ROBOT LINE TRACER ANALOG

Sejarah Robot

Robot adalah suatu kata yang tidak asing lagi bagi kita semua. Kata robot pertama kali diperkenalkan oleh seorang penulis yang bernama karel capek pada tahun 1920 dengan bahasa Czech “ robota ” yang artinya pekerja sendiri. jadi sebenarnya robot bukan merupakan disiplin elektronika melainkan hanya sebuah fiksi yang dibuat oleh para pengarang novel dan juga para ilmuwan biologi yang mengkhayal dapat menciptakan makhluk yang sesuai keinginan meraka.

Robot mulai berkembang setelah munculnya disiplin ilmu elektronika, yaitu teknik kontrol otomatis, tetapi pada saat itu komputer merupakan komponen utama pada sebuah robot yang digunakan untuk pengolahan data masukan dari sensor dan kendali aktuator. Pada tahun 1950 an robot-robot cerdas mulai berkembang, seiring dengan berkembangnya komputer. Dengan semakin cepatnya kemampuan komputasi komputer dan semakin kecil ukuran fisiknya, maka robot yang dibuat memiliki kecerdasan yang cukup baik untuk melakukan pekerjaan yang biasa dilakukan oleh manusia.

Dengan semakin cepatya kemampuan komputasi komputer dan semakin kecilnya ukuran fisiknya,maka robot-robot yang dbuat semakin memiliki kecerdasan yang cukup baik untuk melakukan pekerjan-pekerjan yang biasa dilakukan olaeh manusia. Pada awal diciptakaanya, komputer sebagai alat hitung saja, perkembangan algoritma pemrograman menjadikan komputer sebagai instrumentasi yang memiliki kemammpauankemampuan seperti otak manusia. Artificial intelegent atau kecerdasan buatan adalah algoritma pemrograman yang membuat komputer memiliki kecerdasan seperti manusia yang mampu menalar, mengambil kesimpilan dan keputusan berdasarkan pengalaman yang dimiliki.



Pengenalan Line tracer

Line tracer merupakan sebuah robot sederhana yang berjalan dengan mengikuti garis hitam di background putih atau sebaliknya. Pembacaan garis menggunakan sensor garis yang terdiri atas LED yang berfungsi memancarkan cahaya dan PHOTODIODA yang berfungsi sebagai sensor cahaya. Prinsip kerja pendeteksian garis pandu dari robot tersebut adalah bahwa tiap-tiap warna permukaan memiliki kemanpuan memantulkan cahaya yang berbeda-beda. Warna putih memantulkan cahaya dengan sempurna dan warna hitam memantulkan cahaya paling sedikit karena warna hitam meresap cahaya.

Line tracer biasa juga disebut line follower atau robot pengikut garis. Bila dideskripsikan robot line tracer merupakan sebuah benda dengan roda yang dapat bergerak mengikuti garis / jalur berwarna putih yang berbelok-belok. ‘Benda’ tersebut mengikuti garis dengan otomatis . Prinsip dasarnya, sama seperti manusia, mata/sensor digunakan untuk melihat, kaki/roda digunakan untuk berjalan. Ada dua jenis pembuatan line tracer yaitu dengan analog atau dengan mikrokontroler. Line tracer analog adalah jenis line tracer yang hanya menggunakan komponen analog. Dan untuk line tracer mikro sedikit berbeda karena pengolahan data yang diterima oleh sensor diolah ke dalam mikrokontroler.



Perancangan Robot

1). Elektrik

a. Perancangan Sistem Sensor Garis

Rangkaian sensor merupakan sistem unyuk mendeteksi adanya garis atau tidak. Garis yang dimaksud adalah garis berwarna hitam diatas permukaan berwarna putih atau sebaliknya, yang terdiri dari LED dan Photodioda. Cara kerja rangkaian ini adalah LED sebagai sumber cahaya yang dipantulkan pada lintasan dan diterima oleh Photodioda .



Respon sensor terhadap garis

Sensor garis ini mendeteksi adanya garis atau tidak pada permukaan lintasan robot tersebut, dan 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.

Pada konstruksi yang sederhana, robot line tracer memiliki dua sensor garis, yang terhubung ke dua motor (kanan dan kiri) secara bersilang melalui sebuah komparator (rangkaian pembanding sinyal input). Sensor garis A (Kiri) mengendalikan motor kanan, sedangkan sensor garis B (kanan) mengendalikan motor kiri.

Ketika sensor A mendeteksi garis sedangkan sensor B keluar garis ini berarti posisi robot berada lebih sebelah kanan dari garis, untuk itu motor kanan akan aktif sedangkan motor kiri akan mati. Akibatnya motor akan berbelok kearah kiri.

Begitu sebaliknya ketika sensor B mendeteksi garis, motor kiri aktif dan motor kanan mati, maka robot akan berbelok ke kanan.

Jika kedua sensor mendeteksi garis maka kedua motor akan aktif dan robot akan bergerak maju.

b. Minimum Sistem

Driver Motor DC (H-Bridge)

Bagian ini merupakan bagian yang berfungsi untuk menggerakkan Plant (Objek) yaitu Motor DC dimana perubahan arah motor DC tersebut bergantung dari nilai tegangan yang diinputkan pada input dari Driver itu sendiri. Pada modul ini dibuat suatu konsep Driver H-Bridge (dinamakan H-Bridge sebab bentuk driver ini jika dicermati mirip huruf H dan bekerja seperti Bridge atau Jembatan yang berfungsi melewatkan arus dari tegangan supply positif ke motor kemudian ke ground). sehingga diharapkan respon dari sensor ke pergerakan motor sangat cepat. Untuk itu digunakan transistor tipe 901x yang mampu memadukan antara kecepatan dan transfer arus yang besar. Selain itu transistor jenis ini juga low cost. Cara kerjanya pada saat input A berlogika 1, maka ada arus yang mengalir pada rangkaian, akibatnya transistor 1 dan 4 on karena basis terbias, sehingga motor berputar. Sehingga saat input A berlogika 1 maka input B akan berlogika 0, jadi transistor 2 dan 3 akan off. Pada saat input B berlogika 1, maka ada arus yang mengalir pada rangkaian, akibatnya transistor 2 dan 3 on karena basis terbias, sehingga motor berputar tapi dengan arah yang berlawanan.

2). Mekanik

a. Plant (Motor DC)

Motor DC merupakan alat penggerak dari robot. Motor DC memilki konstruksi yang cukup sedehana,

Cara kerja dari motor Dc cukup sederhana. Pada saat ada arus yang masuk kedalam motor melalui kutub-kutub motor maka akan terjadi momen kopel yang akan memberikan force (gaya) untuk memutar motor. Untuk arah putaran motor tergamtung dari arah arus yang masuk ke motor. Karakteristik itulah yang mengawali ide dari pembuatan H-Bridge sebagai driver motor DC.

Tips : Hendaknya dalam membuat Robosoccer, perhatikan hubungan antara Supply (Catu/ Baterai) dengan tipe motor yang akan digunakan. Apabila digunakan baterai yang memiliki daya kecil (khususnya memiliki arus yang kecil) maka pilih motor yang memiliki torsi yang besar daripada kecepatan yang tinggi hal ini berpengaruh pada efisiensi baterai yang digunakan serta mobilitas dari Robosoccer itu sendiri (khususnya saat melintasi suatu belokan). Untuk mengetahui apakah motor tersebut memiliki torsi yang besar maka dapat dilihat lilitan (gulungan) dalam pada motor tersebut.



2). Body Robot

Body Robot merupakan elemaen mekanik dari robot yang terdiri dari :

@Rangka Utama

Bagian ini berperan penting dalam kehandan robot, dikarenakan rangka utama digunakan untuk menopang bobot keseluruhan robot dan juga tempat peletakan komponen, untuk itu dibutuhkan bahan yang kuat namun fleksibel dalam artian mudah penanganannya, kali ini kita menggunakan bahan acrylic dikarenakan bahan ini kuat namun mudah dibentuk sesuai keinginan kita. Untuk bentuk dan desain dari rangka utama tergantung dari kreatifitas dari masing-masing peserta.

Tips : Pada penggunaan acrylic sebagai bodi utama usahakan ukuran dari bodi lebih lebar dari dua kali panjang motor dan gear box. Hal ini akan memudahkan pada pemasangan motor dan roda.

@Motor DC dan Gear Box

Motor DC dan Gear Box tidak dapat dipisahkan, kedua-duanya merupakan suatu kesatuan. Gear box diperlukan untuk menambah torsi yang dikeluarkan oleh motor dan mengurangi beban motor saat memutar roda, sehingga torsi yang dihasilkan cukup untuk menggerakkan robot.

@Roda

Untuk dapat berpindah tempat robot membutuhkan piranti tambahan yang biasanya berupa roda atau kaki, kali ini kita menggunakan roda. Roda yang digunakan berbahan plastik dengan bagian luar dilapisi karet, hal ini diperlukan agar tidak terjadi slip sat roda berputar.

@Roda Bebas

Pergerakan mobile robot yang dinamis akan membutuhkan suatu piranti yang memungkinkan robot bergerak dengan leluasa. Piranti tersebut berupa roda bebas yang dapat bergerak ke segala arah dan tidak mengganggu pergerakan roda robot. Pemasangan roda bebas bisa berada di depan atau di belakang tergantung dari desain tiap peserta.



3). Desain Mekanik

Untuk desain mekanik merupakan kreatifitas dari tiap- tiap peserta, tetapi yang perlu diperhatikan dalam membuat desain mekanik haruslah kokoh tapi tidak perlu sampai bobotnya terlalu berat karena untuk memaksimalkan kecepatan robot line tracer, dalam pelatihan ini bahan yang digunakan adalah acrylic.

Tips : Untuk memaksimalkan kecepatan dan flexibilitas robot usahakan buat agar roda kanan kiri dan titik tengah sensor memiliki hubungan segitiga sama sisi.

By : Kak Totok Lamongan