analisa dan perancangan

BAB III

ANALISA DAN PERANCANGAN

3.1. Alat dan bahan

1. Alat

a. Bor listrik

Bor listrik digunakan untuk membuat lubang tempat baut.

b. Gergaji Besi

Gergaji Besi digunakan untuk memotong alumunium untuk membuat

bodi dan kaki-kaki robot.

c. Obeng

Obeng digunakan untuk memutar baut pada konstruksi bodi robot,

obeng yang digunakan adalah obeng dengan mata plus.

2. Bahan

a. Akrilik

Akrilik digunakan untuk membuat bodi robot, karena bahanya mudah

dibentuk dan lebih elegan.

b. Baut dan Mur

Baut dan mur digunakan untuk menyambung potongan alumunium

sehingga menjadi bodi dan kaki robot.

c. Spacer

Spacer digunakan untuk meletakan minimum sistem dan komponen

yang lain, sehingga komponen tidak langsung menempel pada bodi

robot untuk menghindari hubungan pendek yang dapat merusak

komponen.

14

15

d. Motor servo hitech-hs322

Motor ini digunakan karena harganya relatif murah dan mempunyai

torsi yang cukup besar untuk menopang beban robot. Motor ini

digunakan sebagai penggerak kaki-kaki robot.

e. Minimum sistem ATMega8535

Minimum sistem yang digunakan adalah DT-AVR Lowcost

Mikrosistem, minimum sistem ini dipilih karena mempunyai fitur

yang lengkap dan mudah dalam penggunaannya.

f. Sensor Ultrasonik dan inframerah

Bahan yang dipilih adalah DT-Sense USIRR karena modul sensor ini

dapat dihubungkan dengan dua buah sensor infra merah, sehingga

tidak perlu modul tambahan. Sensor ini digunakan untuk mendeteksi

adanya halangan.

3.2. Perancangan Bentuk Robot

Robot ini mempunyai 6 kaki pada setiap kaki mempunyai dua derajat

kebebasan. Berikut ini adalah desain robot yang dibuat: Desain robot ini

diperoleh dari situs letsmakerobot.com dan didesain ulang dengan

menggunakan bahan dan komponen yang berbeda.

Gambar 3.1 : Desain Robot Berkaki

16

Berikut adalah keterangan dari gambar di atas

1. Motor Servo Hitech HS-322

2. DT-Sense USIRR

3. DT-AVR Low Cost Mikrosistem

Robot ini mempunyai dimensi 24cm x 31cm x 15cm, bentuk dari robot ini

adalah melebar kesamping, detail ukuran dari robot dapat dilihat pada tabel

3.1.

Tabel 3.1: Dimensi Robot

Bagian Robot Ukuran(cm)

Panjang masing-masing kaki depan dan belakang

15

Tinggi masing-masing kaki depan dan belakang

8

Jarak kaki depan dan belakang 16

Panjang kaki tengah 18

Tinggi kaki tengah 4

Jarak kaki tengah dari kaki depan

8

Jarak kaki tengah dari kaki belakang

8

Detail bagian-bagian robot dapat dilihat pada gambar 3.2 sampai dengan 3.4.

17

Gambar 3.2: kaki depan dan kaki belakang

Gambar 3.3: kaki tengah

18

(tampak atas) (tampak bawah)

(tampak belakang) (tampak samping)

(tampak depan)

Gambar 3.4 :penampang robot

Blok diagram robot ini dapat dilihat pada gambar 3.5 berikut ini.

19

Gambar 3.5 : Blok diagram robot

3.3. Perancangan Alat

Alat yang dipergunakan pada robot berkaki ini dibagi menjadi tiga bagian

yaitu bagian sensor, gerak, dan Microcontroler

a. Sensor

Gambar 3.3 : Posisi Sensor

Keterangan

1. Sensor inframerah sisi kiri

2. Sensor ultrasonik

3. Sensor inframerah sisi kanan

Robot ini terdiri dari sebuah sensor ultrasonik dan dua buah sensor

inframerah.Sensor ultrasonik dipasang pada sisi depan robot dan sensor

inframerah masing-masing dipasang pada sisi kiri dan sisi kanan robot.

1

2

3

20

Sensor ultrasonic dipasang pada bagian depan robot karena sensor ini

digunakan untuk mendeteksi adanya halangan pada bagian depan robot

dan sensor ini mempunyai jangkauan pengukuran lebih panjang

dibandingkan dengan sensor inframerah. Sensor inframerah dipasang pada

sisi kiri dan sisi kanan dengan sudut kemiringan 45° dari sisi depan robot,

hal ini dilakukan supaya robot dapat mendeteksi adanya halangan pada

sudut kemiringan tersebut.

b. Gerak

Untuk menjadikan robot ini dapat berjalan, maka digunakan variasi

gerakan dari masing-masing motor servo untuk menghasilkan arah jalan

robot maju, mundur, belok kanan dan belok kiri. Kaki depan dan kaki

belakang robot digunakan untuk mengayuh, sedangkan kaki bagian tengah

digunakan untuk mengangkat bodi robot dan salah satunya akan menjadi

tumpuan, sehingga perpaduan kayuhan kaki-kaki robot dan ujung kaki

tengah robot yang menjadi tumpuan akan menjadikan robot berjalan.

Berikut adalah sudut putaran dan posisi kaki supaya robot dapat berjalan

maju, mundur, belok kanan, dan belok kiri.

1. Jalan maju

Posisi sudut putaran motor servo untuk menjadikan robot berjalan

maju dapat dilihat pada tabel 3.1

Tabel 3.1 : posisi sudut putaran motor servo untuk jalan maju

Motor servo Sudut Putaran 1 Sudut putaran 2

Kanan 60° 120°

Kiri 60° 120°

Tengah 60° 120°

21

Posisi kaki-kaki robot untuk menjadikan robot berjalan maju dapat

dilihat pada tabel 3.2

Tabel 3.2 : posisi gerak kaki-kaki robot untuk jalan maju

KakiLangkah ke 1 Langkah ke 2

Kiri Kanan Kiri Kanan

Depan mundur maju maju mundur

Tengah naik turun turun naik

Belakang mundur maju maju mundur

2. Jalan mundur

Posisi sudut putaran motor servo untuk menjadikan robot berjalan

mundur dapat dilihat pada tabel 3.3

Tabel 3.3 : posisi sudut putaran motor servo untuk jalan mundur


Kanan 60° 120°

Kiri 60° 120°

Tengah 120° 60°

Posisi kaki-kaki robot untuk menjadikan robot berjalan mundur dapat


22

Tabel 3.4 : posisi gerak kaki-kaki robot untuk jalan mundur



Depan mundur maju maju mundur

Tengah turun naik naik turun

Belakang mundur maju maju mundur

3. Belok kanan

Posisi sudut putaran motor servo untuk menjadikan robot berbelok ke

kanan dapat dilihat pada tabel 3.5

Tabel 3.5 : posisi sudut putaran motor servo untuk belok kanan


Kanan 120° 60°

Kiri 60° 120°

Tengah 60° 120°

Posisi kaki-kaki robot untuk menjadikan robot berbelok kanan dapat


Tabel 3.6 : posisi gerak kaki-kaki robot untuk belok kanan



Depan maju maju mundur mundur

Tengah naik turun turun naik

23

Belakang maju maju mundur mundur

4. Belok kiri

Posisi sudut putaran motor seervo untuk menjadikan robot berbelok ke

kiri dapat dilihat pada tabel 3.7

Tabel 3.7 : posisi sudut putaran motor servo untuk belok kiri


Kanan 120° 60°

Kiri 60° 120°

Tengah 120° 60°

Posisi kaki-kaki robot untuk menjadikan robot berbelok kiri dapat


Tabel 3.8 : posisi gerak kaki-kaki robot untuk belok kiri



Depan maju maju mundur mundur

Tengah turun naik naik turun

Belakang maju maju mundur mundur

c. Microcontroler

Bagian ini adalah bagian yang berfungsi mengolah hasil pembacaan dari

sensor untuk menentukan arah gerak dari robot. Microcontroler yang

digunakan adalah ATMega8535.Microcontroler ini akan menerima hasil

24

pembacaan sensor kemudian memberi intruksi ke motor servo.

Komunikasi antara Microcontroler dan Sensor menggunakan I2C bus,

sehingga kinerja dari Microcontroler menjadi lebih ringan, karena proses

pembacaan dilakukan oleh modul sensor ultrasonic. Skematik rangkaian

robot dapat dilihat pada gambar 3.5

Gambar 3.5 : Skematik robot

25

3.4. Perancangan Program

Gambar 3.6 : Flowchart Program robot

Dari flowchart di atas dapat dibaca, robot diprogram untuk berjalan dan

menghindari halangan dengan cara belok_kanan, belok_kiri, dan mundur.

Untuk menentukan robot akan berbelok kesuatu arah atau mundur,

berdasarkan pada proses cek_depan, cek_kanan, cek_kiri. Program ini terdiri

dari satu program utama yang dapat memanggil sub program dibawahnya,

sehingga dalam pengembangan akan lebih mudah karena masing-masing

proses disendirikan. Yang pertama kali dilakukan program adalah memanggil

proses cek_depan, cek_kanan, cek_kiri untuk mengetahui jarak benda yang

ada di depan. Jika jarak benda yang terdeteksi oleh ketiga sensor termasuk

dalam range jarak benda yang dianggap halangan, maka jarak benda di kanan

26

dan dikiri akan dibandingkan dengan range jarak benda yang dianggap

halangan, kemudian akan diputuskan untuk dilanjutkan salah satu prose

belok_kanan, belok_kiri atau mundur. Jika jarak benda yang terdeteksi oleh

ketiga sensor tidak termasuk dalam range jarak yang dianggap halangan akan

diteruskan ke proses maju. Proses yang dilakukan adalah berurutan, sehingga

dalam perpindahan proses, robot akan diam atau proses menunggu intruksi

selanjutnya, tetapi dalam kenyataanya proses ini tidak terlihat karena cepatnya

perpindahan antar proses tersebut.

Program ditulis menggunakan bahasa pemrograman C dan menggunakan

software compiler Code Vision Avr Evaluation. Program ditulis kedalam

Microcontroler ATMega8535.

listing program secara keseluruhan terdapat pada lampiran 1.

analisa dan perancangan

Documents