~ 1 ~

Bagian 1 : Informasi Lengkap Tim

1. Team

Team Name :

ROBOTIMBO

Name Of team Leader : Sudoremi Domino

Name of Instructor : Itong Solehudin ,ST

2. Institution

Full Name of Polytechnic / Institute /

University :

POLITEKNIK BANYUWANGI

Name of Department/Faculty :

COMPUTER ENGINEERING

Address (Contact Address) :

Jl. Raya Jember Km 13. Banyuwangi, Indonesia

Telephone Number :

0333 - 636780

Fax Number :

0333 - 636780

e-Mail Address :

poliwangi.bwi@ymail.com

3. Contact Person, Full Address, Phone & e-Mail

Name : Sudoremi Domino

Address : Jl. Gunung Mbledos no.33 RT.02/RW.01 Kab Banyuwangi

Telephone : 08X XXXX XXXXX Fax Number :

E-Mail : benthar.tirtha@yahoo.com

4. Robot Division

Wheeled Robot

Legged Robot -

Battle ( Robo Soccer League ) -

~ 2 ~

Bagian 2 : Informasi Lengkap Robot

Team Name :

ROBOTIMBO

1. Robot design

1.1 Deskripsi umum

Robot ROBOTIMBO didesain seperti tank yang memiliki sistem gerak berupa motor DC

yang menggerakkan roda gigi untuk mengkopel beberapa roda gigi yang lain dengan belt

(sabuk). Sistem gerak seperti ini dibuat untuk melewati beberapa halangan seperti polisi tidur

dan rugs (karpet).

Dalam melaksanakan tugasnya, robot ROBOTIMBO dilengkapi dengan beberapa sensor,

seperti ultrasonic, uvtron, magnetic compass ,photodiode, rotary encoder, dan sound detector.

Untuk memadamkan api, robot ROBOTIMBO menggunakan compressor yang berisi

campuran air dan gas CO2 yang disemprotkan ketika solenoid valve aktif. Solenoid valve

adalah penyambung compressor yang aktif ketika menerima bias. Motor servo digunakan

untuk menggerakkan ujung sprayer ke kiri dan ke kanan agar penyemprotan merata, sehingga

api mudah dimatikan. Sebagai sumber tenaga, robot yang menggunakan mode sound

aktivation ini menggunakan dua buah baterei berupa aki kering dengan tegangan sebesar 24

Volts.

1.2 Dimensi Robot :

Lebar (depan) : 220 mm

Panjang (samping) : 265 mm

Tinggi : 180 mm

~ 3 ~

1.3 Sketsa Robot

Gambar I: 3 Dimensi

Aki kering

Kompas

Tabung

Kompresor

Sound activation

Solenoid valve

Motor servo

Ultrasonic

AVR

Roda

UVtron 1

Belt

Motor DC

Vexta

Ultrasonic

UVtron 2

BEARING

~ 4 ~

Gambar II: Tampak dari depan

Gambar III: Tampak dari samping

~ 5 ~

1.4 Sistem pemadam api

Sistem pemadaman api yang digunakan robot ROBOTIMBO menggunakan

compressor yang berisi campuran air dan gas CO2. Berikut ini gambar dari mini compressor

yang dipakai.

Gambar 1: Mini Compressor

Campuran air dan gas CO2 disemprotkan ketika solenoid valve aktif. Solenoid valve adalah

penyambung compressor yang aktif ketika menerima bias. Gambar solenoid valve bisa dilihat

dibawah ini.

Gambar 2: Solenoid Valve

1.5 Material

Kerangka Robot : Acrylic

Rumah tiang penyangga : Aluminium Silinder

Tiang Penyangga : As ulir

Roda : Teflon

Belt : Rubber belt

~ 6 ~

2. Control system

Input controller output

Gambar 3: Blok Diagram

AVR ATmega162 sebagai microcontroller utama yang menangani kedua

microcontroller jenis ATTiny2313 dan beberapa sensor seperti rotary encoder, photodioda,

UV tron, dan sound activation. Sebagai outputnya, AVR ATmega162 menggerakkan motor

DC (kanan-kiri), ATTiny2313 digunakan untuk mengendalikan sensor ultrasonik dan

ATMega16 digunakan mengendalikan compass digital . Hal ini bertujuan mengurangi kinerja

dari mikrokontroller utama dan mempermudah dalam pembagian kerja serta real time.

Ultrasonic

Kompas

Photodiode

Rotary Encoder

UV tron

Sound Activation

ATtiny 2313

ATmega 16

AVR AtMega 162

M.kanan

M.kiri

Solenoid

valve

M. Servo

~ 7 ~

2.1 Motor Drive unit

Motor DC Vexta merupakan motor DC brushless dengan presisi yang sangat tinggi.

Motor ini dilengkapi dengan build in rotary encoder sehingga kita dapat dengan mudah

mengetahui kecepatan putar motor dari jumlah pulsa yang dihasilkan.

Gambar 4: Motor DC VEXTA brushless beserta driver

2.2 Motor servo

Motor Servo pada robot ROBOTIMBO adalah Futaba S-148, digunakan untuk

menggerakkan sprayer sebesar 45 derajat ke kiri dan 45 derajat kekanan, karena motor servo

mempunyai tingkat akurasi yang tinggi. Berikut ini adalah bentuk fisik motor servo.

Gambar 5: Motor Servo

~ 8 ~

2.3 Prosesor

2.3.1 ATTiny 2313

Gambar 7: ATTiny 2313

ATTiny2313 berperan sebagai controller pembantu agar mengurangi kerja dari

mikrokontroller utama dan mempermudah dalam pembagian kerja. Mikrokontroller ini di

khususkan menangani sensor ultrasonic.karena sensor ultrasonic bekerja terus menerus,Hal ini

agar mengurangi kerja pada sensor utama. Dalam pemrogramannya mikrokontroller ini

mengunakan bahasa c.

2.3.2 ATmega16

Mikrokontroler ini di gunakan untuk menangani sensor kompas,sama hal-nya dengan

ATTiny 2313.Yaitu mengurangi kerja pada kontroler utama.ATMega 16 pemrogramannya

menggunakan bahasa c.

Gambar 8: ATMega16

~ 9 ~

3. Sistem Pergerakan Robot

Sistem Pergerakan Robot ROBOTIMBO menggunakan motor DC yang

menggerakkan roda gigi untuk mengkopel beberapa roda gigi yang lain dengan belt (sabuk).

Secara umum system pergerakan robot bisa dilihat pada gambar dibawah ini.

Rule maju - mundur

Rule maju berlaku ketika kedua motor pada robot bergerak searah kedepan secara bersamaan.

Rule mundur berlaku ketika kedua motor pada robot bergerak searah kebelakang secara

bersamaan

Gambar Rule Maju Gambar Rule Mundur

Rule belok kanan- kiri

Rule belok kanan berlaku ketika motor sebelah kanan bergerak kedepan dan motor sebelah

kiri bergerak kebelakang. Sedangkan Rule belok kiri kebalikan dari Rule belok kanan.

Gambar Rule Belok Kanan Gambar Rule Belok Kiri

~ 10 ~

4. Sensor & interface

4.1 UVTron

Pada pembuatan sensor api harus diketahui terlebih dahulu sifat-sifat dari api dan

komponen yang dipancarkan oleh api, sehingga karakteristik yang dideteksi oleh sensor dapat

ditentukan.

Gambar 10: UV TRON R2868

4.2 Sensor Ultrasonik

Sistem sensor ultrasonik yang digunakan sebagai masukan dari proses pengontrolan

robot terbagi atas dua bagian, yaitu untuk perangkat keras dan lunak.

4.2.1 Sensor ultrasonik (hardware)

Sensor ultrasonik yang digunakan dalam robot ini menggunakan sensor buatan

parallax yang dapat secara langsung diinterfacekan dengan rangkaian mikrokontroler. Sensor

ini digunakan untuk menghitung jarak antara body robot dengan dinding di sekitar robot. Dari

nilai jarak yang didapat dipergunakan untuk menentukan pergerakan yang akan dilakukan

oleh robot. Selain itu sensor ini berfungsi untuk mendeteksi halangan yang ada di sekitar

robot.

Gambar 12: Sensor Ultrasonic

~ 11 ~

Sensor ultrasonik ini mempunyai karakteristik sesuai dengan tabel berikut ini :

Agar dapat melakukan perhitungan jarak yang maksimal, robot menggunakan 6 buah

sensor pada badan robot. Sehingga untuk mengakses tiap sensor secara bergantian digunakan

rangkaian multiplexer.

Scaning sensor dilakukan secara bergantian agar data yang didapat tidak mengalami

kekeliruan dan valid. Output dari sensor ini berupa data pwm (lebar pulsa) yang

merepresentasikan jarak benda terhadap robot. Dengan demikian data jarak sama dengan duty

cycle dari sinyal output. Semakin jauh objek maka semakin besar duty cycle.

Gambar 13 Blok diagram rangkaian sensor ultrasonic

Gambar 14: Koneksi modul sensor ultrasonic

~ 12 ~

4.2.3 Posisi sensor ultrasonik

Terdapat 6 pasang sensor ultrasonik yang ditempatkan pada bagian depan robot.

Penempatan sensor diatur dengan jarak antar sensor yang sama agar sensor memiliki

jangkauan yang tepat dalam mengukur jarak semua halangan yang ada di sekitar robot.

Gambar 16 Posisi sensor ultrasonik

4.3 Photodiode

Untuk mendeteksi lingkaran putih yang ada dilantai sebagai penanda bahwa jarak lilin

sudah dekat, pada robot Z terdapat sensor garis yang terdiri dari photodiode dan LED infra

red yang dipasang dibagian bawah dari robot. Dimana LED infra red sebagai pemancar (Tx)

dan photodiode sebagai penerima (Rx). Gambar berikut ini merupakan gambar dari

photodiode dan infra red.

Gambar 17: Photodiode & Infra red

Skematik rangkaian driver dari sensor garis putih ditunjukan seperti pada gambar di

bawah I ni.

Gambar Rangkaian Driver Photodiode & Infra red

Gambar 18 : Rangkaian photodiode

~ 13 ~

4.3.1 Sensor (Cara Kerja)

Gambar 19: Cara kerja photodiode

Ketika transmitter (infrared) memancarkan cahaya ke bidang berwarna putih,

cahaya akan dipantulkan hampir semuanya oleh bidang berwarna putih tersebut.

Sebaliknya, ketika transmitter memancarkan cahaya ke bidang berwarna gelap atau

hitam, maka cahaya akan banyak diserap oleh bidang gelap tersebut, sehingga cahaya

yang sampai ke receiver tinggal sedikit. perbedaan cahaya yang diterima oleh receiver

akan menyebabkan hambatan yang berbeda-beda di dalam receiver (photo dioda)

tersebut.

Ilustrasi cahaya yang dipancarkan ke bidang putih:

cahaya yang dipantulkan oleh bidang hitam :

Gambar 20: Rangakaian

~ 14 ~

Karena hambatan receiver berubah-ubah, jadi otomatis rangkaian sensor yang

bagian kanan bisa kita analogikan seperti gambar. Receiver bisa kita analogikan

dengan resistor variabel, yaitu resistor yang nilai hambatannya bisa berubah.

Otomatis, dengan pembagi tegangan, nilai tegangan di output rangkaian juga akan

berubah-ubah. Jadi, baca putih akan mengeluarkan output dengan tegangan rendah

(sekitar 0 Volt) dan baca hitam akan mengeluarkan output dengan tegangan tinggi

(mendekati Vcc = 5 Volt).

4.4 Magnetic Compass

Untuk membantu dan memudahkan proses navigasi robot dalam bergerak,

kami menggunakan magnetic compas sehingga robot akan dengan mudah mengetahui

posisi di arah mana robot menghadap.

Gambar 21: Magnetic Compass

Spesifikasi magnetic compass

~ 15 ~

Gambar 22: Koneksi magnetic compass dengan mikrokontroler

Koneksi magnetic compass dengan mirokontroler menggunakan protokol komunkasi I2C. Pin SCL (serial clock) terhubung dengan pin mikrokontroller yang berfungsi sebagai serial clock dan pin SDA (serial data) terhubung dengan mikrokontroller yang berfungsi sebagai serial data.

4.5 Sound Activation

Mode start yang digunakan pada robot menggunakan mode sound aktivated, robot

akan mulai bekerja ketika ada suara dengan frekuensi tertentu. Rangkaian sound aktivation

terdiri 2 bagian yaitu pemancar dan penerima. Rangkaian pemancar berfungsi membangkitkan

sinyal suara dengan frekuensi tertentu. Rangkaian pemancar terdiri atas rangkaian pembangkit

gelombang dengan frekuensi tertentu dan rangkaian penguat agar suara yang dihasilkan

mempunyai daya yang cukup untuk dikeluarkan melalui speaker agar dapat didengar. Blok

diagram pemencar sound aktivation yang digunakan robot ini seperti pada Gambar 22.

Gambar 23: Blok diagram pemencar sound aktivation

~ 16 ~

Pada rangkaian penerima dengan blok diagram seperti pada Gambar 23 terdiri atas

microfon sebagai transducer yang akan mengubah suara menjadi gelombang listrik.

Rangakain preamplifire berfungsi untuk menguatkan output dari microfon. Dari rangkaian pre

amplifire ini kemudian masuk ke rangkaian bandpass filter agar suara dari pemancar saja

yang dapat diterima.

Gambar 24: Blok diagram penerima sound activation

Gambar 25: Rangkaian Sound Activation

4.6 Rotary Encoder

Rotary encoder digunakan pada robot ROBOTIMBO untuk mendeteksi perpindahan/

pergerakan putaran roda robot. Setiap pulsa yang dihasilkan oleh rotari enkoder dimasukkan ke

pin counter dari mikrokontroler yang berfungsi mencacah tiap pulsa tersebut menjadi data

hexadesimal, yang selanjutnya data tersebut dapat diolah oleh mikrokontroler dalam proses

kontrol robot. Hal ini dilakukan untuk memudahkan robot untuk kembali menuju ruangan

tempat lilin berada setelah dilakukan proses scanning dulu pada setiap ruangan.

Gambar 26: Rotary Encoder

~ 17 ~

Berikut ini merupakan gambar rangkaian sederhana dari rotari enkoder.

1 2 3 4 5 6

A

B

C

D

654321

D

C

B

A

Title

Number RevisionSize

B

Date: 26-Jun-2001 Sheet of

File: C:\PROGRA~1\CLIENT\SHEET_1.SCH Drawn By :

PHOTO TRANSISTOR NPN

R2R1

LED Infra Merah

output

+5

Gambar 27: Rangkaian Rotary Encoder

~ 18 ~

5. MOVEMENT STRATEGY

1. Strategi

Gambar 34: Strategi mencari lilin di semua ruangan

Robot start dari home menyusuri dinding mencari ruangan.

Ruang yang pertama kali dituju adalah ruang 1.

Untuk mendapatkan 4th Room Factor, pencarian lilin dilakukan di seluruh ruangan (1,2,3,4).

Jika lilin ditemukan di Ruang 1 maka lilin akan dimatikan dahulu, kemudian menuju ruang ke-2

,3dan ke-4. Kemudian kembali ke home (bisa dilihat pada gambar).

Dan jika diruangan 1 tidak ada lilin, maka robot akan menuju langsung keruang 2, 3 dan ke-4.

Sampai menemukan lilin di salah satu ruangan tersebut.

Jika ditemukan lilin di ruang 4, maka robot akan memadamkan lilin tersebut dan langsung menuju

~ 19 ~

ke Home.

Gambar Strategi Mematikan Lilin

Rule scaning lilin digunakan ketika robot telah memasuki ruangan dan melakukan deteksi adanya

lilin mengunakan sensor UVtron. Terdapat 2 sensor Uvtron atas dengan penutup (UV1) dan

Uvtron bawah (UV2). Ketika UV1 aktif maka rule scaning lilin aktif. Scaning lilin yang dilakukan

adalah robot akan mencari posisi lilin dan bergerak maju atau mendekati lilin sampai jarak

tertentu, selanjutnya robot akan meniup lilin dengan menggunakan sprayer yang telah terpasang

pada badan robot. Jarak antara robot dengan liin dapat diketahui jarak dengan menggunakan

sensor foto dioda seperti telah dijelaskan pada bagian sensor dan interface.

Proses mendekati lilin memanfaatkan UV2. Ketika UV2 aktif maka robot akan bergerak maju dan

ketika dalam perjalanan UV2 tidak aktif maka robot akan scaning lagi dengan cara berputar

kekanan dan kekiri sampai menemukan posisi lilinyang ditandai dengan UV2 aktif

Setelah diketahui lilin itu mati, maka robot langsung kembali menuju home.

~ 20 ~

5.1Algoritma ( flowchart) pergerakkan Robot

start

(sound activation)

Berjalan mengikuti

dinding kanan

Per - Empatan

Yes

Robot berhenti

berputar kekiri

Berjalan mengikuti

dinding kiri

Depan dinding

Belok kanan

periksa ruangan

pertama

Ada api ? Proses pemadaman

Yes

Yes

Keluar ruangan

No

Berjalan mengikuti

dinding kanan

Per - Empatan ?

Yes

Belok kanan

No

No

No

~ 21 ~

Berjalan mengikuti

Dinding sebelah kiri

Depan dinding

Belok kanan

Periksa ruangan kedua

Ada api Proses

pemadaman

Keluar ruangan

Berjalan mengikuti

dinding kiri

Scaning dinding

kanan

Hasil scaning menemukan

jarak yang beda jauh

Belok kanan masuk

ruangan ketiga

Yes

No

Yes

Yes

No

No

~ 22 ~

Ada api

Keluar ruangan

Belok kanan

Ada api

Keluar ruangan

Kembali ke home

Proses

pemadaman

Masuk ruangan

keempat

Proses

pemadaman

End

Yes

No

Yes

No

No