

Teknik pergerakan sangat dibutuhkan pada Robot Sumo tersebut agar mendapatkan pergerakan yang baik, khususnya dalam hal bertahan. Dan berikut merupakan mekanisme pergerakan pada Robot Sumo.

aa

Penjelasan Mekanisme Robot Sumo

1. Bertahan

Pada saat bertahan dan Robot Sumo berada di garis tepi arena, robot tersebut harus berhenti karena sudah mendeteksi garis tepi pertandingan. Tindakan yang dilakukan yaitu berputar dan menjauh dari garis arena lalu mencari posisi kearah lawan.

2. Mencari

Berada ditepi arena dan tidak mendeteksi adanya lawan dan robot terus berputar dengan harapan menemukan lawan. Tindakan yang dilakukan yaitu kembali bertahan apabila berada digaris tepi, beralih keposisi target apabila sensor robot mendeteksi adanya lawan dan tetap mencari robot lawan apabila robot lawan tidak ditemukan.

3. Target

Kembali ke status bertahan jika arena garis terdeteksi, jika posisi robot lawan dekat atau berada didepan maka langsung alihkan ke posisi serang namun jika robot lawan belum ditemukan maka alihkan keposisi mencari.

4. Serang

Jika robot lawan telah ditemukan dan tepat berada didepan maka langsung bergerak maju dengan kekuatan penuh. Tindakan yang dilakukan yaitu Robot Sumo kembali bertahan jika arena garis terdeteksi dan kemudian robot bergerak lurus kedepan dengan kekuatan penuh.

PERANCANGAN PERANGKAT KERAS

1. Pembuat Sensor Deteksi Garis

LED superbright berfungsi sebagai pengirim cahaya ke garis untuk dipantulkan lalu dibaca oleh sensor photodiode. Sifat dari warna putih (permukaan terang) yang memantulkan cahaya dan warna hitam (permukaan gelap) yang tidak memantulkan cahaya digunakan dalam aplikasi ini. Gambar dibawah ini adalah ilustrasi mekanisme sensor garis.

2. Pembuatan Sensor Deteksi Lawan
Pada sensor deteksi lawan ini hampir sama prinsipnya seperti sensor deteksi garis, hanya saja yang digunakan untuk bagian pengirim (transmitter) digunakan inframerah, sedangkan untuk bagian penerima (receiver) photodiode. Sensor ini mendeteksi ada atau tidak lawan dibagian samping kiri, kanan, dan bagian belakang robot. Apabila sensor ini mendeteksi adanya lawan dibagian samping kiri, kanan, dan bagian belakang robot maka sensor akan memberikan data kepada mikrokontroler untuk menggerakkan motor supaya robot menghindar.

3. Mikrokontroler

Mikrokontroler yang akan digunakan adalah Arduino Duemilanove. arduino adalah merupakan sistem open source dengan I/O yang simpel dan development environment yang user friendly. Arduino dapat digunakan untuk mengembangkan sistem stand alone atau dapat terhubung dengan software di komputer. Duemilanove adalah merupakan pengembangan dari Diecimila Arduino. Dalam pengembangan ini terdapat fungsi auto reset, konektor power tambahan, built in LED, USB Overcurrent protection dan power seleksi otomatis

4. Pembuatan Driver Motor

Motor DC tidak dapat dikendalikan secara langsung oleh mikrokontroler, karena kebutuhan arus  listrik yang besar pada motor DC sedangkan arus keluaran pada mikro sangat kecil. Driver motor merupakan pilihan alternatif yang harus digunakan untuk mengendalikan motor DC pada robot beroda. Ada beberapa driver motor yang sering digunakan pada aplikasi robotika, yaitu menggunakan rangkaian H-Bridge transistor, H-Bridge MOSFET, dan IC driver motor.

DESAIN ROBOT SUMO

Robot Sumo tersebut menggunakan 3 roda, 2 roda berada dibelakang yang berukuran lumayan besar, digerakkan oleh Motor DC dan berfungsi untuk memberikan daya dorong serta torsi yang cukup kuat untuk mendorong lawan. Serta 1 roda yang berada didepan sebagai roda bebas agar bisa bergerak bebas ke arah mana saja. Terdapat 4 sensor deteksi garis untuk mendeteksi adanya garis dimana 2 garis berada dibagian bawah belakang dan 2 laginya berada dibagian bawah depan. Pada bagian atasnya terdapat 6 sensor deteksi seragan lawan dari belakang samping kanan maupun samping kiri. Dan dibagian depan terdapat 2 sensor yang berfungsi untuk mendeteksi lawan. Selain itu dibagian atas Robot Sumo juga terdapat Mikrokontroler dan Buzzer. Sensor depan juga dilindungi agar terhindar dari benturan/tumpukan dari robot lain. Berikut merupakan Desain Robot Sumo dan Gambar Robot Sumo secara keseluruhan :

PERANCANGAN PADA PERANGKAT LUNAK

Sistem perancangan perangkat lunak tersebut dengan mengaktifkan sensor serta menggerakkan motor dengan menggunakan Code Version AVR. Di bawah ini merupakan gambar Flowchart pembuatan software.

Daftar Pustaka :

http://id.scribd.com/doc/10486039/Robot-Sumo

Goal Line Technology

Apakah kalian tahu tentang Goal Line Technology / Teknologi Garis Gawang ? Disini saya akan coba menjelaskan tentang Goal Line Technology dan cara kerjanya. Dilatarbelakangi oleh beberapa keputusan kontroversial dibeberapa pertandingan sepak bola serta keterbatasan penglihatan dan pergerakan wasit, maka Goal-Line Technology adalah salah satu teknologi yang digunakan dalam pertandingan sepak bola sebagai solusi untuk menentukan apakah bola telah melewati garis gawang atau belum.


Cara Kerjanya:
Goal-line technolgy ini menggunakan sistem RFID (Radio Frequency Identification). Fungsinya untuk mengirimkan data dari perangkat portable dan kemudian dibaca oleh RFID reader dan kemudian diproses oleh komputer. Pada goal-line technology, RFID terdiri dari microchip yang dipasang di tengah bola dan antena yang terletak di sekeliling lapangan. Selain dipasang di tengah bola, microchip juga dipasang pada kaki pemain. Dengan itu kita dapat mengetahui letak bola dan pemain selama pertandingan
berlangsung. Pengiriman data dapat dilakukan dengan cepat karena menggunakan frekuensi yang tinggi, yaitu 2.4 GHz ISM band. Sistem ini dapat mengukur 100.000 pengukuran tiap detiknya
Akurasinya berkisar antara 1-2 cm, walaupun objeknya bergerak dengan kecepatan 140 km per jam. Terdapat juga 6  hingga 10 antena di sekeliling lapangan untuk menentukan posisi secara 3 dimensi. Di sekitar garis gawang dan area penalti terdapat kabel tipis yang dialiri oleh arus listrik, yang kemudian kabel tipis tersebut menghasilkan medan magnetik. Ketika bola melewati garis batas gawang, microchip pada bola akan mendapat sinyal dan mengirim pesan ke antena receiver. Ada sepasang receiver terletak di belakang gawang, yang fungsinya untuk melanjutkan pesan ke komputer pusat. Setelah itu giliran komputer pusat yang mengirimkan pesan ke penangkap sinyal yang berada pada jam tangan wasit dengan berupa pesan visual, audio, dan getaran. Dan selain itu juga dilengkapi dengan tampilan data mengenai catatan waktu ketika gol itu dicetak. Dengan demikian hasil gol akan tercatat dengan akurat dan tidak lagi menimbulkan kontroversi seperti yang selama ini terjadi.
GLT
Sumber yang membantu :
http://ozzycl82.blogspot.com/2012/04/cara-kerja-teknologi-garis-gawang.html

Dasar-dasar Sistem Mekatronika

Mekatronik (Mechatronics)berasal dari kata mechanics dan electronics. Mekatronik adalah sebuah sistem yang terdiri dari bagian mekanik dan elektrik, dilengkapi dengan sensor yang mendapatkan informasi, dengan mikroprosesor yang memproses dan menganalisa informasi ini, dan akhirnya logika yang bereaksi atas informasi, yang bergabung menjadi satu menjadi sebuah sistem mekatronika. Contohnya pada beberapa produk cerdas yang digunakan sebagai barang konsumen biasa dalam kehidupan kita sehari-hari, seperti kamera, perekam video, CD, mesin fotokopi atau mesin cuci, semua yang menggabungkan sensor, mikroprosesor berbasis control dan aktuator yang membuat mereka lebih fleksibel dan mudah digunakan. Mesin otomatis yang digunakan dalam kedokteran, pertanian, pertambangan, perbankan, atau manufaktur yang dapat merasakan, melihat, mempunyai akal, memutuskan dan bertindak juga bisa disebut dengan sistem mekatronika. Ini sangat membantu menciptakan mesin atau alat yang pintar, praktis dan mudah digunakan. Sehingga sumber daya pada manusia seperti waktu dan otak dapat dipakai untuk pekerjaan yang lain.
Sistem mekatronik memiliki 4 bagian utama yaitu: INPUT, PROSES, OUTPUT dan FEEDBACK. Feedback juga berlaku sebagai INPUT dalam sistem mekatronik tersebut.

1. Struktur dan Elemen Mekatronik

Di dunia elektronika terdapat beberapa elemen mekatronika yaitu: sensor, kontroler, jalur data, aktuator dan sumber energi.
a. Mekanisme Mesin/Unit

Mekanisme mesin adalah elemen penyusun pertama pada sistem mekatronika yang harus ada. Semua kebutuhan yang kita inginkan harus dituangkan dulu dalam bentuk mekanisme suatu sistem, hal ini adalah syarat untuk membuat sebuah sistem control.


Gambar 1. 4 Analogi mekanisme mesin dengan beberapa sistem yang ada pada manusia

a. Sensor
Sensor adalah elemen yang bertugas memonitor keadaan objek yang dicontrol. Sensor dilengkapi dengan rangkaian pengkondisi yang berfungsi memproses sebuah informasi menjadi sinyal listrik.
Gambar 1. 5 Analogi sebuah sensor terhadap panca indera manusia

b. Kontroler
Kontroler (Controller) adalah elemen yang mengambil keputusan apakah keadaan objek yang dikontrol telah sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan, dan kemudian memproses informasi dari komponen input untuk menetapkan apa yang harus dilakukan untuk merevisi keadaan objek tersebut.
Gambar 1. 6 Analogi sebuah controller dengan otak manusia
c. Jalur data
Jalur data berfungsi menyalurkan sinyal perintah dari kontroler dan menyampaikannya ke aktuator ataupun sebaliknya sesuai dengan perintah dari controller. Contoh umumnya adalah wire dan connector.
Gambar 1. 7 Analogi jalur data dengan syaraf manusia

d. Aktuator
Actuator adalah elemen yang berfungsi mengkonversi energi dari energy listrik ke energi mekanik atau energy yang terlihat. Bentuk konkrit aktuator ini misalnya: motor listrik, solenoid, relay, display, dll.
Gambar 1. 8 Analogi solenoid actuator dengan sistem otot pada manusia

e. Sumber energi.
Sumber energy adalah elemen yang memberikan supply eergi listrik ke semua elemen yang membutuhkannya. Salah satu bentuk sumber energi adalah battery untuk sistem yang bergerak atau movable, atau adaptor AC-DC untuk sistem yang stasioner (diam/tetap). Namun pada alat berat atau otomotif, battery akan tergantikan dengan alternator pada saat engine sudah running.
Gambar 1. 9 Analogi sumber battery dengan sumber makanan manusia


B. Sinyal.
Sinyal adalah teori dasar yang kita perlukan untuk memahami sistem mekatronika, misalkan sebuah coolant temperature sensor mendeteksi suhu coolant agar selalu termonitor, data sensor tersebut akan diproses menuju kontroler. Pada saat suhu coolant melebihi batas temperatur yang di tentukan, maka engine akan menurunkan putarannya. Data-data yang dikirimkan dari sensor ke controller tersebut berbentuk sinyal, karena itu kita perlu untuk mengetahui beberapa jenis sinyal untuk menunjang studi mekatronik ini.Sinyal adalah sebuah fungsi besaran yang berubah terhadap waktu.
Gerak gelombang sering ditemui didalam pembahasan setiap cabang ilmu fisika. Pengenalan akan gelombang air, gelombang bunyi, gelombang cahaya, gelombang radio, gelombang elektrik, dll. Sinyal ini juga tergolong dalam bentuk gelombang.Sebuah sinyal juga mempunyai identifikasi untuk mengenalinya seperti yang ditunjukkan gambar dan keterangan di bawah ini.
Gambar 1. 10 Bagian-bagian sinyal

· Amplitude (A)    :Simpangan terjauh (Ymaks)
· Panjang Gelombang/ Wave length (λ)    :Panjang dari awal siklus positif (Crest/bukit) sampai akhir siklus negative (Trough/Lembah)
· Periode (T)         :Waktu yang dipelukan untuk perambatan sebuah gelombang
· Frekuensi (f)       :Banyaknya gelombang untuk setiap waktunya sekon (Hertz)
Sinyal elektrik digolongkan dalam 2 tipe yaitu digital dan analog.


Gambar 1. 11 Pembagian sinyal

1. Sinyal Analog
Sinyal analog adalah sinyal yang nilai perubahannya sangat bervariasi dan semua nilai yang ada sangat berarti. Bisa kita analogikan perubahan sekecil apapun pada sinyal analog maka masih ada lagi nilai tengahnya, begitu seterusnya. Bila dianalogikan sebagai alat ukur, maka alat ukurnya harus memiliki ketelitian yang tanpa batas. Sinyal analog bisa disebut juga sinyal yang bernilai mentah. Dalam kehidupan sehari-hari, misalkan saja kita berjabat tangan dengan seseorang mulai dari genggaman yang paling lemah ke yang paling kuat. Gaya yang kita butuhkan untuk berjabat tangan tadi berubah sesuai dengan kuat tidaknya genggaman, kita tidak tahu berapa gaya yang dibutuhkan tersebut dan hanya bisa memperkirakan saja. Contohnya dalam alat beratadalah sinyal yang langsung dihasilkan oleh pressure sensor atau temperature sensor.
2. Sinyal Digital
Sinyal digital adalah sinyal yang hanya memperhatikan perubahan diwaktu tertentu saja, sesuai dengan permintaan pada saat kapan kita membutuhkan nilai tersebut. Nilai yang didapatkan dari sinyal digital tersebut bisa dikirimkan sebagai data. Dalam kehidupan sehari-hari kita umpamakan saja saat bermain petak umpet, saat kita harus menghitung sambil menunggu teman-teman yang lain berpindah. Dari kegiatan tersebut kita tidak mengetahui perpindahan teman yang lain, tetapi hanya mengetahui posisi terakhir saat kita menemukan teman kita. Contoh pada alat berat adalah sinyal yang dihasilkan oleh sensor yang masuk ke controller, dan juga ada sinyal yang langsung keluar dari sensor yaitu speed sensor.
Gambar 1. Pengambilan sample sinyal analog, hanya pada waktu tertentu saja
Gambar 2. Hasil yang didapat dari pengambilan sample sinyal analog (sinyal digital)

Pengaplikasian sistem mekatronika dalam otomotif

Mekatronika dan Robotika

Mekatronika adalah cabang antar ilmu disiplin yang menggabungkan teknik mesin, [[teknik listrik]], dan [[rekayasa perangkat lunak]]. Dalam hal ini, mesinnya beroperasi secara otomatis melalui penggunaan [[motor elektrik]], [[servomekanisme|servo-mekanisme]], dan perangkat eletrikal lainnya dengan penggunaan software khusus. Contoh sistem mekatronika yang paling umum adalah CD-ROM drive. Sistem mekanikal membuka dan menutup drive-nya, memutar CD dan memindah-mindahkan posisi laser, dengan sistem optik membaca data yang ada di CD dan mengubahnya ke [[bit]]. Perangkat lunak terintegrasi mengontrol proses tersebut, dan menghubungkan isi dari CD ke komputer.

Robotika adalah aplikasi dari ilmu mekatronika untuk menciptakan sebuah robot, yang biasanya sudah sering digunakan untuk melakukan tugas-tugas berbahaya, tidak menyenangkan, atau juga tugas yang diulang-ulang. Robot ini dapat dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran, semuanya sudah diprogram terlebih dahulu. Seorang insinyur biasanya akan memakai ilmu kinematika dan mekanika dalam menciptakan sebuah robot.

Robot juga digunakan luas dalam [[teknik industri]]. Penggunaan robot akan menghemat pengeluaran gaji pegawai, dapat melakukan tugas yang sulit/berbahaya, dan juga untuk menjamin kualitas tetap. Banyak perusahaan, terutama dalam industri otomotif, telah menggunakan robot, sehingga terkadang saking canggihnya, robot itu bisa menjalankan proses produksi itu sendiri sepenuhnya (tidak memerlukan manusia lagi). Untuk penggunaan di luar pabrik, robot digunakan dalam pembuangan bom, [[penjelajahan angkasa]], dan banyak bidang lainnya.

Hello world!

Welcome to Students.uii.ac.id Blogs. This is your first post. Edit or delete it, then start blogging!