2Robotika: Teori dan AplikasiPerpustakaan Nasional: Katalog Dalam TerbitanISBN: 978-979-1421-13-3Cetakan 1, Desember 2012PenulisWisnu JatmikoPetrus MursantoM Iqbal TawakalM Sakti AlvissalimAbdullah HafidhEnrico BudiantoM Nanda KurniawanKharda AhfaKen DanniswaraM Anwar MasumIndra HermawanGrafika JatiDesain SampulMuhamad FajarHak CiptaSeluruhisibukudansampulmerupakanhakciptaFakultasIlmuKomputerUniversitas Indonesia3Kata PengantarPujisyukurkami panjatkan kehadiratAllahSWTyangatas rahmat,karunia, danhidayah-Nya penulisberhasilmenyelesaikanbuku inidenganjudul Robotika: TeoridanAplikasi. Bukuiniberisipenjelasan mengenai aplikasi-aplikasi robotika di berbagai bidang yangsangatdekatdanmenyentuhsertaberhubungandengankebutuhanmanusia. Penjelasantersebutantaralain penggunaanmobilerobotuntukmengatasilumpuhnyajaringankomunikasididaerahbencana,penggunaanrobot untukbermainboladanmenirugerakanmanusia,serta penggunaan robot penjelajah udara untuk keperluan penjejakanobjek danjugapembentukanformasikawanan. Ketigacontohtersebut adalah bentuk aplikasi robot yangakandijelaskan di dalambukuini.Semuainibertujuan untuk memberikangambarankepadapembacabetapapentingdanberharganyateknologirobotika dalamkehidupan manusia.Buku ini juga juga buku ketiga dari seri buku robotika yang diproduksidilabArchitectureandHighPerformanceComputing,FakultasIlmuKomputerUniversitasIndonesia. DuabukusebelumnyaadalahSwarmRobotdalamPencarianSumberAsapdanRobotLegoMindstorm:TeoridanPraktek. Diharapkanbukuketigainidapatmelanjutkan semangat yang diusung dari kedua buku sebelumnya danmemberikan sumbangan keilmuan di bidang robotika Indonesia.Bidang robotika terus berkembang dengan cepat dan penggunaannyaditengahmasyarakatpunsemakinmewabah.Bukuinidiharapkandapat memberikangambaranterbarumengenaiteknologirobotikaterbaruyangdikembangkandiIndonesia.PenguasaanteknologirobotikaterbaruharusdilakukanapabilaIndonesiaingintetapbersaingsecaraglobaldengannegara-negaramajulainnyayangmemilikitingkatpenetrasiteknologirobotikayangtinggi,sepertiJepang, Jerman, dan Amerika Serikat.4PenulisanbukuinisendirididukungolehprogramHibahSinas tahun2012-2014 (KementerianRisetdanTeknologiRI) denganjudulAutonomousQuadcopterSwarmRobotsforMilitaryReconnaissance and Intelligence Gathering, program Student ProjectIMHEREFasilkomUI2012(KementerianPendidikandanKebudayaanRI) denganjudulImitasiGerakManusiapadaRobot HumanoidPemain Bola, dan Hibah Riset Kolaborasi Internasional UI tahun 2011denganjudulAutonomousTelecommunicationNetworksCoverageArea Expansion With Mobile Robot In Disaster Areas. Tanpa bantuandana dari hibah-hibah tersebut, penelitian pendahuluan dan penulisanbuku ini tidak mungkin bisa diselesaikan. Atas bantuan dana tersebut,penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya.Terimakasihkami sampaikan juga kepadasemuapihakyangtelahmemberikan dukungan selamapembuatanbukuini,terutamadaripihak KementrianPendidikandanKebudayaan, KementrianRisetdanTeknologi,dan FakultasIlmuKomputerUI. Selainitu,tidaklupapulakepadaseluruhmahasiswadiLaboratoriumComputerNetworks,Architecture&HighPerformanceComputing yangtelahbanyakmembantusecaraformalmaupuninformalsehinggarisetini dapatberjalan dengan segala kelebihan dan kekurangannya.Takadagadingyangtakretak. Penulisjugamenyadaribahwa bukuyang ditulisinimasihmemilikikekurangandisanasini.Olehkarenaitu,kritikandanmasukan daripembacasangat diharapkanuntukpengembangan kualitas dari buku ini dan buku-buku selanjutnya.Semogabantuandankerja samainidapatmemberikontribusiperkembanganyangberartibagikeilmuankhususnyadibidangilmukomputer dan robotika di Indonesia.Depok, Universitas IndonesiaDesember 2012Tim Penulis5Sistematika Penulisan BukuBuku ini ditulis dengan urutan sebagai berikut: Bab 1, Apa Itu Robot?Bab ini menjelaskanmengenai teknologi robotdanmengaparobotdapatmembantumanusiadalamkehidupansehari-hari.Didalamnyajugadibahasjenis-jenisrobot,dan penelitian-penelitian terkini tentang aplikasi robotika. Bab 2, Penerapan Robot BerodaBabinimenjelaskanpenggunaanrobot beroda untukmengatasimasalahterputusnyakomunikasiketikaterjadibencanaalampadasuatudaerah.Didalamnyaakandibahastigapendekatanyangdigunakan,yaitupenggunaansimulasi3D,implementasidenganriilrobot gempa bumi,danmetoderouting protocol untuk pemulihan jaringan telekomunikasi. Bab 3, Penerapan Robot UAVBabinimenjelaskanmengenairobotdalambentukhelikopteryangmemiliki4buahrotordanmemilikikemampuanuntukbermanuverdiudara.Robotini dipergunakan untukmemulihkanjaringantelekomunikasi,pendeteksiandanpelacakantopi,dandiujikanuntukmembentukformasirobotuntuk penjelajahan ruang. Bab 4, Penerapan Robot BerkakiBabinimenjelaskanmengenairobot berkaki yang dirancangberbentuk humanoid.Didalamnyajugadijelaskan sisiaplikasirobot humanoid untukpertandinganrobot soccer danmengimitasi gerak manusia dari tangkapan sensor Kinect.6TujuanTujuan penulisan buku ini adalah sebagai dokumentasi dari penerapanaplikasirobotyangtelahdilakukanpadaberbagairisetyangtelahdilakukansebelumnya. Bukuinijugaditujukanuntukmenjelaskankegunaan teknologi robot untuk berbagai bidang di masyarakat.7Daftar IsiKata Pengantar..................................................................................................3Sistematika Penulisan Buku..............................................................................5Daftar Isi............................................................................................................7Daftar Gambar ................................................................................................11Daftar Tabel ....................................................................................................16BAB 1| Apa Itu Robot......................................................................................171.1 Definisi Robot..................................................................................181.2 Sejarah Perkembangan Robotika....................................................211.3 Jenis Robot......................................................................................251.3.1 Klasifikasi Robot Industri.........................................................251.3.2 Klasifikasi Robot Berdasarkan Kemampuan Gerak.................261.3.3 Klasifikasi Robot Bergerak Berdasarkan Lokomotif Gerak......271.3.4 Klasifikasi Robot Bergerak Berdasarkan Medan Jelajah .........391.4 Penelitian Terkini Bidang Robotika.................................................411.4.1 Kendaraan Darat Tanpa Awak ................................................411.4.2 Robot Ikan Pendeteksi Polusi..................................................421.4.3 Robot Medis............................................................................431.4.4 Komputasi Robot Berbantuan Cloud ......................................461.5 Susunan Buku..................................................................................49BAB 2| Penerapan Robot Beroda ...................................................................512.1 Latar Belakang dan Kegunaan.........................................................512.2 Robot Beroda Al-Fath .....................................................................542.2.1 Anatomi...................................................................................542.2.2 SRF08.......................................................................................552.2.3 CMPS03...................................................................................552.2.4 Controller ................................................................................552.2.5 TraxterII Brush DC Gearhead Motor (plus Encoder) ...............562.3 Simulasi Pembentukan Jaringan Komunikasi Menggunakan OpenDynamic Engine ..........................................................................................5682.3.1 Position by Line....................................................................... 572.3.2 Extended Position by Line....................................................... 582.3.3 Self Deployment...................................................................... 602.3.4 Open Dynamic Engine(ODE) ................................................... 612.3.5 Pemodelan Al-Fath dengan Open Dynamic Engine................ 632.3.6 Simulasi Collision Detection.................................................... 652.3.7 Simulasi Collision Avoidance................................................... 662.3.8 Simulasi Path Planning ........................................................... 672.3.9 Simulasi Position by Line......................................................... 692.3.10 Simulasi Extended Position by Line......................................... 752.3.11 Simulasi Self Deployment ....................................................... 772.4 Implementasi Riil Robot ................................................................. 802.4.1 Particle Swarm Optimization.................................................. 812.4.2 Dead Reckoning...................................................................... 822.4.3 Perangkat Komunikasi Robot Al-Fath..................................... 842.4.4 Implementasi Arsitektur Mobile Robot .................................. 862.4.5 Perangkat Lunak ..................................................................... 882.4.6 Implementasi Algoritma Sink Localization dengan ParticleSwarm Optimization............................................................................... 942.4.7 Implementasi Algoritma Position by Line Pada Robot Al-Fath962.4.8 Hasil Implementasi ................................................................. 962.5 Protokol Routing............................................................................. 992.5.1 Mobile ad-hoc Network........................................................ 1002.5.2 Ad-hoc Routing Protocol....................................................... 1022.5.3 Macam-Macam Routing Protocol Algorithm....................... 1032.6 Kesimpulan dan Pengembangan Lebih Lanjut ............................. 104BAB 3| Penerapan Robot UAV ..................................................................... 1073.1 Desain Robot Quadcopter ............................................................ 1103.1.1 Komponen Pembentuk Quadcopter .................................... 1103.1.2 Prinsip kerja quadcopter ...................................................... 11293.1.3 Kemampuan Quadcopter......................................................1143.1.4 AR.Drone...............................................................................1153.2 PenerapanUAV untuk Pemulihan Jaringan Komunikasi..............1173.2.1 Perancangan Agen ................................................................1183.2.2 Perancangan Sistem Secara keseluruhan .............................1183.2.3 Proses implementasi.............................................................1193.3 Penerapan UAV Sebagai Pendeteksi dan Pelacak Objek ..............1243.3.1 Proses Pengerjaan Tanpa Menerbangkan AR-Drone............1283.3.2 Proses Pengembangan dengan Menerbangkan AR.Drone...1363.4 Penerapan UAV untukPembentukan Formasi UAV DalamMengeksplorasi Ruang..............................................................................1403.4.1 Piranti lunak V-REP ...............................................................1423.4.2 Melengkapi Model Quadcopter ............................................1443.4.3 Implementasi Algoritma pada Proses simulasi .....................1473.4.4 Uji Coba dan Evaluasi Hasil Simulasi .....................................1623.5 Kesimpulan dan Pengembangan Lebih Lanjut..............................166BAB 4| Penerapan Robot Berkaki .................................................................1694.1 Desain Robot Humanoid...............................................................1704.1.1 Perangkat Keras Robot Humanoid........................................1704.1.2 Perangkat Lunak Robot Humanoid.......................................1764.2 Robot Humanoid untuk Pertandingan Soccer...............................1824.2.1 Tata Cara Perlombaan Robot Humanoid Soccer...................1824.2.2 Strategi dalam Pertandingan ................................................1864.2.3 Implementasi Kecerdasan Robot Soccer...............................1894.3 Robot Humanoid untuk Imitasi Gerak Manusia............................2004.3.1 Microsoft Kinect....................................................................2014.3.2 Arsitektur Robot Imitasi ........................................................2024.3.3 Proses Motion Capture hingga Pemetaan Gerakan..............2044.3.4 Detail Implementasi Robot Imitasi .......................................2114.4 Kesimpulan dan Pengembangan Lebih Lanjut..............................23110Daftar Pustaka.............................................................................................. 233Glosarium..................................................................................................... 237Daftar Indeks ................................................................................................ 243Profil Penulis................................................................................................. 24711Daftar GambarGambar 1.1. Karakteristik Robot ....................................................................20Gambar 1.2. a.Robot Band b. Robot Leonardo............................................22Gambar 1.3. Robot Tesla ................................................................................23Gambar 1.4. Robot Asimo...............................................................................24Gambar 1.5. Sejarah Perkembangan Robot ...................................................24Gambar 1.6. Robot Arm Milik KUKA...............................................................27Gambar 1.7. Mekanisme Lokomotif pada Makhluk Hidup.............................28Gambar 1.8. Jenis-jenis Roda..........................................................................30Gambar 1.9. Sistem Differential Steering .......................................................32Gambar 1.10. Konfigurasi Roda Dua, Atas (parallel) Bawah (seri) .................32Gambar 1.11. Konfigurasi Sistem Kemudi Beroda Tiga ..................................33Gambar 1.12. Konfigurasi Sistem Kemudi Beroda Empat ..............................34Gambar 1.13. Sistem suspensi rantai pada tank. (1= roda belakang bermotor,2=rantai yang membalut roda, 3=roller untuk memudahkan rantai berputar,4= roda depan bermotor, 5=roda netral, 6=idler) ..........................................35Gambar 1.14. Teletank, tank tanpa awak yang dikontrol dari jauh. Aktifdipergunakan oleh Uni Sovyet pada masa perang dunia kedua. ...................35Gambar 1.15. Replikasi Robot GE pada Musium Transportasi US Army ........36Gambar 1.16. Monopod .................................................................................37Gambar 1.17. Model 5 Tautan........................................................................38Gambar 1.18. HSV Swift (Courtesy of Bluefin Robotics Corporation) .............40Gambar 1.19. Robot MQ-9 Reaper.................................................................41Gambar 1.20. Lapisan Arsitektur RoboEarth ..................................................48Gambar 1.21. Robot Pemulihan Jaringan Komunikasi....................................49Gambar 1.22. Robot UAV................................................................................50Gambar 1.23. Robot Humanoid......................................................................50Gambar 2.1. Dampak akibat bencana gempa bumi dan gunung meletus .....52Gambar 2.2. Contoh menara BTS ...................................................................53Gambar 2.3 Tampilan robot Al-Fath dan sensor-sensornya...........................54Gambar 2.4 SRF08 dipasang di Al-Fath...........................................................55Gambar 2.5 CMPS03 yang dipasang di robot Al-Fath.....................................55Gambar 2.6 Motor pada robot Al-Fath...........................................................56Gambar 2.7. Ilustrasi algoritma Position by Line (Pambudi 2009)..................58Gambar 2.8. Ilustrasi pembentukan jalur pada algoritma Extended Position byLine..................................................................................................................60Gambar 2.9. Diagram alur dari arsitektur simulasi Open Dynamic Engine (R.CKooijman 2010)...............................................................................................6212Gambar 2.10. Diagram alur interaksi berbagai modul pada Open DynamicEngine(R.C Kooijman 2010) ............................................................................ 63Gambar 2.11 Model 3D Al-Fath pada software Inventor dan 3DS Max......... 64Gambar 2.12 Penyederhanaan model chassis Al-Fath................................... 64Gambar 2.13 Pemodelan roda pada piranti lunak Inventor dan 3DS Max .... 65Gambar 2.14 Pemodelan roda pada ODE sebelum dan sesudahpenyederhanaan ............................................................................................ 65Gambar 2.15 Titik benturan antara distance sensor beamdengan rintangan........................................................................................................................ 66Gambar 2.16. Skema pergerakan robot menuju suatu target (Hafidh 2011) 68Gambar 2.17. Representasi Roll, Alpha, dan Theta........................................ 69Gambar 2.18. Contoh penerapan Path Planning dengan Collision Avoidance(Hafidh 2011).................................................................................................. 69Gambar 2.19. Perhitungan jalur terpendek menggunakan algoritma Flood Filldan Backtracking............................................................................................ 71Gambar 2.20. Contoh penerapan jalur terpendek menggunakan Flood Fill danBacktracking pada Open Dynamic Engine...................................................... 71Gambar 2.21. Ilustrasi target robot tanpa informasi peta lokasi ................... 72Gambar 2.22. Ilustrasi target robot dengan informasi peta lokasi ................ 73Gambar 2.23. Perpotongan antara lingkaran dan garis ................................. 74Gambar 2.24. Penerapan penentuan posisi target algoritma Position by Linepada Open Dynamic Engine............................................................................ 74Gambar 2.25. Path Planning menuju posisi stabil pada Open Dynamic Engine........................................................................................................................ 75Gambar 2.26. Diagram alur algoritma Extended Position by Line.................. 76Gambar 2.27. Contoh Penerapan Algoritma Extended Position By Line........ 76Gambar 2.28. Contoh penerapan algoritma Extended Position by LinepadaOpen Dynamic Engine..................................................................................... 77Gambar 2.29. Implementasi algoritma Takahashi, Sekiyama, dan Fukudapada Open Dynamic Engine............................................................................ 79Gambar 2.30. Proses Pemberitahuan Posisi Robot........................................ 79Gambar 2.31. Skenario pertama terkait keterhubungan antara menarakomunikasi pada algoritma Self Deployment ................................................. 80Gambar 2.32. Skenario kedua terkait keterhubungan antara menarakomunikasi pada algoritma Self Deployment ................................................. 80Gambar 2.33. Quadratic Optical Encoder (Siegwart, 2004) ........................... 83Gambar 2.34. Bentuk fisik X-Bee.................................................................... 85Gambar 2.35. Hasil Pengukuran Kuat Sinyal Selama 24 jam (Janire Larranaga,2010)............................................................................................................... 86Gambar 2.36. Arsitektur sistem secara umum............................................... 8613Gambar 2.37. Sistem komunikasi robot dengan BTS......................................87Gambar 2.38 Tampilan antar muka Real Time Al-Fath Monitor ....................88Gambar 2.39. Spesifikasi motor dan encoderrobot Al-Fath (Dewanto 2010) 90Gambar 2.40. Representasi arah terhadap robot...........................................91Gambar 2.41. Posisi akhir robot yang diharapkan setelah algorima Position byLine..................................................................................................................93Gambar 2.42. Kaitan antara sinyal X-Bee dengan jarak .................................93Gambar 2.43. Pergerakan pembaharuan nilai dan posisi Local Best..............95Gambar 2.44. Feasible position dalam algoritma Position by Line .................96Gambar 2.45. Pengaturan Area Uji Coba........................................................97Gambar 2.46. Snapshot pergerakan robot pada uji coba...............................98Gambar 2.47. Tabrakan antara dua robot Al-Fath .........................................98Gambar 2.48. Pengujian kompas yang dipengaruhi benda disekitarnya .......99Gambar 2.49. Topologi MANET ....................................................................100Gambar 3.1. Quadcopter ..............................................................................109Gambar 3.2. Gambar Arah Putaran Baling-baling Quadcopter ....................112Gambar 3.3. Parrot AR Drone ....................................................................115Gambar 3.4. Modul GPS 20 Cannel EM-406A SIRF.......................................118Gambar 3.5. Posisi Pemasangan modul GPS dan XBee pada ARDrone........118Gambar 3.6. Rancangan Agen.......................................................................119Gambar 3.7. Pemodelan Kecepatan ARDrone..............................................120Gambar 3.8. Monitoring posisi ARDrone......................................................121Gambar 3.9. Penentuan posisi ARDrone menggunakan GPS .......................122Gambar 3.10. Flow Diagram Perancangan Behavioral Agent.......................122Gambar 3.11. Skema ujicoba (a) skenario A dan (b) skenario B...................123Gambar 3.12. Kondisi Akhir Setiap Agent Berhasil Saling Terhubung..........124Gambar 3.13. Posisi kamera pada AR.Drone................................................125Gambar 3.14. Tahap Pengembangan Sistem Tanpa Menerbangkan AR-Drone......................................................................................................................126Gambar 3.15. Tahap Pengembangan Sistem pada AR-Drone ......................127Gambar 3.16. Beberapa Gambar Objek Topi 70x70 pixel dengan Orientasi (a)450, (b) 900, dan (c) 3150...............................................................................129Gambar 3.17. Beberapa Gambar Objek Non-Topi........................................129Gambar 3.18. Gambar Penuh Kamera Bawah AR.Drone (176x144 pixel) ....129Gambar 3.19. Fitur CCD................................................................................130Gambar 3.20. Bagan Proses PCA...................................................................131Gambar 3.21. Arsitektur GLVQ untuk Kasus Topi .........................................135Gambar 3.22. Koordinat Pixel Kamera Bawah AR-Drone .............................137Gambar 3.23. Koordinat Posisi dalam Sumbu Kartesian ..............................138Gambar 3.24. Koordinat Kecepatan AR-Drone untuk Perintah Twist ..........13814Gambar 3.25. Proses pengujian (a) posisi awal ARDrone (b) Pesisi peletakanobjek (c) hasil pendeteksian oleh ARDrone.................................................. 139Gambar 3.26. Proses Pengujian Pelacakan Objek Topi ................................ 140Gambar 3.27. Tampilan Layar Perangkat Lunak V-Rep................................ 143Gambar 3.28. Proximity Sensor.................................................................... 146Gambar 3.29. Koordinat X dan Y di V-REP.................................................... 149Gambar 3.30. Ilustrasi Pola Garis yang Terbentuk....................................... 152Gambar 3.31. Pergerakan Lingkaran............................................................ 154Gambar 3.32. Ilustrasi Pola Lingkaran yang Terbentuk................................ 156Gambar 3.33. Proses Perubahan Formasi dari Pola Lingkaran ke Pola Segitiga...................................................................................................................... 157Gambar 3.34. Hasil Pemetaan Quadcopter pada Grafik Fungsi sin 3........ 158Gambar 3.35. Proses Perubahan Formasi dari Pola Lingkaran ke Pola JajarGenjang ........................................................................................................ 160Gambar 3.36. Hasil Pemetaan Quadcopter pada Grafik Fungsi sin 4........ 161Gambar 3.37. Tahapan Pembentukan Formasi Segitiga pada Simulasi V-REP...................................................................................................................... 164Gambar 3.38. Formasi Jajar Genjang yang Berhasil Dibentuk pada Simulasi V-REP................................................................................................................ 166Gambar 4.1. Bioloid Kit beserta Kit .............................................................. 171Gambar 4.2. Controller CM-510 ................................................................... 172Gambar 4.3. Dynamixel AX-12...................................................................... 172Gambar 4.4. Modul Zig100........................................................................... 174Gambar 4.5. Accelerometer MMA7260........................................................ 174Gambar 4.6. Sensor Kamera OV6620........................................................... 175Gambar 4.7. Modul CMUcam3 (Kamera dan LPC2106) ............................... 175Gambar 4.8. Bentuk Fisik Robot Humanoid (Tampak belakang, tampaksamping, tampak depan).............................................................................. 176Gambar 4.9. Robot-Robot yang Dikembangkan dengan ROS ...................... 177Gambar 4.10. Hasil Visualisasi dengan Menggunakan rviz .......................... 178Gambar 4.11. Contoh Interaksi Node pada ROS (rxgraph)........................... 179Gambar 4.12. Roboplus................................................................................ 180Gambar 4.13. RoboPlus Manager ................................................................ 180Gambar 4.14. Roboplus Motion................................................................... 181Gambar 4.15. Roboplus Task manager ........................................................ 182Gambar 4.16. Detail Spesifikasi Lapangan ................................................... 183Gambar 4.17. Reposisi robot ketika pelanggaran ........................................ 184Gambar 4.18. Struktur Robot Bagian Depan dan Belakang ......................... 185Gambar 4.19. Struktur Robot Bagian Bawah ............................................... 18615Gambar 4.20. Pembagian wilayah untuk masing-masing robot pada saatpertandingan.................................................................................................187Gambar 4.21. Flow Algoritma Robot Penyerang dan Bertahan pada saatPertandingan.................................................................................................188Gambar 4.22. Flow Algoritma Robot Kiper pada saat Pertandingan............189Gambar 4.23. Proses Kalibrasi Penentuan Rentang RGB..............................191Gambar 4.24. Algoritma color filtering.........................................................192Gambar 4.25. Algoritma pencarian bola.......................................................194Gambar 4.26. Robot Berjalan Maju..............................................................194Gambar 4.27. Robot Menendang .................................................................194Gambar 4.28. Robot Berjalan Samping Kanan..............................................195Gambar 4.29. Robot Berjalan Maju Samping Kiri .........................................195Gambar 4.30. Robot Berjalan Samping Kanan..............................................196Gambar 4.31. Robot Bergerak Samping Kiri .................................................196Gambar 4.32. Grafik perilaku kontrol PID (Braunl 2006)..............................198Gambar 4.33. Alur kontrol PID......................................................................199Gambar 4.34. Deskripsi joint dan servo pada robot humanoid....................199Gambar 4.35. Microsoft KinectXBOX 360...................................................202Gambar 4.36. Rancangan Sistem Robot Imitasi Gerakan Manusia ..............203Gambar 4.37. Gambar Menyerupai Manusia dan Kerangkanya ..................204Gambar 4.38. Ektraksi Fitur Data Sendi ........................................................205Gambar 4.39. Proses translasi motion dari nilai fitur...................................206Gambar 4.40. Model komputasi jaringan saraf tiruan (T. Kohonen, 1999)..207Gambar 4.41. Arsitektur FNGLVQ (Setiawan et al., 2011)............................208Gambar 4.42.Pseudocode Algoritma FNGLVQ ...........................................210Gambar 4.43. Logika Motion Stability Control..............................................211Gambar 4.44. Skeleton Tracking...................................................................212Gambar 4.45. Tampilan bioloid tipe Premium A pada rviz...........................213Gambar 4.46. Interaksi antara Komponen di Dalam Robot Bioloid .............220Gambar 4.47. Tampilan Bioloid Tipe Premium A pada Rviz .........................222Gambar 4.48. Rxgraph Imitasi Gerak Manusia pada Robot humanoid ........229Gambar 4.49. Screenshot hasil implementasi imitasi gerakan manusia padarobot humanoid............................................................................................23016Daftar TabelTabel 2-1. Pergerakan Robot Al-Fath ............................................................. 67Tabel 3-1. Pengelompokan Jenis UAV.......................................................... 108Tabel 3-2. Spesifkasi AR Drone..................................................................... 116Tabel 3-3. Aturan Gerakan dari Algoritma Obstacle Avoidance................... 148Tabel 3-4. Jangka Waktu Pembentukan Pola Formasi Segitiga.................... 164Tabel 3-5. Jangka Waktu Pembentukan Pola Formasi Jajar Genjang........... 166Tabel 4-1. Klasifikasi Gerakan Robot ............................................................ 223Tabel 4-2. Data Sampel................................................................................. 230Tabel 4-3. Tingkat Akurasi ............................................................................ 23117BAB1|1. BAB1| Apa Itu RobotTeknologirobotikamerupakansalahsatuteknologiyangpentingdalam menentukan kemajuan peradaban di dunia. Teknologi robotikadapatmeningkatkanproduktivitassuatupekerjaan.Denganadanyarobotika,pekerjaanyang sebelumnya sulitdanberbahayauntukdikerjakan sekarangsudahdapatdikerjakan lebihmudahdanaman.Misalnya, melakukaneksplorasijauhkedalamperutbumi,ke dalamlautan, eksplorasiruangangkasadanlain sebagainya. Dengankondisisepertiitu,tidakheranjikaperkembanganrobotikaberjalan dengancukuppesatdarimasakemasa.Perkembanganrobotikaterjadidihampirsetiapsektorkehidupan,sepertisektormiliter,manufaktur,industri, kesehatan dan sektor kehidupan lainnya.Perkembangan tersebut terlihat di negara-negara di mana robot sudahmenjadibagian dari setiappekerjaanyangmerekalakukan.Berdasarkandata yangdikumpulkanolehInternationalFederationofRobotics,negarayangpalingmajuteknologiotomatisasinyaadalahJepang,RepublikKorea,danJerman.Diketahuibahwakepadatanrobotpadaindustridiketiganegaratersebutberturut-turut untuksetiap10.000jumlahpekerja adalah306,287,dan253 buahrobot.Jumlah robot juga bertambah seiring bertambahnya kebutuhan dalampenggunaannya. ContohnyaindustriotomotifdiJepangmembutuhkan 1.436 unit robot per 10.000 pekerja.Kebutuhan jumlah robot yang tinggi tersebut membuat industri robotmenjadi industri yang berkembang dengan sangat baik. Data yang adamenunjukan bahwa robotpelayan (robotuntukpekerjaantertentu)untukmelayanimanusiaterjualcukupbanyak.Robot yangdigunakan18untuk pekerjaan profesional terjual hingga 13.741 unit di tahun 2010.Robotyangpalingbanyakterjualdipekerjaanprofesionaltersebutadalahrobotuntukkeperluanmiliter,terutama kendaraan udaratanpaawak(unmannedaerialvehicle) danrobotpengambilsusuuntukkeperluanpekerjaanlapangan.Sedangkanuntukpekerjaanperorangan,terjual2,2jutarobotditahun2010.Kebanyakanrobottersebut adalah robot yang digunakan untuk keperluan rumah tangga,sepertirobotpenyedotdebu,robotpemotongrumput,danrobotuntukkeperluanhiburan. Olehkarenaitu, teknologirobot selaludibutuhkandan dikembangkan.Karenaitupula,penelitianyangdilakukan dibidangrobotika semakinbanyak,sehinggailmuiniterusberkembang dengan pesat.1.1 Definisi RobotMendefinisikan robotika secara jelas merupakan hal yang sulit. BahkanseorangJosephEngelberger,yangdijuluki sebagai bapakrobotikakarenajasanyamengembangkanrobotindustriyangpertamadiAmerika Serikat, pernah mengatakan saya tidak dapat mendefinisikanrobot,tapisayatahu ketikasayamelihatnya.Haliniterjadikarenarobotmerupakanhalyangkompleks dan sulitdideskripsikandengankata-kata.MenurutdefinisidarikamusMeriam-Webster,robotadalahmesinyangterlihatsepertimanusiadanmelakukanberbagaitindakanyangkompleksdarimanusiasepertiberjalanatauberbicara,atausuatuperalatanyangbekerjasecaraotomatis.Robot biasanya diprogramuntukmelakukanpekerjaan berulangkali danmemiliki mekanismeyangdipanduolehkontrolotomatis. Sedangkanrobotika adalahcabangteknologiyang berkaitan dengandesain,konstruksi,operasi,danaplikasidarirobot.Robotikamerupakancabangilmupengetahuanyang mempelajaritentangrobot. Cabang ilmu tersebutmencakupdesainmesinrobot, elektronika,pengontrolan,pemrograman komputer, kecerdasan buatan, dan lain sebagainya.Terdapatpendapatlainmengenai definisi robot,sepertidiutarakanoleh Robotic Institute of America sebuah institusi robot yang terdapat19di UniversitasCarnegieMellondikotaPittsburgh,negarabagianPensilvania,AmerikaSerikat, padatahun1979mendefinisikansecaraformal yang dimaksud dengan robot adalah "manipulator multi fungsidandapatdiprogramulangyangdirancang untukmenggerakkanmaterial,alat,atauperangkatkhususmelaluisejumlahgerakanterprogram untuk melakukan aktifitas tertentu".Meskipunterdapatberbagaidefinisirobot, sepertitelah disebutkansebelumnya,tidak ditemukan definisistandaryangmenjelaskansebuahrobot. Namun demikian, terdapat empat karakteristikdasaryangharusdimilikiolehsetiaprobot modern.Karakteristikdasartersebut adalah sebagai berikut.1. Memiliki sensor. Sensor merupakanperalatanyangbergunauntukmengukurataupunmerasakansesuatupadalingkungandiluarrobot,layaknyainderapadamakhlukhidup,danmemberilaporan hasilnya kepada robot. Dengan adanya sensor, robot bisamemilikisuatupertimbangandalammengambilkeputusan.Contohdari sensor adalah sensorcahaya untukmendeteksiadanya cahaya dan sensor temperatur untuk mengukur suhu.2. Memiliki sistem kecerdasan (Kontrol). Sistem kecerdasan bekerjadenganmemproses data masukanberupakeadaanataupunkejadianyangsedangterjadidariluarlingkungan. Selanjutnyasistemmenghasilkan keluaranberupainstruksiataupunkeputusanpadarobotuntukmelakukansuatutindakantertentu.Sisteminisecaraumum memilikiprinsipkerja sepertiotakpadamakhlukhidup,yangberfungsiuntuk berpikirdanmemutuskantindakan apa yang perlu diambil pada suatu waktu tertentu.3. Memilikiperalatanmekanik (Aktuator).Peralatan mekanikberfungsi untuk membuat robot dapat melakukan suatu tindakantertentudanberinteraksidenganlingkungannya.Contohnyasepertiadanyarodabermotoruntukbergerak,lenganuntukmengambil objek, dan lain-lain.4. Memilikisumberdaya(Power).Sebagaimanapadaorganismekehidupanyang membutuhkanmakananuntuk hidup, robot jugamemerlukansumbertenagauntukmenggerakkankomponenelektrik dan mekanika yang terpasang. Sumber energi pada robot20mencakup penyedia tenagalistriksepertibaterai,dansistempengaturtransmisiyangbertugasmengonversitenagalistriksesuai kebutuhan setiap komponen.Gambar 1.1. Karakteristik RobotKitabisalebihmudahmenentukanapakahsuatubendamerupakanrobotataubukandenganmengetahuikarakteristikdasardaribendatersebut. Selainitukeempatparameter tersebut merupakanpertimbangan utama dalam merancang robot.Padarobotmodern,aktuatorseringkalidikaitkandenganilmumekanika. Dalammekanika,dipelajarihal-halmengenaiberbagaimacamgayayangterjadiakibatsusunankonstruksi,letakpusatgravitasi,dansifatmaterial. Denganmempertimbangkansifat-sifatmekanika,robotakanbergerakdenganstabil danmengurangiresikoterjatuh.Sensor padarobotmodern seringkaliberkaitandenganilmuelektronika. Dalamilmuelektronikadipelajari hal-halyangberkaitandengankomponenelektronik,sirkuitanalog,sirkuitdigital,danjugamicrocontroller. Sebuah sensor dapattersusundarirangkaiananalogatau rangkaiandigital. Bersamaandengan meningkatnyateknologikomputerdan elektronikamakameningkatpulapengembangansensor yang dapat difabrikasikan dengan ukuran mini.Sistemkecerdasanpadarobotmoderndikembangkanpadasebuahpirantilunak. Kecerdasanbuatandapatdirancangmenggunakan21algoritmayangmemungkinkanrobotbergerak secaraotomatis,dengan mempertimbangkan informasi sekitar yang dibaca dari sensoryangada. Selainituterdapat layer keterhubunganantarasistemkecerdasan dengan sensor dan aktuator. Dengan demikian, data dapatditransferantarkomponenyangdikelolaoleh perangkatkerasmenggunakan piranti lunak yang dibuat.1.2 Sejarah Perkembangan RobotikaSejarahperkembanganrobotdipisahkandalamduafase,yaiturobotklasikdanrobotmodern.Robotklasikmerupakansebuahsistemmekanika/automata yangdapatmelakukansuatuaktivitastertentudengan tugas yang telah ditentukan,namunbelummemilikiperlengkapan sensor yangmemungkinkanrobotuntukbergerakotomatis.Sedangkanperkembanganrobotmoderndimulaisejakdiperkenalkannya teknologi elektronika.Pada fase robot klasik, ide penciptaan automata sudah muncul sejak 3abadsebelummasehi,denganditemukannyaliteraturdi CinayangmenceritakantentangkisaharsitekLieZiedanrajaMu.Diceritakansang arsitek mempersembahkan kepada raja sebuah boneka automatayangdapatbergerak,bernyanyidanberdansasertaditanamkanreplikaorgandalamtubuh. Meskipun kebenarandariceritainidiragukan, ide penciptaan automata benar adanya. Automata pertamaditemukanolehHerondariAlexandriasejak150tahunsebelummasehi.Heronmenciptkankendaliotomatiskendaraan.Automatainidapat diprogram untuk bergerak dengan pola yang ditentukan.Katarobot sendiribarudikenalpadatahun1921.RobotberasaldaribahasaCeko,robota,yangberartipekerjayangsepertibudak.Kata-kataitudipakaiolehKarelCapekdalamacara pementasanyangbernama Rossums Universal Robots (R.U.R) diLondon.Meskipun begitu, jauh sebelum waktu tersebut sudah ada robot yangdiciptakan berdasarkan prinsip-prinsip robot modern.Automata pertama yang dapat diprogram sudah ada sejak abad ke 12masehi, yaitu sebuah mekanika band musik buatan ilmuan asal Jazirah22Arab,Al-Jazari.Al-Jazarimembuat mekanikaband yangdigunakanuntuk menghibur tamu kerajaan tersebut pada tahun 1206. Mekanikaband itudiletakkandiatassebuahperahuterapungdanterdiridariempatbuahrobotyangmanaduadiantaranyamenabuhdram,sertasatupemainharpadansatupeniupsuling.Penabuhdramdapatmemainkaniramadanritmeyangberbeda,sesuaidenganprogramyangdiaturmelaluisumbatanair. Dengandemikianmekanikainidapat dikontrol dari jarak jauh.Padatahun1495,LeonardodaVincisudahdapatmembuatdesainautomata berbentukmanusiayangdapat berdiri,duduk,mengangkathelm,sertamelakukan manuver dengantangannya.Desainitukemudianpernahdibuatmenjadi nyata olehilmuan dimasakini, danterbuktirobothasildesaintersebutbisabekerjasesuaidenganrancangan Da Vinci (Gambar 1.2 b).Gambar 1.2. a.Robot Band b. Robot LeonardoFasesejarahrobotmodernyangmemilikiketigakarakteristikdiantaranya sensor,aktuator,dan kecerdasanbuatan dimulaipadatahun1898. NikolaTesla yangkemudiandinobatkansebagaibapakrobotika, memperkenalkanrobotperahuyangberlayarpadakolamkecil dan dikendalikanjarakjauh menggunakangelombangradio.Teslamembuatrobotkapaltanpaawakyangbisadikontroldarijauhuntukberjalanataupunberhenti, sertabergerakkearahyangdiinginkan menggunakan gelombang radio.22Arab,Al-Jazari.Al-Jazarimembuat mekanikaband yangdigunakanuntuk menghibur tamu kerajaan tersebut pada tahun 1206. Mekanikaband itudiletakkandiatassebuahperahuterapungdanterdiridariempatbuahrobotyangmanaduadiantaranyamenabuhdram,sertasatupemainharpadansatupeniupsuling.Penabuhdramdapatmemainkaniramadanritmeyangberbeda,sesuaidenganprogramyangdiaturmelaluisumbatanair. Dengandemikianmekanikainidapat dikontrol dari jarak jauh.Padatahun1495,LeonardodaVincisudahdapatmembuatdesainautomata berbentukmanusiayangdapat berdiri,duduk,mengangkathelm,sertamelakukan manuver dengantangannya.Desainitukemudianpernahdibuatmenjadi nyata olehilmuan dimasakini, danterbuktirobothasildesaintersebutbisabekerjasesuaidenganrancangan Da Vinci (Gambar 1.2 b).Gambar 1.2. a.Robot Band b. Robot LeonardoFasesejarahrobotmodernyangmemilikiketigakarakteristikdiantaranya sensor,aktuator,dan kecerdasanbuatan dimulaipadatahun1898. NikolaTesla yangkemudiandinobatkansebagaibapakrobotika, memperkenalkanrobotperahuyangberlayarpadakolamkecil dan dikendalikanjarakjauh menggunakangelombangradio.Teslamembuatrobotkapaltanpaawakyangbisadikontroldarijauhuntukberjalanataupunberhenti, sertabergerakkearahyangdiinginkan menggunakan gelombang radio.22Arab,Al-Jazari.Al-Jazarimembuat mekanikaband yangdigunakanuntuk menghibur tamu kerajaan tersebut pada tahun 1206. Mekanikaband itudiletakkandiatassebuahperahuterapungdanterdiridariempatbuahrobotyangmanaduadiantaranyamenabuhdram,sertasatupemainharpadansatupeniupsuling.Penabuhdramdapatmemainkaniramadanritmeyangberbeda,sesuaidenganprogramyangdiaturmelaluisumbatanair. Dengandemikianmekanikainidapat dikontrol dari jarak jauh.Padatahun1495,LeonardodaVincisudahdapatmembuatdesainautomata berbentukmanusiayangdapat berdiri,duduk,mengangkathelm,sertamelakukan manuver dengantangannya.Desainitukemudianpernahdibuatmenjadi nyata olehilmuan dimasakini, danterbuktirobothasildesaintersebutbisabekerjasesuaidenganrancangan Da Vinci (Gambar 1.2 b).Gambar 1.2. a.Robot Band b. Robot LeonardoFasesejarahrobotmodernyangmemilikiketigakarakteristikdiantaranya sensor,aktuator,dan kecerdasanbuatan dimulaipadatahun1898. NikolaTesla yangkemudiandinobatkansebagaibapakrobotika, memperkenalkanrobotperahuyangberlayarpadakolamkecil dan dikendalikanjarakjauh menggunakangelombangradio.Teslamembuatrobotkapaltanpaawakyangbisadikontroldarijauhuntukberjalanataupunberhenti, sertabergerakkearahyangdiinginkan menggunakan gelombang radio.23Gambar 1.3. Robot TeslaPadatahun1948,W.GreyWaltermembuatrobot yangdiberinamaElmer and Elsie.Robotinimerupakan salahsaturobotautonomouspertama.Bentukrobotinisepertikura-kuradanbergerakdenganmenggunakantigaroda.Robotinidapatberjalanmenghindarihambatandanmencarijalanketempatpengisianbateraiketikabaterainyahampirhabis, sensor yangdigunakanrobotiniadalahsensor cahaya.Robotdigitaldiprogrampertama kali olehGeorge Devolpadatahun1954.Robottersebut berbentuklengandandiberi namaunimate.Padatahun1961,robotuntukindustri pertama dibuatolehperusahaan General Motors di New Jersey. Robot tersebut merupakanpengembangan dari robot unimate yang dibuat oleh George Devol danJoe Engelberger.Setelahmasarobotindustripertamatersebut, teknologirobotberkembangdenganpesat sehingga banyakrobot-robotbaruyangdiluncurkan. Bahkanbeberapauniversitasterkemukadiduniajugamulai membuka divisi khusus untuk pembelajaran robot di tempatnyamasing-masing. Tercatat laboratorium kecerdasan buatan dibuka padatahun1964 antaralain: M.I.T.,StanfordResearchInstitute,StanfordUniversity,danUniversityofEdinburg. Kemudianpadatahun1965CarnegieMellonUniversity(CMU)membentukRoboticsInstitute.Semenjak saatitu,sulituntukmelacak setiaprobotyangtelahdikembangkan,karenasemakinbanyakpihakyangmampumengembangkan dan memproduksinya secara massal.24Salahsaturobotyangcukupfenomenaldieramodernadalahrobotmenyerupai manusia bernama Honda Asimo, yang diperkenalkan padatahun2000.Robotyangdapatdikendalikandenganremotecontroltersebut mampu berjalandanbergantiarahdengan baik.Selainitu,ASIMO (gambar 1.4) jugadapatmelaksanakanpekerjaansepertimenghidupkanlampudanmembukapintu. Secararingkassejarahperkembangan robot diilustrasikan oleh Gambar 1.5.Gambar 1.4. Robot AsimoGambar 1.5. Sejarah Perkembangan Robot251.3 Jenis RobotTeknologirobot memilikicakupanyang sangatluassertamemilikiberbagai bidang terapan. Olehkarenaitu,sangatbanyakpengelompokanjenis robot yangbisadibuat. Sebagaicontoh,robotbisadikelompokkanberdasarkanpenggunaannya sepertiuntukmiliter,kedokteran,manufaktur, danlain-lain.Selainiturobotdapatdikelompokan berdasarkaninteraksinyadenganmanusia,sepertirobotyangdikontrol secaramanual,robotsemiotomatis,danfullyautonomous.Padasubbab iniakandibahas mengenai beberapajenisklasifikasirobotyaituklasifikasirobotindustri,klasifikasirobotberdasarkankemampuan gerak, klasifikasi robot berdasarkan lokomotif gerak, danklasifikasi robot berdasarkan medan jelajah.1.3.1 Klasifikasi Robot IndustriDepartemenindustri UniversitasLouisianamemudahkanpengelompokan robot berdasarkan enam kategori yaitu:1. Geometrilengan(armgeometry):berbentukpersegi,silinder,bola, dan persendian.2. Derajat kebebasan(degreeoffreedom):skalaangkayangmenyatakansemakintingginilaikebebasanmenunjukkanfleksibilitas gerak semakin bebas.3. Sumber tenaga: tenaga listrik, tenaga hidrolik, tenaga pneumatik4. Alat dan jenis gerak: robot statis, robot beroda, robot berkaki5. Pathcontrol: serangkaian gerakterbatas,perpindahantitik,sekuens gerak berkelanjutan, arah gerak terkontrol.6. Skala kecerdasan: terkontrol dan otonom.Organisasilainnyajugamendefinisikansistemklasifikasiuntukjenisrobotyanglain.JapaneseIndustrialRobotAssociation(JIRA)mendefinisikan enam kelas robot industri yaitu:1. Perangkatpenangananmanual:robotinimemilikiderajatkebebasanyangtinggi,namunsemuaaksiyangdilakukanharusdikontrol operator.262. Rangkaianpekerjaantetap:robotinibertugasmelakukanaksiterbatasyangditentukantanpamemerlukanbantuanoperator,namun aksi yang dilakukan tidak dapat dirubah.3. Rangkaianpekerjaanterprogram:Robotinimemilikikemiripandengankelas2,kecualiaksiyangditentukandapatdiprogramuntuk tugas baru.4. Playbackrobot:Robotinipertamadilatihuntukmelakukanrangkaianoperasiolehoperator,selanjutnyarobotdapatmelakukan aksi yang sama berulang-ulang.5. Robotkontrolnumerik:Robotbekerjamelaluisuaturangkaianoperasi melalui data numerik yang diterimanya.6. Robotcerdas:Robotyangdapatmembacainformasidarilingkungan,danmeresponsesuaidengankeadaandalamrangkamenunaikan tugas yang ditentukan.Robotic InstituteofAmerica mengklasifikasikanrobotindustriberdasarkan kelas yang mirip namun tidak menganggap kelas 1 dan 2sebagai robot.1.3.2 Klasifikasi Robot Berdasarkan Kemampuan GerakBerdasarkankemampuangeraknyarobotdapatdiklasifikasikanmenjadiduakelasyaitu robotstatisdanrobotbergerak.Penjelasanmengenai kedua kelas tersebut adalah sebagai berikut.1. Robot StatisRobotjenisiniletaknyamenetapdantidakdapatberpindahkesuatulokasitertentu,tanpabantuanmanusia. Walaupunmelakukan gerakan,hanyabeberapabagianrobotitusajayangmelakukannya,contohnyasepertilenganrobot.Robotinikebanyakandigunakanuntukkeperluanpabrikdanindustri,sepertiindustriotomotifdanindustrimakanan.Robotinimencakup:a. Robot Arm: robot berbentuk lengan.b. Numerical Control Machine Tools : robotberbentukkomputeryangdioperasikanmenggunakanperintahyangdiprogramdanberfungsiuntukmengontrolpergerakanmesin tertentu secara otomatis.27Gambar 1.6. Robot Arm Milik KUKA2. Robot BergerakDisebutjugasebagai mobilerobot,danseringkalidilengkapidengankemampuanuntukbergerak otonom.Robotinimemilikikemampuanuntukberpidahdarisatutempatketempatyanglain,perpindahantersebut direncanakanberdasarkan motionplanning yangditentukanberdasarkanpertimbanganobjektiftertentumisalnyamenghindaririntanganataumencarijarakterdekat.Karenakeperluannyauntukbergerak, robotbergerak umumnyadilengkapi sensoruntukmendeteksihalangan, sensor dukungangeraksepertiaccellerometer dan sensor deteksikeseimbangansepertigyroscope.Robotjugaharusmemilikikemampuanmelacakposisisaatinidanposisi yangditujusehinggatidakjarangdilengkapidenganGPS.Sebagaikawanan,robotbergerakmemerlukanmekanismekomunikasisesamanyasehinggamemerlukan pemasangan wireless sensor network.1.3.3 Klasifikasi Robot Bergerak Berdasarkan Lokomotif GerakRobot yang difungsikan untuk bergerak menuju suatu tujuan tertentumembutuhkansemacammekanismelokomotif sepertihalnyasistembiologi pada makhlukhidup.Sistemtersebut terbukti mampumelakukanperpindahan padaberbagaimedan. Idealnya,denganmereplikasi sistemgerakmakhlukhiduprobotmemilikikemampuanbergerakyangsama.Namundemikian, melakukanhal tersebutmerupakan pekerjaan yangsangatsulit.Sistemmekanikapadamahklukhidupdibangundiatasstrukturkonstruksiyangsangatdetailmulai dari sel, jaringan, organ, sampai sistem organ. Pada robot, setiap28bagiannya harus dimanufaktur secara manual sehingga menghabiskanbiayayangmahaljikastrukturyangdibuatdemikiankompleks. PadaGambar 1.7 menunjukanberbagaibentuksistemgerakpadamahlukhidup.Jenis gerakan Sifat hambatanMengalirGaya hidro dinamikMerayapGaya gesekMenggesekGaya gesekBerlariHilangnya energi kinetikBerlompatHilangnya energi kinetikBerjalanGaya gravitasiGambar 1.7. Mekanisme Lokomotif pada Makhluk Hidup29Denganketerbatasanyangada,robotbergerak pada umumnyamemanfaatkanmekanismeberoda,sebuahsistemmekanikyangterdapatpadakendaraan.Alternatiflainnya,mekanismegerakrobotdirancangmenggunakankakibuatandenganjumlahsedikit.Paraperancangrobot,lebihmemilihmembuatrobotmenggunakanroda.Halinidisebabkanlokomotifkakiidealmemerlukannilai degreeoffreedom (DOF)yangtinggisehinggamemilikisistemmekanikayanglebihrumit.Lokomotifberodaselainlebihmudahdibuat,jugalebihefisien dari lokomotif berkaki pada medan datar.Terdapat tigahalyangperludipertimbangkan dalampemilihanalatgerak untuk robot, antara lain :1. Stabilitas. Pertimbangannyamencakupbentukgeometridaribidangsentuhrobot,pusatgravitasirobot,stabilitasrobotsaatdiam dan bergerak, serta kemiringan medan.2. Bidangsentuh.Pertimbangannyamencakupukuran, bentuk,kemiringan, dan gaya gesek bidang sentuh.3. Jenis lingkungan. Pertimbangannya mencakup struktur penyusundarilingkungansertamediumnya,sepertitanah,air,ataupunudara.Berdasarkanalatgerakyangdipergunakan, robotbergerakdapatdiklasifikasikanmenjadirobotberodadanrobotberkaki.Keduajenisrobot tersebutakandijelaskanlebih lanjut padasubbab 1.3.3.1 dansubbab 1.3.3.2.1.3.3.1 Robot BerodaRobotberodamerupakanrobotyangdapatberpindahmenggunakanrodabermotoruntuk bergerak.Dibandingkandenganrobotjenislainrobot ini lebih mudah dibangun, dikontrol, dan digunakan pada bidangdatar.Namun demikian, robotjenisini kurangsesuaiuntukbidangkasarsepertibebatuanataupunbidangyangmemilikihalangan, danjuga bidangyangkemiringannyaterlalu curam. Robotberodadapatdiklasifikasikan berdasarkan jenis roda dan jumlah rodanya. Kedua haltersebut akan dijelaskan pada bagian selanjutnya.301. Klasifikasi Berdasarkan Jenis RodaBerdasarkanjenisrodanya,robot beroda dapatdiklasifikasikanmenjaditigakelas.Masing-masing kelas memilikiperbedaandalamhalkinematikasehinggapemilihanjenisroda akanmempengaruhi kemampuan kinematika robot secara keseluruhan.Pemilihanjenisrodapadarobot berhubunganeratdengansusunan rancangan roda dan juga geometri roda.Jenisrodapertamaadalahrodabiasayangmemilikiduaderajatkebebasandandapatbergerakmajuataumundur.Jeniskeduaadalah roda omni. Pada roda jenis ini terdiri dari roda utama yangmemilikibentukfisikmiripdenganrodabiasa, namunpadaperimeterluarrodautamaterpasangsubroda-rodalainyangmemiliki axis rotasiberbedadenganrodautamadanberukuranlebihkecil. Omniwheels memilikinilaitiga derajatkebebasan.Jenisterakhiradalahroda berbentukbolayangjugamemiliki nilaiderajatkebebasansamasepertiomniwheels,namunlebihbebasbergerak.Haliniterjadikarenapadaomniwheels terdapat subroda yang mengalami gaya hambat akibat tekanan berat dari rodautama. Bentuk fisikdariketigajenisrodatersebut dapatdilihatpada gambar 1.8.(a) Roda biasa (b) roda omni (c) bolaGambar 1.8. Jenis-jenis RodaSelainpemilihanjenisroda,perancangrobotjugaperlumemperhatikankonfigurasirodayangakandipasang.Halinimencakupjumlahrodayangakandipasangdansistemkemudiyangakandipakai.Robotberodadapatmemilikijumlahrodaminimalsatudantidakmemilikibatasanmaksimal. Meskipundemikian, jumlahminimalrodauntukmencapaikesetimbanganstatikdandinamikadalahtiga. Berikutnyaakandijelaskan31mengenaiklasifikasirobot beroda berdasarkanjumlahrodayangdimilikinya.2. Klasifikasi Berdasarkan Jumlah RodaBerdasarkan jumlah roda, robot beroda dapat diklasifikasikan menjadi4kelas,yaitu robotberodadua,berodatiga,robotberodaempatdanrobotberantai.Keempatjenisrobottersebutdijelaskanpadabagianberikut.a. Robot Beroda DuaPadarobotberodaduakesetimbangandiraihdenganmembuatrobotbergerakkearahjatuhnya.Untukkeperluantersebutperludiimplementasikanalgoritmakendaliyanghandal.Robotberodaduaharusmemilikiduamacam sensoryaitu sensor untukmendeteksikemiringanrobotdan sensoruntuk melacak posisi robot. Robot beroda dua dapat mencapaikesetimbangan statik jika pusat massa berada dibawah gandar.Namundalamkondisinormalhalinimembutuhkandiameterroda yang berukuran besar.Sistemkemudipadarobotberodaduadisebut differentialsteering yaitu selisih kecepatan antara masing-masing rodanya,danhalinimemerlukansetiaprodamemilikimotoryangindependen. Sebagaicontoh,robotberbelokkekiridenganmendiamkanrodakiridanmenggerakkanrodakanan,sedangkanuntukberbelokkekanan diraihdenganmembalikkankondisiini. Rotasirobot diraihdenganmembuatsetiaprodaberputarkearahyangberlawanan.Selisihkecepatanantararodanyamenentukanseberapacepatrobotdapat berbelok dan berputar.32Gambar 1.9. Sistem Differential SteeringKonfigurasilainnya,duarodadapatdiposisikanserisepertiyangditemukanpadasepeda.Rodadepanberfungsisebagaikemudiuntukmerubahorientasigerak,danrodabelakangberfungsimotorpenggerakyang dihubungkandenganpower.Samadenganrobotyangdikonfigurasikanparallel,robotyangdikonfigurasikan seri memiliki ketidaksetimbangan statis dalammekanisme diam.Gambar 1.10. Konfigurasi Roda Dua, Atas (parallel) Bawah(seri)b. Robot Beroda TigaRobotberodatigasesuaiuntukpemulakarenatidakmemerlukanalgoritmakhususuntukmenstabilkanrobot.Penempatanposisirodadiatursedemikianrupamembentuk32Gambar 1.9. Sistem Differential SteeringKonfigurasilainnya,duarodadapatdiposisikanserisepertiyangditemukanpadasepeda.Rodadepanberfungsisebagaikemudiuntukmerubahorientasigerak,danrodabelakangberfungsimotorpenggerakyang dihubungkandenganpower.Samadenganrobotyangdikonfigurasikanparallel,robotyangdikonfigurasikan seri memiliki ketidaksetimbangan statis dalammekanisme diam.Gambar 1.10. Konfigurasi Roda Dua, Atas (parallel) Bawah(seri)b. Robot Beroda TigaRobotberodatigasesuaiuntukpemulakarenatidakmemerlukanalgoritmakhususuntukmenstabilkanrobot.Penempatanposisirodadiatursedemikianrupamembentuk32Gambar 1.9. Sistem Differential SteeringKonfigurasilainnya,duarodadapatdiposisikanserisepertiyangditemukanpadasepeda.Rodadepanberfungsisebagaikemudiuntukmerubahorientasigerak,danrodabelakangberfungsimotorpenggerakyang dihubungkandenganpower.Samadenganrobotyangdikonfigurasikanparallel,robotyangdikonfigurasikan seri memiliki ketidaksetimbangan statis dalammekanisme diam.Gambar 1.10. Konfigurasi Roda Dua, Atas (parallel) Bawah(seri)b. Robot Beroda TigaRobotberodatigasesuaiuntukpemulakarenatidakmemerlukanalgoritmakhususuntukmenstabilkanrobot.Penempatanposisirodadiatursedemikianrupamembentuk33segitiga.Terdapatduaalternatifkonfigurasisistemkemudiyangsederhana,pertamaduarodabelakangdihubungkankemotor penggerak yang sama dan roda depan berfungsi sebagai"PowerSteering",keduamasing-masingrodabelakangmemiliki motor penggerak terpisah dan roda depan yang bebasberputar mengikutiarahgerakanrobot.Pusatmassapadakonfigurasi roda tiga terletak pada titik pusat segitiga, sehinggabebantotalsebaiknyatidakdiletakkanterlaludekatdenganroda depan.(a) Power Steering (b) Differential SteeringGambar 1.11. Konfigurasi Sistem Kemudi Beroda TigaSelainsistemkemudiyangtelahdijelaskan,perancangrobotbebasdalammerancangkonfigurasilainnya.Misalnyadenganmenghubungkanmotorkerodadepanataumembuatkeduaroda belakang berputar bebas.c. Robot Beroda EmpatDenganpenambahansebuahrodadibagiandepan,stabilitasrobotbertambah.Meskipundemikian,perludiperhatikanketikajumlahkontakdengantanahmelebihitiga,kesetimbangan hyperstatic sebagaiakibatbentukgeometrimemerlukansemacammekanismeuntukmempertahankankontakdalamkasusbidanglintasantidakrata.Salahsatumekanismeuntukmengatasimasalahiniadalahdenganmemasangsistemsuspensipadaroda.Pusatmassapadasistem roda empat terletak pada pusat persegi sehingga badanrobotdapatdirancangsedikitlebihbesardarirobotberodatiga.33segitiga.Terdapatduaalternatifkonfigurasisistemkemudiyangsederhana,pertamaduarodabelakangdihubungkankemotor penggerak yang sama dan roda depan berfungsi sebagai"PowerSteering",keduamasing-masingrodabelakangmemiliki motor penggerak terpisah dan roda depan yang bebasberputar mengikutiarahgerakanrobot.Pusatmassapadakonfigurasi roda tiga terletak pada titik pusat segitiga, sehinggabebantotalsebaiknyatidakdiletakkanterlaludekatdenganroda depan.(a) Power Steering (b) Differential SteeringGambar 1.11. Konfigurasi Sistem Kemudi Beroda TigaSelainsistemkemudiyangtelahdijelaskan,perancangrobotbebasdalammerancangkonfigurasilainnya.Misalnyadenganmenghubungkanmotorkerodadepanataumembuatkeduaroda belakang berputar bebas.c. Robot Beroda EmpatDenganpenambahansebuahrodadibagiandepan,stabilitasrobotbertambah.Meskipundemikian,perludiperhatikanketikajumlahkontakdengantanahmelebihitiga,kesetimbangan hyperstatic sebagaiakibatbentukgeometrimemerlukansemacammekanismeuntukmempertahankankontakdalamkasusbidanglintasantidakrata.Salahsatumekanismeuntukmengatasimasalahiniadalahdenganmemasangsistemsuspensipadaroda.Pusatmassapadasistem roda empat terletak pada pusat persegi sehingga badanrobotdapatdirancangsedikitlebihbesardarirobotberodatiga.33segitiga.Terdapatduaalternatifkonfigurasisistemkemudiyangsederhana,pertamaduarodabelakangdihubungkankemotor penggerak yang sama dan roda depan berfungsi sebagai"PowerSteering",keduamasing-masingrodabelakangmemiliki motor penggerak terpisah dan roda depan yang bebasberputar mengikutiarahgerakanrobot.Pusatmassapadakonfigurasi roda tiga terletak pada titik pusat segitiga, sehinggabebantotalsebaiknyatidakdiletakkanterlaludekatdenganroda depan.(a) Power Steering (b) Differential SteeringGambar 1.11. Konfigurasi Sistem Kemudi Beroda TigaSelainsistemkemudiyangtelahdijelaskan,perancangrobotbebasdalammerancangkonfigurasilainnya.Misalnyadenganmenghubungkanmotorkerodadepanataumembuatkeduaroda belakang berputar bebas.c. Robot Beroda EmpatDenganpenambahansebuahrodadibagiandepan,stabilitasrobotbertambah.Meskipundemikian,perludiperhatikanketikajumlahkontakdengantanahmelebihitiga,kesetimbangan hyperstatic sebagaiakibatbentukgeometrimemerlukansemacammekanismeuntukmempertahankankontakdalamkasusbidanglintasantidakrata.Salahsatumekanismeuntukmengatasimasalahiniadalahdenganmemasangsistemsuspensipadaroda.Pusatmassapadasistem roda empat terletak pada pusat persegi sehingga badanrobotdapatdirancangsedikitlebihbesardarirobotberodatiga.34Sejumlahalternatifsistemkemudipadarobotberodaempatdiantaranya: duarodabelakangyangmemilikimotorterpisahdanduarodadepanyangdapatberputarkesegalaarah(Gambar 1.12 a.),sebuahpasangansisirodadepan-belakangdihubungkan ke motor penggerak yang sama dan pasangan sisirodalainnyadihubungkankemotorpenggerakterpisah(Gambar 1.12 b.),dankonfigurasirodaempatyangmengikutisistemkemudimobilyanghanyamemerlukansebuahmotorpenggerakdansebuahservountukkemudi(Gambar 1.12 c.).Kelemahanutamasistemkemudimobilpadarobotadalahdeadreckoning membutuhkaneffortyangbesar. Deadreckoning yaitukemampuanrobotuntukmenghitungposisisaat ini relatif terhadap posisi sebelumnya.a. b. c.Gambar 1.12. Konfigurasi Sistem Kemudi Beroda Empatd. Robot Roda BerantaiRobot beroda kurang sesuai untuk bidang tidak rata, atau padaberbagaimedankasarsepertiyangterdapatdialam.Untukrobot yang dikhususkan bergerak pada medan tersebut, dapatdiatasidenganmenggunakanmekanikarantaitank,selainiturantaitankdapatmelintasihalanganyangukurannyalebihkecildaridiameterrantai. Rodaberantai jugapopulerditerapkan pada tank, bulldozer, traktor, dan tidak jarang padamobiluntukmelintasiwilayahbersalju.Namun demikian, jikajenisrodaini dijalankanpadamedankasarakancepataussehingga memerlukan penggantian.Sistemkemudi padakendaraan berantaimemilikiprinsipyangsamadengandifferentialsteering dandisebutsebagai skidsteering. Kemudi diatur dengan menciptakan selisih kecepatan34Sejumlahalternatifsistemkemudipadarobotberodaempatdiantaranya: duarodabelakangyangmemilikimotorterpisahdanduarodadepanyangdapatberputarkesegalaarah(Gambar 1.12 a.),sebuahpasangansisirodadepan-belakangdihubungkan ke motor penggerak yang sama dan pasangan sisirodalainnyadihubungkankemotorpenggerakterpisah(Gambar 1.12 b.),dankonfigurasirodaempatyangmengikutisistemkemudimobilyanghanyamemerlukansebuahmotorpenggerakdansebuahservountukkemudi(Gambar 1.12 c.).Kelemahanutamasistemkemudimobilpadarobotadalahdeadreckoning membutuhkaneffortyangbesar. Deadreckoning yaitukemampuanrobotuntukmenghitungposisisaat ini relatif terhadap posisi sebelumnya.a. b. c.Gambar 1.12. Konfigurasi Sistem Kemudi Beroda Empatd. Robot Roda BerantaiRobot beroda kurang sesuai untuk bidang tidak rata, atau padaberbagaimedankasarsepertiyangterdapatdialam.Untukrobot yang dikhususkan bergerak pada medan tersebut, dapatdiatasidenganmenggunakanmekanikarantaitank,selainiturantaitankdapatmelintasihalanganyangukurannyalebihkecildaridiameterrantai. Rodaberantai jugapopulerditerapkan pada tank, bulldozer, traktor, dan tidak jarang padamobiluntukmelintasiwilayahbersalju.Namun demikian, jikajenisrodaini dijalankanpadamedankasarakancepataussehingga memerlukan penggantian.Sistemkemudi padakendaraan berantaimemilikiprinsipyangsamadengandifferentialsteering dandisebutsebagai skidsteering. Kemudi diatur dengan menciptakan selisih kecepatan34Sejumlahalternatifsistemkemudipadarobotberodaempatdiantaranya: duarodabelakangyangmemilikimotorterpisahdanduarodadepanyangdapatberputarkesegalaarah(Gambar 1.12 a.),sebuahpasangansisirodadepan-belakangdihubungkan ke motor penggerak yang sama dan pasangan sisirodalainnyadihubungkankemotorpenggerakterpisah(Gambar 1.12 b.),dankonfigurasirodaempatyangmengikutisistemkemudimobilyanghanyamemerlukansebuahmotorpenggerakdansebuahservountukkemudi(Gambar 1.12 c.).Kelemahanutamasistemkemudimobilpadarobotadalahdeadreckoning membutuhkaneffortyangbesar. Deadreckoning yaitukemampuanrobotuntukmenghitungposisisaat ini relatif terhadap posisi sebelumnya.a. b. c.Gambar 1.12. Konfigurasi Sistem Kemudi Beroda Empatd. Robot Roda BerantaiRobot beroda kurang sesuai untuk bidang tidak rata, atau padaberbagaimedankasarsepertiyangterdapatdialam.Untukrobot yang dikhususkan bergerak pada medan tersebut, dapatdiatasidenganmenggunakanmekanikarantaitank,selainiturantaitankdapatmelintasihalanganyangukurannyalebihkecildaridiameterrantai. Rodaberantai jugapopulerditerapkan pada tank, bulldozer, traktor, dan tidak jarang padamobiluntukmelintasiwilayahbersalju.Namun demikian, jikajenisrodaini dijalankanpadamedankasarakancepataussehingga memerlukan penggantian.Sistemkemudi padakendaraan berantaimemilikiprinsipyangsamadengandifferentialsteering dandisebutsebagai skidsteering. Kemudi diatur dengan menciptakan selisih kecepatan35putarrantaiantarakeduasisirantai.Kelemahandarisistemrodaadalahmembutuhkankerjayanglebihbesaruntukberbelok,sebandingdenganpanjangrantairodayangterpasang. Selainitudengankemampuanmotoryangsamadengankendaraanberoda,kecepatantotalpadakendaraanrodaberantai akan lebih lambat.Semuainiadalah akibat darigayagesektambahanantararodadalamdanrantaiyangterpasang.Gambar 1.13. Sistem suspensi rantai pada tank. (1= rodabelakang bermotor, 2=rantai yang membalut roda, 3=rolleruntuk memudahkan rantai berputar, 4= roda depan bermotor,5=roda netral, 6=idler)Gambar 1.13 menunjukkankonfigurasirantaiidealuntukmelintasiberbagaikondisialam.Konfigurasirantaiinisesuaiuntukrobotyang ditujukanuntukituseperti tankrobottanpaawak pada medan perang.Gambar 1.14. Teletank, tank tanpa awak yang dikontrol dari jauh.Aktif dipergunakan oleh Uni Sovyet pada masa perang dunia kedua.Padabukuinidibahassebuahaplikasi robotberoda jenistankyangdipergunakanuntukmemulihkanjaringantelekomunikasi.RobottersebutdiberinamaAl-Fath.Rodapadarobottersebutdilengkapidenganrantai-rodauntukmelewatidaerahjelajahyangsulitakibatrusaknya35putarrantaiantarakeduasisirantai.Kelemahandarisistemrodaadalahmembutuhkankerjayanglebihbesaruntukberbelok,sebandingdenganpanjangrantairodayangterpasang. Selainitudengankemampuanmotoryangsamadengankendaraanberoda,kecepatantotalpadakendaraanrodaberantai akan lebih lambat.Semuainiadalah akibat darigayagesektambahanantararodadalamdanrantaiyangterpasang.Gambar 1.13. Sistem suspensi rantai pada tank. (1= rodabelakang bermotor, 2=rantai yang membalut roda, 3=rolleruntuk memudahkan rantai berputar, 4= roda depan bermotor,5=roda netral, 6=idler)Gambar 1.13 menunjukkankonfigurasirantaiidealuntukmelintasiberbagaikondisialam.Konfigurasirantaiinisesuaiuntukrobotyang ditujukanuntukituseperti tankrobottanpaawak pada medan perang.Gambar 1.14. Teletank, tank tanpa awak yang dikontrol dari jauh.Aktif dipergunakan oleh Uni Sovyet pada masa perang dunia kedua.Padabukuinidibahassebuahaplikasi robotberoda jenistankyangdipergunakanuntukmemulihkanjaringantelekomunikasi.RobottersebutdiberinamaAl-Fath.Rodapadarobottersebutdilengkapidenganrantai-rodauntukmelewatidaerahjelajahyangsulitakibatrusaknya35putarrantaiantarakeduasisirantai.Kelemahandarisistemrodaadalahmembutuhkankerjayanglebihbesaruntukberbelok,sebandingdenganpanjangrantairodayangterpasang. Selainitudengankemampuanmotoryangsamadengankendaraanberoda,kecepatantotalpadakendaraanrodaberantai akan lebih lambat.Semuainiadalah akibat darigayagesektambahanantararodadalamdanrantaiyangterpasang.Gambar 1.13. Sistem suspensi rantai pada tank. (1= rodabelakang bermotor, 2=rantai yang membalut roda, 3=rolleruntuk memudahkan rantai berputar, 4= roda depan bermotor,5=roda netral, 6=idler)Gambar 1.13 menunjukkankonfigurasirantaiidealuntukmelintasiberbagaikondisialam.Konfigurasirantaiinisesuaiuntukrobotyang ditujukanuntukituseperti tankrobottanpaawak pada medan perang.Gambar 1.14. Teletank, tank tanpa awak yang dikontrol dari jauh.Aktif dipergunakan oleh Uni Sovyet pada masa perang dunia kedua.Padabukuinidibahassebuahaplikasi robotberoda jenistankyangdipergunakanuntukmemulihkanjaringantelekomunikasi.RobottersebutdiberinamaAl-Fath.Rodapadarobottersebutdilengkapidenganrantai-rodauntukmelewatidaerahjelajahyangsulitakibatrusaknya36infrastruktur jalan. Penggunaan robot beroda untuk pemulihanjaringan telekomunikasi dapat dilihat pada bab 2.1.3.3.2 Robot BerkakiSistem beroda telah banyak diadaptasi pada robot sebagai mekanismegerakyangmemilikitingkatefisiensitinggipadamedanrata.Disisilain, robotberkakibelumbanyakdikembangkankarenamasalahkompleks yangtinggi.Meskipundemikian,sistemberkakimemilikikeunggulandalammenjelajahiberbagaijenismedanyangsulitdijelajahirobotberodaataupunrobotberantai,misalnyakondisitangga.Tidakjarangpengembangrobot menggunakanlokomotifhybrid dari rodadankakisebagai lokomotifalternatif untukmemaksimalkan potensi gerak dari kedua lokomotif tersebut.PerusahaanGeneralElectric pada1968merupakanyangpertamadalammengembangkanmesinberkakiempatyangtelahterkoordinasikandenganbaik danmemperhitungkan event gait.Setiapkakinyatelahmemilikitiga DOF untukmelintasimedanyangkompleks.Kelemahannyarobotinimasihmemerlukankontrolmanual, dengan total 12 derajat kebebasan yang menyebabkan robotinisulit dikontrololehoperator.Robotberkaki pertama,PhoneyPoneydikembangkanolehMcGheedanFrankpadatahunyangsamadantelahmengotomasikontrolmenggunakankomputeryangdihubungkankeaktuatorelektrik.Namun,robotinihanyadapatberjalanlurusdansetiapkakinyahanyamemiliki nilaiDOFdua.Periodetahun1950-1970dianggapsebagaikegagalandalammengaplikasikan lokomosi berkaki.Gambar 1.15. Replikasi Robot GE pada Musium Transportasi US Army371. Robot Berkaki SatuLokomosikakiuntukbergerakjustrusuksesdicapaiolehrobotberkakisatuyangtidakmemerlukankoordinasiantarkaki.Robotberkakimenggunakanlompatanuntukmendapatkankeseimbangandinamikdansebagaimekanismeperpindahan.Matsuoka pada 1979 mengembangkan robot lompat (monopod).Gambar 1.16. MonopodRobot ini menggunakan solenoid elektrik yang memberikan impulsinstanpadakaki.Dengansistemini periode diamsingkat,untuk1lompatanperdetik.Selainiturobotinidapatbergerakmaju-mundurpadamedandatardengankemiringan100.PengembanganrobotlompatkakisatuberikutnyadilakukanRaibertdari CarnegieMellonUniversity pada1983melaluiPogostick.DibandingkanMatsuoka,kakiyangdikembangkanfleksibelulurannya,dilengkapipegas,dandapatbergerakmenyamping. Robot lompat memiliki dua fase yaitu fase tumpuandimana kaki diam dan menyokong berat robot, dan fase melayangdimanapusatmassaberpindahsecarabalistikdenganadanyalompatan.Aplikasinyatadarirobotmonopodadalahpengembanganrobot-yangdirancang RussionMobileVehicleEngineeringInstitute,untukdikirimkePhobospada1998.Robot yangbermassa45 kgini didesainuntukdapatmelakukan eksplorasi,pengumpulan data, dan mengirim transmisi ke bumi. Namun padatugasresminya,robotini kehilangan kontak saatmelakukan38penjelajahandisatelitMars,Phobos danmisi probing dianggapgagal.2. Robot Berkaki DuaRisetlokomosiberkakiduadibandingkanrobotberkakibanyakmemilikiperkembanganyanglebihlama karenamenghadapikesulitanuntukmendapatkankontrolyangstabil.Siklus berjalandenganduakaki terbagidalamduafaseyaitusatutumpuandanduatumpuan.Diketahuiduatumpuanhanyamenempati20%waktudarisiklusjalan.FurushodanMasabuchipada tahun 1986memperkenalkansebuahmodelrobotberjalandenganlimatautan, dan model ini tetap dipakai hingga kini.Gambar 1.17. Model 5 TautanTerdapatbanyakpersamaangerakrobotbipedal,seperti formulaLagrange danformulaNewton-Euler.Untukmodelberjalanlimatautan, formula Lagrange yang dipakai adalah( ) " +( , ) +( ) + =DimanaM adalahmatriksinsersia, Z adalahmatrikskoriolisdangayasentrifugal, N adalahgayagravitasi, A adalahmatrikskonstrain,dan multiplierLagrangeyangbersesuaian, adalahvektormomengaya,danz, z',danz" masing-masingadalahkoordinat umum, kecepatan dan percepatan.Salahsatucontohrobot bipedal denganlokomosi bipedal yangbaik adalah robot humanoid Honda. Model P3 yang dikembangkan39padatahun 1986denganideutama kecerdasandanmobilitas,sehingga robot ini benar-benar dapat hidup berdampingan denganmanusia. Haliniberbedadengan robotlainyangdikembangkanuntukaplikasi spesifik.Robot humanoid yangdikembangkan iniharusmemilikitigafungsi:kecepatanbergerak3km/jam(manusia), dilengkapilengandantangan,danmampumelintasitangga.DatayangdidapatdaripengembanganP3dipergunakanuntukpengembanganASIMOpada tahun 2000dan barupadapengembanganini,akhirnyaketigafungsitersebutdianggapterpenuhi.Total derajatkebebasan yangdimilikiASIMOsebanyak26, diaktuasikan secara elektrik, dan dapat menahan beban 0.5 kgpadatangannya.Robotinimenyimpanbeteraidibelakangnyayangmampumenggerakkannya selama15menit.Sakagamidantimnya memperkenalkanversievolusidariASIMOpada tahun2002yangdapatberfungsi sebagai tourguide museum,setelahdilengkapi dengan sensor audio dan visual, dan sistem pengenalanisyarat manusia.Salah satu penerapan dari robot humanoid juga dibahas dalam buku ini.Robottersebutdigunakanpada KontesRobotCerdasIndonesia(KRCI) dengan kategoripertandinganbolarobot soccer.Pertandingantersebutmenetapkanaturanbentukrobotadalahrobot humanoid berkakidua.Bagaimanarobot humanoiddirancangsebagairobotsoccer lebihjauhdijelaskanpadabab4.Robot humanoid padabukuinijugadipergunakanuntukmengimitasigerakanmanusia,untukmembatasipermasalahanimitasiyangdilakukanterbatasuntuksebuahgerakananggotatubuh.Penjelasanlebihlanjutmengenaihaliniditerangkanpadabab 4.1.3.4 Klasifikasi Robot Bergerak Berdasarkan Medan JelajahBerdasarkanmedanyangdijelajahi,robotbergerakdapatdiklasifikasikan sebagai berikut.401. Robot Penjelajah DaratRobotjenisinimencakupsegalajenisrobotyangbergerakdidaratan.Karenasifatnya yangrelatifmudahdibuat,hampirsebagian besar robot bergerak termasuk dalam kategori ini.2. Robot Penjelajah AirRobotjenisinimencakupsegalarobotyangbergerakdipermukaanair,maupundibawahpermukaanair (Gambar 1.18).Robotairbiasanyadigunakanuntukkeperluanmiliter,mengeksplorasikeadaanbawahlaut,sertauntukindustrisepertipengeboran minyak dan gas lepas pantai.Gambar 1.18. HSV Swift (Courtesy of Bluefin Robotics Corporation)3. Robot Penjelajah UdaraRobot jenis ini mencakup segala robot yang terbang di udara, baikmenggunakanbaling-baling,sayap,maupundoronganroket(Gambar 1.19). Robot ini paling banyak digunakan untuk keperluanmiliter,sepertipesawattempurataupunpesawatmata-mata.Selainiturobotinijugaseringdigunakanuntukmelakukanobservasisuatulokasi,melakukanpemetaansuatudaerah,danmelakukan pencarian suatu objek dari udara.Robot penjelajahudaralebihmahaldanlebihsulituntukdibuatkarenaharusmemperhatikandesainaerodinamik.Namundemikian robotpenjelajahudaramemilikikeunggulandibandingkanrobotdarat,dimanarobotpenjelajahudaralebihmudah dalam melakukanperpindahan dandapatberpindahdengan kecepatan yang lebih cepat.41Gambar 1.19. Robot MQ-9 ReaperPadabukuiniakandibahasaplikasidarisalahsaturobotpenjelajahudara.RobotpenjelajahudarayangdigunakanadalahRobothelikopterberbaling-balingempat(quadcopter).Robottersebut dipergunakanuntukkeperluanpemulihanjaringantelekomunikasi,deteksidanpelacakanobjektopi,sertapembentukanformasirobot untukeksplorasiruang.Lebihlanjutmengenai hal tersebut dijelaskan pada bab 3.1.4 Penelitian Terkini Bidang RobotikaSetelah dipaparkannya beberapakomponendanjenisrobot,padasubbab ini akan dijelaskan mengenai kemajuan penelitian terkini robotpada beberapabidang. Kemajuanpenelitiantersebutmencakuppenggunaan kendaraantanpaawak didarat,robotikanpendeteksipolusi di laut, robot medis yang mencakup robot mikro pembunuh selkankerdanrobot pembantubedah, dan penggunaanrobotberbasisinfrastruktur cloud.1.4.1 Kendaraan Darat Tanpa AwakKendaraandarat tanpaawak atauunmannedgroundvehicle (UGV)merupakankendaraandarattakberawak.Kendaraaninidapatberjalantanpapengendali,sistempengendaliUGVdikendalikanolehsistemotonomyangmemperolehinformasimengenaikondisilingkungandaribeberapa sensor yangdipasangpadakendaraantersebut.Trukotonomyangdibanguntidakhanyadapatberjalansecarakonvoisatusamalainnamun,truk-truktersebutharusberoperasi dalam berbagai kondisi lingkungan dan berbagai jenis jalan.Trukharusdapatberadaptasidengankondisijalanankota,jalanan42pedesaan, dan jalananberbahaya.Bahkantruktersebutharusdapatdenganamanmelaluiberbagaimacamkondisilingkungansepertihujan,salju,debu,danasap. Salahsatujenis UGV berbentuktrukberhasil dikembangkanberkat kerjasamaantaraOshkoshDefencedan NREC.UGVjugamengimplementasikanalgoritmauntukmendeteksirintangan. Rintangan-rintanganyangdapatdiidentifikasiolehUGVantaralainlubang,kendaraanlain,danpenghalang. Motionplannermenggunakaninformasiiniuntukmenghindaririntanganberbahaya,dan menjaga jarak antara kendaraan yang satu dengan kendaraan lain.UGVjugamelakukanestimasiterhadapketinggianjalanan.Denganestimasi ini UGV dapat mengetahui bagian jalan mana saja yang dapatdilalui.Olehsebabitu, berdasarkanestimasiini motionplanner dapatmenentukanapakahkendaraandapatmelaluijalantersebutdanmelakukanadaptasiterhadapkondisijalananyangakandilalui.Teknologi sensor UGV OshkoshDefense dapatjugamengenalitumpukanpasirataudebu.Denganbantuansistempengenalansepertiitu,UGVdapatmemilahmedanjelajahyanglayakuntukdilintasi.1.4.2 Robot Ikan Pendeteksi PolusiRobotIkanmerupakanrobotyangdilengkapidengankecerdasanbuatanuntukmendeteksipolusipadaairlaut.Robotinidigerakkanoleh sebuah baterai yang dapat bertahan hingga 8 jam. Robot ikan inidapat bekerja sama secara otonom untuk memeriksa area seluas 1km2hingga kedalaman 30 m.Rancanganberbentuk ikandipilihsebagaimodelimplementasirobotikan,karenaikanmemilikikelebihandalamhal bermanuver.Masalahutamayangditemuipadarobotikanadalahkemampuankomponenrobotikanagardapatberenangdalamair.Terdapat tiga macampergerakanutamayangdapatdilakukanrobotikanyaitumenjelajah,bermanuver,dandiam.Pergerakanmenjelajahmerupakanpergerakandariikanpadakecepatankonstan.Manuvermerupakancararobotikanuntukmeningkatkandanmenurunkankecepatan,merubah arah, dan berenang ke atas dan ke bawah. Mempertahankan43posisi diam dalam air merupakan pergerakan hal yang harus dilakukanrobot ini untuk dapat stabil.Pengembangankecerdasanrobotikandiimplementasikanpadaindividurobotdanpengembanganrobotsebagaikawanan.Padakondisidibawahair,robotikanharusdapatmenanganibeberapamasalahantaralain,menghindaririntangan,mengetahuiletakkonsentrasipolusi,menjagakomunikasidenganrobotikanlainnya,danmelakukanpengisianbateraisecaraotomatispadatempatpengisian baterei.Robot mempergunakan algoritmaPSO(Particle SwarmOptimization)danACO(AntColonyOptimization).AlgoritmaPSOakanmembantupararobotikanuntukdapatmenyampaikaninfromasisecara swarm,karenaalgoritmaswarmakanberfungsilebihefektifdalampengambilankeputusandibandingkan pengambilankeputusanberdasarkaninformasilokal.Seluruhrobotikanakanberkomunikasisatu samalainsehinggainformasidapatdidistribusikansecarakeseluruhandalamsatuwaktu,halinisangatmenguntungkankarenaseluruhinformasidapatterangkumdan kitamendapatkansolusiglobal yang paling optimal.1.4.3 Robot MedisPerkembanganteknologirobotikadalambidangmedisberkembangdengansangatcepat,salahsatucontohimplementasinyaadalahpenemuan robot mikro sebagai alat untuk mengobati penyakit kankerdan robot yang difungsikan untuk membantu bedah.1.4.3.1 Robot Mikro Pembunuh Sel KankerIlmuandariPoliteknikMontrealtelahmenelitikegunaanrobotmikrosebagaisalahsatusaranapembawaobatmenujuseltubuhyangterserang kanker. Pada saat sekarang ini, obat kanker bekerja dengancaramemasukkanantibiotikmelaluitubuh. Efekdariobatinitidaktepatsasarankarena walaupun antibiotikbergunauntukmematikansel-selkankeryangberbahaya, namun dalamperjalanannyamenujusel yang terkena kanker antibiotik juga dapat tidak sengaja mematikansel-sel yang sehat. Oleh karena itu, deperlukan sarana agar anti biotik44dapatdiinjeksikandengan tepatpadaselkankeryangmemangperludi inhibisi perkembanganya.Tantangan yang cukup besar dalam masalah ini adalah bagaimana kitadapatmerancangsebuahrobotmikroyangdapatmasukkedalamtubuhmanusiauntukmelewatipembuluhdarahmanusiamenujutepatkelokasikanker.Salahsatucarayangpalingsederhanauntukmelakukanhaliniadalahdengancaramembuatrobotyang terbuatdaripartikellogamdanpartikeliniakandiarahkanmemanfaatkanprinsipmagnetketempatselkankertersebutberada.Secaralogikamungkin hal ini dapat dilakukan namun yang menjadi masalah adalahmagnettersebutharussangatdekatdenganlogamyangditaruhdidalamtubuh.Robothanyadapatmengikutimagnetketikarobottersebut dekat dengan permukaan kulit.SalahsatusolusinyaadalahdenganmenggunakanmesinMagneticResonanceImaging (MRI).MesinMRIdapatmembantuuntukmelakukannavigasipadarobot.CarakerjamesinMRIadalahdengancaramembangkitkankonduksielektromagnetik.Protonyangdihasilkanolehmesin,bekerjasebagaibatangmagnetdankonduksieletromagnetikyangdihasilkanolehmesinMRIbernilaisangatbesar.Tembakanperbedaansinyalelektromagnetikkepadatubuhmanusiaakanmenghasilkan"trajectoryfile" yangdapatdigunakanuntukmemprosesdatakemudiandirekonstruksidalamcitra 3dimensi.Dalamartikel"Journeytothecenterofatumor"yangditulisolehMartelSylvain, MRIdigunakansebagaisistemnavigasibagirobotmikroyangberjalandidalamtubuhmakhlukhidup.KontrolrobotmikrodidalamtubuhmakhlukhidupdilakukandengancaramengubaharahmedangradienMRIdenganalgoritmayangtepat,sehinggakitadapatmengontrol robotmikroagardapatmelaluipembuluh darah dengan aman.Dialam ini,ternyatatelahadabakteri yang memilikisifatmagnetik.SalahsatunyaadalahMC-1,bakteri inipertamakaliditemukanpadatahun 1993, bakteri ini merupakan model dari robot mikro. Tubuhnyamemilkipanjang2 m danmemilikiareapermukaanuntuk45menempelkanmolekulanti-kanker.Carabergerakbakteriiniadalahdengancaramemutarkanbuntutnya. Ekor atauflageldaribakteriinibertindaksebagaiperahumotor.Kecepatandaripergerakan bakteriiniadalahhampirsamadengankecepatan pesawatBoeing747,920km/jam. Sifatyangterpentingdalambakteriiniadalahsifatkemagnetisannyadimana bakteriinimemilikikeahlianuntukmengikutimagnetbumi,danmemilikikarakteristiksepertijarumkompas.Untukdapatmengontrolbakteri inipenelitimasihmenggunakanMRIsebagaipengendaliMC-1,beberapaekperimentelahdilakukanmenggunakanbakteri ini.Eksperimeninibertujuanuntukmenaruhobatantikankerpadahatitikus.Ekperimeninibelummenunjukkanhasilyangideal,banyakdarikawananbakteri tersebutyangmatiditengahjalankarenabesarnyatekananpadapembuluhdarah,sebelum bakteri dapat menjangkau hati tikus.Solusiyangtelahdipikirkanuntukmasalahiniadalahdenganmemasukkanbakteri-bakteritersebutdekatdengansumberkanker,sehinggajarakperjalananbakteritidakterlalujauhdanbakteri dapatmelepaskanantikankersebelumbakteri tersebutmati.Solusikeduaadalah dengan menggunakan pelapis tambahan pada bakteri sehinggapada saatberjalandipembuluhdarah, bakteri dapatterlindungdariderasnyatekananpembuluhdarah sehingga dapatsampaikeselkanker untuk melepaskan obat anti kanker.1.4.3.2 Robot Pembantu BedahPadasaatsekarangini, robotjugaberperandalammembantuprosesoperasiyangdilakukanolehdokter.Salahsaturobotbantubedahyang dibangun oleh peneliti dari London Imperial College adalah roboti-snake(imaging-sensing-navigatedkinematicallyenhanced).Merekamembangunrobotbantubedahuntukmembantuoperasilaparoscopy. Laparoscopy merupakanoperasiyangdilakukanmenggunakantabungtipisdimanabiasanyadilakukanpadaorganbagianperutataubagianorganpelviswanita. Laparoscopy bergunauntukmenyelesaikanpermasalahansepertikista.Sampeljaringan46padabagianperutdalamdapatdilihatmelaluitabungyangdimasukkan ke dekat organ tersebut.Dalamoperasi laparoscopy konvensional,dokterbedahakanmembuatsayatanpadatubuhpasiendanmemasukkantabungtipisyangterdapatkameraminididalamnya.Dokterbedah kemudianmelihatkeadaanorganmelaluimonitordanmengaturarahtabunguntukmendapatkantampilanvisual yangjelas.Dalamoperasilaparoscopy biasanyadokterbedahmengalamimasalahpadasaattangandokterbergerakkekanan,terkadangkamerayangadapadatabung bergerak ke kiri, begitu juga sebaliknya.ParapenelitidariLondonImperialCollegeberusahakerasuntukmembangunsebuahrobotgenerasiterbaruyangdapatmembantuoperasi laparoscopy.Robottersebut berukuran kecil, memilikihargaterjangkau, dan dapat terintegrasi dengan sistem komputer. Robot inidinamakan I-SNAKE (imaging-sensing-navigatedkinematicallyenhanced). I-SNAKE memiliki7sendiyangsalingberhubungan,sendiini berguna untuk bergerak secara elastis ketika melewati organ-organditubuhmanusia. Fleksibilitas dari I-SNAKE jugasangatmembantupasien,karenadokterbedahtidakperluuntukmemotongototataumerusakjaringansarafketikaakanmemasukkantabungkedalamtubuh,halinimemberikanefekpositifbagipasiendalamhalmengurangi rasa trauma pada penyembuhan luka setelah operasi.Robot I-SNAKE hanyamembutuhkansatukalisayatansajaditubuhmanusiauntukmemasukkandirinyakedalamorgantubuhmanusia.Dokterbedahdenganmudahmengontrol I-SNAKE menggunakancontroller.1.4.4 Komputasi Robot Berbantuan CloudSalahsatuimplementasikemajuandibidangrobotikaadalahpengembanganbantuansumberdayawebuntukrobotberbasiskomputasi cloud.RoboEarthmerupakanjaringanbasis-dataterintegrasidimanarobotdapatbertukarinformasidanbelajarsatusama lain mengenai perilaku dan keadaan lingkungan disekitarnya.47Hinggasaatinirobotbelumbisauntukbelajardanberadaptasiterhadap kondisi lingkungan yang tidak terstruktur. Hal ini disebabkankarenasistemsangatbergantungpadaberbagaikemungkinansituasiyangakanterjadi.Setiaprespondarirobotharusdiprogramsecaralengkapdansistemrobotjugaperluuntukmembangunmodellingkunganyangdiperolehdariinformasi sensor. RoboEarthmenggunakanprinsipkomputasi cloud sebagai mediauntukbertukarinformasi dan melakukan komputasi.Terdapat tiga jenis layanan cloud yang umum disediakan penyedia jasakomputasi cloud yaitu:1. Software as a Service (SaaS)SaaSmemungkinkanpenggunaanaplikasiyangberjalandalaminfrastruktur cloud untukdapatdiaksesdariberbagaiplatformpengguna.2. Platform as a Service (PaaS)PaaSmemungkinkanpenggunauntukmembuataplikasidengandukunganbahasapemrograman,API(ApplicationProgramInterface) yang telah disimpan di dalam infrastrukur cloud.3. Infrastructure as a Service (IaaS)IaaSmerupakansalahsatujenislayanan cloud yangmemungkinkanpenggunauntukmelakukanpenyediaansumberdayakomputasi,konfigurasipenyimpanan,aksesjaringanuntukmelakukankonfigurasikemampuankomputasi,melakukaninstalasidanmenjalankansistemoperasi, serta mengekseskusiaplikasididalamnya,sesuaidengankebutuhandaripenggunaitusendiri.RoboEarthmerupakansalahsatuimplementasidariPaaSyangmemfokuskan layanan untuk mendukung level pembangunan aplikasi.DalammodelPaaS,pengembang pirantilunak difasilitasidenganpembangunan pirantilunak sesuaidenganmodelpengembangandidalamlingkunganaplikasi cloud. pirantilunak yangterdapatdidalammodelPaaSdapatberupa pirantilunak aplikasi,basisdata,danperangkat pengembangan.48Salahsatualasanutamapadasaatini robotbelumdapatmembuatkontribusiyangcukupbesardalam kehidupanmanusia karenalingkungankehidupanmanusiaterlalubesardanterlalukompleksuntuk diringkas ke dalam satu robot saja. Oleh karena itu cloud roboticengine mengakomodir hal tersebut.RobotEarthmenawarkaninfrastrukturrobot cloud,dimanadidalamnya merupakan tempat bagi robot untuk melakukan komputasi.Jika komputasi telah selesai maka state kondisi tersebut dikembalikankepada robot. Knowledge di dalam RoboEarth disimpan dalam bentukbasis data komponen piranti lunak, peta navigasi (lokasi objek, modelpeta),pengetahuantugas-tugasrobot(aksi,reaksi,danstrategimanipulasi, dan model pengenalan objek (citra, model objek).Gambar 1.20. Lapisan Arsitektur RoboEarthRoboEarth diimplementasikan berdasarkan tiga lapisan arsitektur. IntidariarsitekturRoboEarthadalahlapisanserveryangdidalamnyaterdapatbasisdataRoboEarth.Padabasis datainidisimpanmodel,termasukinformasiobjek,keadaanlingkungan,daninformasisemantik.491.5 Susunan BukuBerbagaijenisrobotyangsudahdijelaskanpadasub-babsebelumnyadikembangkan untuk memenuhi fungsi tertentu dan membantu dalamaspekkehidupanmanusia.Penggunaanrobotikasangatberanekaragam dan hampir menyentuh seluruh sendi kebutuhan masyarakat.Padababke2,penulisakanmenjelaskankegunaanrobot berodauntukmemperbaikijaringankomunikasidaridaerahyangterkenabencanaalam. Robotinimerupakanrobothasil riset Lab Architectureand HighPerformance and Computing FakultasIlmuKomputerUniversitasIndonesia. Padarobotiniditanamkankecerdasanbuatanuntukdapatmembentukformasisebagaipenghubungjaringankomunikasi pada daerah bencana.Gambar 1.21. Robot Pemulihan Jaringan KomunikasiBab 3 akan menjelaskan robotpenjelajahudara dalamkapasitasnyasebagai Kendaraan TanpaAwak (UnmannedAerialVehicle),robotdalambentukhelikopterdengan4baling-balingyangdipergunakanuntukkepentinganmiliter. Padabukuini,akandibahaspenanamankecerdasan buatan pada robot UAV untuk mendeteksi objek yang diujidalampercobaansecararealtime sertapermodelanformasirobotUAV.50Gambar 1.22. Robot UAVBab 4 akanmenjelaskanpenggunaanrobot berkakiberbentukhumanoid yangdiprogram untukmensimulasikanpermainansepakbolayangmenjadisalahsatucabangpertandingandiKontesRobotCerdasIndonesia (KRCI). Selainbertindaksebagaipemainsepakbola,robothumanoid inijugadiprogramuntukdapatmenirukangerakanmanusia.Gambar 1.23. Robot Humanoid51BAB2|2. BAB 2| Penerapan Robot BerodaPada bab ini kami membahas salah satu aplikasi robot yang digunakanuntuk membantu manusia dalam hal mengurangi dampak buruk yangdiakibatkan oleh bencana alam. Jenis robot yang akan dibahas adalahrobotberoda.Robotini digunakanuntukmemulihkanjaringantelekomunikasiyanglumpuhdidaerahbencanasehinggabantuandapat dialirkan dengan lancar dan tepat sasaran.Untukmemudahkanparapembacadalammemahamipenerapanrobotberodabagipemulihanjaringankomunikasipascabencanaalam,kamiakanmemulaipembahasanmengenailatarbelakangdankegunaandarirobottersebut. Kemudian,dilakukanpembahasanmengenai algoritma pergerakan yangdigunakanpada robotberodauntukmembentukjaringan komunikasi. Algoritmatersebutakandiimplementasikan dalam bentuksimulasi3DmenggunakanlibraryOpenDynamicEngine (ODE). Kemudianpembahasan dilanjutkandenganprosesimplementasialgoritmapergerakantersebutpadarobotberodariil,robottersebutdiberinamarobotAl-Fath.Dalamsebuahjaringankomunikasi, diperlukanrouting yangefisiendalammengirimkanpesan,haltersebutakanmenjaditopikpembahasanakhir dari bab ini.2.1 Latar Belakang dan KegunaanBencanamerupakansuatuperistiwaburukyangdapatterjaditanpamengenal ruang dan waktu. Terdapat berbagai bentuk peristiwa yangdapatdikatakansebagaisuatubencanasepertigempabumi,banjir,maupungunungmeletus.Dampakyangdiakibatkandaribencanainipunbermacam-macamantaralainkerusakanbangunanfisik,52kerusakanjaringankomunikasi,kerusakanjalurtransportasihinggatimbulnyakorbanjiwa. Manajemenbencanadapatdilakukanuntukmengurangidampakburukdaribencanaalam. Manajemenbencanamerupakanseluruhkegiatanyangmeliputiaspekperencanaandanpenanggulanganbencana,padasebelum, sesaatdansesudahterjadibencana.Teknologiinformasidapatmembantuprosesmanajemenbencana,contohnyaperingatandini(earlywarning)yangmerupakanbagiandariaspekperencanaandanpenanggulanganbencanapadawaktusebelumterjadibencana.Setelahbencanaterjadi, makateknologiinformasi memilikiperan pentingagardunialuardapatmengakseslokasibencanadandapatmemperkirakanseberapabesardampakkerusakanmaupunkorbanjiwadilokasibencanatersebut.Selainitu,beberapa hal yang harus diperhatikan pada saat terjadi bencana alamadalah tetaptersedianyatempatperlindungan/pengungsianyanglayak, air bersih, makanan yang cukup dan berbagai informasi keadaansekitartempatbencanaterjadi.Dengantersedianyainformasiyangcukup maka pihak terkait dapat menentukan tindakan yang tepat danmeminimalisasi kerugian akibat bencana.Gambar 2.1. Dampak akibat bencana gempa bumi dan gunung meletusBencanaalamterkadangmerusakbeberapabangunanfisikkomunikasi sepertimenaraBTS sehinggamenimbulkan putusnyakomunikasiantaralokasibencanadanlokasidiluarbencana.Minimnyajaringankomunikasimembuat ketidakpastianmengenaikebutuhanpentingbagikorban bencana.Haltersebut dapatm