TUGAS AKHIR PRD 2
Yusa Hean (16017005) Muhammad Fajrin (16017010) Fathimah Zahra (16017015) Muhammad Abyan Rizqo (16017020) Stefani Meilina Sutanto (16017025 ( 16017025)) Merril Medelin Handrawan (16017030) Glory Tania Sitepu (16017035) Margaret Antoni (16017040) Meutia Khansa Akmal (16017045) (16017045) Muhammad Nauval Farras Russamsi (16017050) (16017050) JJasmine Jacintha Howidjaja (16017055 (16017055)) Shaula Salsabila (16017060) Bagja Kertasari (10216015) Kelompok 01/05 Asisten: Abraham G Tanggal Percobaan: 15/02/2017
Praktikum Pengantar Rekayasa Desain 2 Abstrak
Pada proyek tugas akhir PRD ini dibuat robot dari Lego Mindstorm Brick EV3. Robot diprogram dengan aplikasi lego di PC atau laptop. Pada proyek ini juga dilakukan pemrograman menggunakan arduino untuk palang dan pemrograman dengan aplikasi java pada Android. Ketiga pemrograman ini terhubung dengan laptop. Kata kunci: robot, lego, arduino, android. 1.
PENDAHULUAN
Robot yang dirakit pada proyek tugas akhir ini merupakan Lego Mindstorm Brick EV3 Core Set dan Expansion Set. Robot dapat berjalan mengikuti garis hitam dengan ketebalan 2 cm dengan menggunakan colour sensor untuk mendeteksi warna lintasan dan berhenti jika ada benda pada jarak 5 cm di depan robot. Terdapat dua check point, yaitu smartphone dan palang. Robot dibuat agar dapat bergerak dengan tenaga 35 persen sebelum melintasi check point 2 (palang) dan tenaganya berkurang menjadi 15 persen setelah melewati palang tersebut. Pada check point 1 terdapat smartphone yang telah di instal aplikasi untuk dapat mencapture benda di depannya dengan kamera jika ada benda berwarna merah. Saat smartphone menangkap keberadaan benda berwarna merah maka smartphone akan mengirim sinyal ke laptop kemudian laptop meneruskan ke arduino agar menutup palang yang ada di check point 2 selama 60 detik. Robot akan berhenti di check point 2 bila palang tertutup. Setelah palang terbuka robot akan berjalan kembali mengikuti garis.
2.
METODOLOGI
Pada proyek ini dibuat sebuah robot dari set LEGO Mindstorms yang telah disediakan. Alat gerak yang digunakan agar robot dapat berjalan adalah empat buah roda berukuran sedang yang dipasang sebanyak dua buah di sisi kanan dan kiri robot. Sensor warna untuk mendeteksi jalur yang harus dilewati robot, berupa garis hitam denga ketebalan 2 cm, dipasang pada bagian depan robot dengan sensor warna menghadap ke bawah. Terdapat empat tahapan dalam penyelesaian proyek tugas akhir ini, yaitu pendefinisian masalah, perakitan robot, pembuatan program, dan eksekusi program. Secara lebih rinci keempat tahap tersebut digambarkan dalam diagram alir berikut :
Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain
1
Mendefinisikan Masalah
agar didapatkan hasil yang sesuai dengan spesifikasi masalah yang diberikan pada modul 3.
Perakitan Robot
H ASIL DAN A NALISIS
1. Basic a) Straight Move Using Move Steering Block, build and program a Driving Base that can:
Membuat Program
Move straight forward for 5 seconds, stopping for 2 seconds, move straight backward for 5 seconds.
Eksekusi Program (Pengetesan)
Evalusi Program
Eksekusi Program (Hasil)
Pada tahap pertama didefinisikan masalah sesuai spesifikasi dan instruksi yang diberikan pada modul. Tahap ini dilakukan dalam diskusi kelompook. Selanjutnya pada tahap kedua dilakukan perancangan dan perakitan robot. Rancangan robot yang digunakan kelompok kami sama seperti rancangan pada modul 1 (Make It Move, Make It Drive, Make It Smarter) sehingga perakitan robot dapat berlangsung lebih cepat. Robot dirakit menggunakan komponenkomponen lego sesuai dengan tutorial yang ada pada software Lego Mainstrom EV3 dengan beberapa pengembangan pada bagian-bagian tersieri. Pada tahap ketiga dibuat program dengan menggunaan software Lego EV3 untuk pemrograman pada robot. Pada saat melakukan pemrograman, program dibuat dengan menahan dan memindahkan bergagai modul yang ada seperti modul untuk hardware yaitu motor dan sensor atapuun modul berupa software seperti modul waktu, looping switch, array dan lain-lain pada program EV3 sesuai dengan gambar yang ada pada bagian hasil dan pembahasan. Selanjutnya dilakukan pemrograman pada arduino agar palang dapat tertutup setelah menerima sinyal Kemudian dilanjutkan dengan eksekusi program. Ini merupakan bagian yang penting, jika terdapat kesalahan pada program kami dilakukan evaluasi
Kotak pertama merupakan kotak ‘mulai. Kotak kedua merupakan kotak ‘Move steering’ yang disetel dalam mode waktu. Nilai ‘steering’ dibuat nol, sehingga robot bergerak lurus. Power bernilai +100 agar robot bergerak dengan kekuatan 100%. Waktu disetel di 5 sekon. Jadi kotak ini akan membuat roda bergerak lurus kedepan dengan kekuatan 100% selama 5 detik. Pada kotak ini ‘move steering’ disetel pada mode off. Jadi setelah bergerak 5 detik, roda akan berhenti berputar. Kotak keempat merupakan kotak ‘wait’, dimana robot disetel berhenti(menunggu) selama 2 detik. Kotak terakhir merupakan kotak ‘move steering’ yang fungsinya sama dengan kotak kedua. Hanya saja pada kotak ini robot disetel berjalan lurus ke belakang , dengan menyetel ‘steering’ bernilai nol dan power bernilai -50. Roda juga disetel berputar selama 5 sekon.
b) Curved Move Using Move Steering Block, build and program a Driving Base that can:
Move Robot 360 degree to its center, right and left forward with 100 percent steering. Move Robot 360 degree to its center, right and left backward with 50 percent steering.
Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain
2
Kotak pertama merupakan kotak ‘start’. Kotak kedua merupakan kotak ‘move steering’ yang disetel pada mode derajat. Nilai ‘steering’ dibuat +20 agar robot berjalan belok ke arah kanan. Power bernilai +100 dejarat bernilai 3600, sehingga robot berjalan dengan kekuatan 100% dan berputar sebanyak 3600 derajat ( 10 kali putaran). Kotak ketiga mirip dengan kotak kedua, hanya saja ‘steering’ dibuat bernilai -20. Robot akan berjalan belok ke arah kiri. Kotak keempat fungsinya sama dengan kotak pertama, namun derajarnyat bernilai -3600 sehingga robot purannya ke belakang. Kotak terakhir fungsinya juga hampir sama dengan kotak sebelumnya, namun kotak ini membuat robot bergerak ke belakang dengan sedikit berbelok ke kiri.
c)
Tank Move Using Move Tank Block, build and program a Driving Base that can:
d) Move Object Build a Cuboid, build a Medium MotorDriving Base, equip Driving Base with it, and program the Driving Base so that it can:
Kotak pertama merupakan kotak ‘start’. Kotak kedua merupakan kotak ‘move tank’ yang disetel pada mode rotasi. Power pada ban kiri dibuat 0% dan pada ban kanan dibuat 100%. Nilai rotasi dibuat -4,3. Jadi program ini akan membuat ban kiri robot diam sementara ban kanan
robot berotasi ke belakang sebanyak 4.3 putaran.
Move Cuboid 180 degree from its original location using Medium Motor-Driving Base.
Kotak pertama merupakan kotak ‘start’.Kotak kedua merupakan perintah supaya medium motor berputar 100 derajat. Lalu large motor akan bergerak mundur kemudian akan melakukan rotasi lalu medium motor akan kembali ke posisi semula e) Stop at Line Build a Color Sensor Down – Driving Base, equip Driving Base with it, and program the Driving Base so that it can:
Move Robot 360 degree with left wheel as its rotation center, right and left forward with 100 percent steering. Move Robot 360 degree with right wheel as its rotation center, right and left forward with 100 percent steering.
Move Cuboid 10 cm from its original location using Medium Motor-Driving Base.
Move straight forward and stop only if it detects black band.
Motor C akan bergerak dengan power 20 jika Color Sensor mendetaksi nilai Threshold nya kurang dari 23 maka motor C akan berhenti f) Stop at angle Build a Gyro Sensor Down – Driving Base, equip Driving Base with it, and program the Driving Base so that it can:
Move exactly 180 degree to its center and then stop.
Kotak pertama merupakan kotak ‘start’. Kotak kedua merupakan kotak ‘move tank’ yang disetel pada mode on. Power Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain
3
pada ban kiri dibuat +40 dan power pada ban kanan 0. Jadi robot akan berbelok ke arah kanan dengan kekuatan 40%. Kotak ketiga merupakan kotak ‘wait – gyro sensor’ dengan mode ‘change > angle’. ‘Direction’ dibuat pada opsi 2, ‘any’, dan derajatnya dibuat 180. Kotak ini akan membuat robot menunggu sampai keseluruhan badan robot berputar sebanyak 180 derajat searah jarum jam. Kotak terakhir merupakan kotak ‘move steering’ yang dibuat pada mode off, jadi roda akan berhenti berputar. g) Stop at Object Use Cuboid, build an Ultrasonic SensorDriving Base, equip Driving Base with it, and program the Driving Base so that it can:
Move exactly 180 degree to its center and then stop.
Motor B dan C akan bergerak sampai Sensor Ultrasonicnya mendeteksi ada benda yang berjarak 10 cm dari sensor kemudian berhenti.
h) Brick Programming Program the Driving Base using Brick Programming:
Porgram sama seperti no 1.1. 2. Make it Move 1) With Wheels Design, build and program a robot that can move itself:
A distance of 1 m. Using at least one motor Using wheel/s for locomotion
Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain
4
And can display the distance it moved
Design, build and program a robot that can move itself:
Program akan mereset nilai rotasi motor b , motor b dan c akan bergerak selama 5.681 kali rotasi, program akan mengambil nilai rotasi motor B kemudian akan dikalikan dengan keliling roda yaitu 17,6 cm setelah itu program akan membulankan nilai hasil kali tersebut dan nilai tersebut akan di tampilkan pada layar. 2) Display Speed Using the robot that you have created on instruction 1, please design, build and program a robot that can move itself, and:
Calculate its average speed. Display its average speed
Kotak pertama merupakan kotak ‘start’. Kotak selanjutnya merupakan kotak ‘loop’. Didalam loop ada kotak ‘move steering’ yang disetel pada mode on. Steering bernilai +20 dan power bernilai +64. Jadi robot akan bergerak sedikit ke arah kanan dengan kekuatan 64%. Dan karena kotak ini berada dalam loop mode unlimited, robot akan terus berputar tanpa henti. Dan hasilnya robot akan berputar membentuk lingkaran secara terus menerus.
4) Up an Incline Design, build and program a robot that can move itself up an incline as steep as possible. You will get high score if the robot successfully move itself up an incline as steep as possible:
Program mereset waktu dan rotasi motor b kemudian program akan merandom suatu angka dari selang 5 smpai 10 untuk dijadikan nilai rotasi motor. Program akan mengambil nilai selang waktu dan rotasi motor b. Nilai rotasi akan dikalikan dengan nilai keliling roda dan dibagi nilai selang waktu. Lalu akan ditampilkan kecepatan pada layar. 3) In a Pattern
In a pattern that forms a repeatable shape (for example, a triangle or a square, etc.). Feel free to decide your shape.
Just follow the example exactly as given in Arrays section.
Motor b dan akan bergerak menaiki bidang miring selama 50 detik. 5) Without Wheels Design, build and program a robot that can move itself:
A distance of at least 30 cm.
Using at least one motor
Using NO wheels for locomotion
Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain
5
Motor akan bergerak secara move tank selama 13 detik dan akan mencapai jarak lebih dari 30cm.
3. Make it Smarter 1) With a Sensor Design, build and program a robotic creature that can sense its environment and respond:
By making a sound; OR, by using the EV3 Brick Status Lights; OR, by showing something in the EV3 Brick Display
Program akan looping hingga takhingga , didalam looping ada switch ketika ultrasonic mendeteksi benda kurang dari 10 cm maka motor akan bergerak, jika tidak motor akan diam. 3) And Adaptable Design, build and program a robotic creature that can::
Program akan looping hingga tak hingga didalam looping aka ada switch jika sensor ultrasoniknya mendetaksi jarak kurang dari 8 cm brick akan berwarna merah, jika tidak maka brick berwarna hijau dan akan tampil dilayar gambar. Suara tidak dimasukkan karena tidak bekerja. 2) And Faster Design, build and program a robotic creature that can:
Sense its environment;
Respond by moving
Sense light and dark conditions in the environment; Respond with different behaviors to each condition
Kotak pertama merupakan kotak ‘start’. Kotak kedua merupakan kotak display yang menunujukkan layar kosong. Kotak selanjutnya merupakan kotak loop. Didalam loop dibuat kotak ‘switch – color sensor’ pada mode ‘compare > ambient light intensity’. Tipe komparasi dibuat ‘lebih besar dari’ dan ‘treshod value’ dibuat bernilai 24. Jadi bila sensor warna mendeteksi intensitas cahaya yang lebih dari 24, maka program akan berlanjut ke kotak bagian atas. Di kotak atas dibuat multitasking. Robot akan menggerakkan kedua roda ke arah belakang dengan kekuatann 50%, lalu menampilkan layar kosong. Dan disaat bersamaan, brick Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain
6
Robot akan bergerak mundur hingga sensor tombolnya di tekan, kemudian robot akan bergerak maju hingga sensor ultrasonic mendetaksi benda 15 cm, Kemudian berhenti. 5) With Communication Design, build and program a robotic creature that:
status light akan berubah menjadi warna merah. Sedangkan jika intensitas yang diterima sensor cahaya kurang dari 24, maka program akan berlanjut ke kotak bawah dimana display akan menampilkan layar kosong lalu menggerakkan roda kanan dan kiri ke arah depang dengan kekuatan 50%. 4) With Communication Design, build and program a robotic creature that can:
Interpret at least two different signals from you; Respond to each signal with a different behavior
Eats (senses “food” and moves to get it);
Shows that it is moving (e.g. sensor data shows feedback on motion) And “dies” (e.g. program stops if it doesn’t get food or stays still)
Program akan melakukan looping selama 6 detik, jika selama itu tidak ada benda yang mendekati sensor ultrasonik dibawah 70 cm maka program akan mati. JIka ada benda mendekati dibawah 70 cm maka robot akan bergerak mendekati hingga jarak 20 cm kemudian dilayar akan menunjukkan wajah gembira.
4.
K ESIMPULAN
Pada Modul 1 ini telah dilakukan 3 buah percobaan, yaitu Basic yang berkaitan dengan dasar-dasar gerak robot, seperti berjalan, belok, dan berhenti, Make it Move, yang berkaitan dengan robot yang bisa berjalan dengan spesifikasi dan menghasilkan output tertentu, dan Make it Smarter, yang berfokus pada penggunaan alat input, seperti sensor, untuk memberikan perintah tertentu pada robot. Hasil percobaan ini Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain
7
adalah dibuat dua robot, yaitu robot Driving Base untuk melaksanakan perintah-perintah Basic dan Make it Move, dan Without Wheels untuk melaksanakan perintah Make it Smarter. Manfaat dari percobaan ini dapat di aplikasikan dibanyak bidang, missal pada bidang industri dapat dibuat robot yang dapat mendeteksi adanya sensor agar dapat menghidupkan program atau dapat dibuat suatu robot yang dapat dijadikan alat distribusi yang dapat mengenali medan baik berupa hambatan berupa medan atau pun jalur berupa garis yang dapat diikuti robot. Manfaat lainya seperti membuat robot yang dapat mengikuti suatu instruksi secara berulang misal robot yang ditujukan untuk tujuan merakit suatu benda.
Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain
8
