kecerdasan buatan

Posted: November 14, 2012 in Uncategorized

KECERDASAN BUATAN – (APLIKASI KECERDASAN BUATAN)

1.      Aplikasi penerapan kecerdsan buatan
2.      Aplikasi robotika
APLIKASI KECERDASAN BUATAN
Makin pesatnya perkembangan teknologi menyebabkan adanya perkembangan dan perluasan lingkup yang membutuhkan kehadiran kecerdasan buatan. Karakteristik “cerdas” sudah mulai dibutuhkan diberbagai disiplin ilmu dan teknologi. Kecerdasan buatan tidak hanya dominant di bidang ilmu computer dan informatika saja tapi bias membuat irisan dengan ilmu lain. Misal irisan Kecerdasan Buatan dengan teknik elektro melahirkan berbagai ilmu seperti: pengolahan citra, teori kendali, pengenalan pola dan robotika. Kecerdasan Buatan juga bias berkolaborasi dengan bidang manajemen sehingga melahirkan sistem pendukung keputusan (Decision Support Syatem ). Irisan Kecerdasan Buatan dengan psikologi melahirkan cognition dan psycolinguistics. Lingkup utam aplikasi Kecerdasan Buatan adalah antara lain:
  1. Sistem Pakar (Expert system )
Pada Expert System terdiri banyak pengetahuan (knowledge) dari seorang pakar bidang tertentu dan seperangkat aturan (rule) yang akan mencari dan mencocokkan knowledge sampai ketemu solusi suatu masalah. Pengetahuan tersebut meliputi fakta-fakta, dalil-dalil yang dibutuhkan untuk memecahkan masalah tersebut. Misalnya program Prospector yang dibuat tahun 1978 untuk pemakaian di bidang geologi, basis pengetahuannya (knowledge base) dibuat berdasarkan ilmu para pakar di bidang geologi. Program MYCIN untuk membantu dibidang kedokteran khususnya untuk mendiagnosisi penyakit.
  1. Robot
  2. Banyak Usaha yang diarahkan untuk mendesain robot intelegen dalam industri. Perkembangan robotic ini mendorong studi atau penelitian di bidang pengolahan visual, teknik pemecaha soal atau pengontrolan bagian-bagian robot. Bidang pengolahan visual penting untuk menambah kemampuan robot. Teknik pemecahan soal berhubungan dengan pembuktian teori. Ini semua berkaitan dengan rancangan suatu bahasa pemrograman yang lebih tinggi levelnya dan lebih fleksibel.
  3. Penginderaan
  4. Manusia dapat mengenali keadaan disekelilingnya melalui panca indra dan dapat melakukan tindakan-tindakan dalam menyelesaiakn satu masalah. Hal ini merupakan masalah yang sederhana bagi manusia. TApi bagi robot pekerjaan ini membutuhkan sensor keadaan sekelilingnya adalah suatu soal yang berat. Robot membutuhkan mekanisme sensor ini untuk melakukan. Banyka teknik sensor yang dirumuskan dan digunakan dalam perkembangan sistem sensor robot. Pada robot ini banyak digunakan juga aplikasi teknik Pengenalan Pola (Pattern and recognition). Misalnya untuk memeriksa arah permukaan suatu objek, mendeteksi gerakan suatu objek, menentukan permukaan suatu objek, penegnalan beragam objek berdasarkan klasifikasi tertentu dll.
  5. Pemecahan Soal
  6. Pemecahan soal menggunakan inteligensia banyak diselidiki. Ini mencakup cara merepresentasi masalah dan pengetahuan yang dibutuhkan pemecahan soal, dan juga inferensi yang digunakan untuk mencapai jawaban yang diingini.
  7. Pengenalan Ucapan ( speech Recognition)
  1. Melalui pengenalan ucapan diharapkan manusia dapat berkomunikasi dengan computer melalui suara manusia. Dengan aplikasi AI pada bidang ini computer dapat mengenali suara seseorang dan mengjalankan apa yang diperintahkan oleh suara tersebut.
  1. Bidang Komputer dan Sains
Para Peneliti kecerdasan buatan telah membuat banyak alat untuk memecahkan beberapa masalah yang dapat dikategorikan paling rumit pada bidang komputer dan sains. Kebanyakan dari penemuan mereka telah diambil alih oleh cabang ilmu komputer dan sains dan tidak lagi menjadi bagian dari bidang ilmu kecerdasan buatan. Namun, bidang ilmu kecerdasan buatan tetap saja sulit untuk dilepaskan dari bidang ilmu ini, dikarenakan banyak bagian dari kecerdasan buatan yang digunakan dalam bidang komputer dan sains ini. Salah satu contohnya adalah konsep jaringan syaraf tiruan yang digunakan untuk mengkalkulasi probabilitas kondisi-kondisi yang akan terjadi pada masa yang akan datang. Beberapa daftar aplikasi yang sebelumnya dikembangkan oleh para peneliti kecerdasan buatan adalah GUI (Graphical User Interface), Kalkulasi koordinat mouse pada layar monitor, manajemen penyimpanan otomatis, pemrograman dinamis serta pemrograman orientasi objek.
  1. Bidang Kesehatan
Pada bidang kesehatan, sistem kecerdasan buatan telah digunakan, slah satunya adalah algoritma genetika yang memungkinkan simulasi proses evolusi dan rekayasa genetika diuji coba tanpa memerlukan “korban” makhluk hidup. Algoritma ini juga dapat digunakan untuk pencocokan DNA yang sering digunakan dan saat ini mungkin populer untuk mengidentifikasi identitas seseorang. Konsep sistem pakar yang juga merupakan salah satu cabang ilmu dari kecerdasan buatan juga digunakan untuk mendiagnosa penyakit yang diderita oleh pasien sehingga memudahkan kerja dokter.
  1. Bidang Industri
Pada bidang Industri penggunaan mesin sudah merupakan hal yang umum. Mesin biasanya digunakan dalam industri untuk pekerjaan yang membahayakan manusia dan yang sulit untuk dilakukan manusia. sebagai contoh memindahkan barang yang mempunyai berat ber ton-ton, pemotongan besi dan baja. bahkan dalam industri manufaktur, pekerjaan yang membutuhkan tingkat ketelitian tinggi dan konsistensi sudah diambil alih oleh mesin. Hal ini dikarenakan manusia mempunyai konsentrasi yang tidak tetap dan stamina yang cepat habis. Kondisi seperti ini yang berbahaya, baik bagi pekerja tersebut, pabrikan, dan konsumen tentunya. Oleh karena itu, sistem kecerdasan buatan telah diimplementasikan secara nyata pada bidang industri ini. Satu lagi impementasi dari sistem kecerdasan buatan pada bidang industri, yakni Quality Control yang dilakukan menggunakan sistem image processing.
  1. Bidang Transportasi
Pada bidang transportasi kecerdasan buatan sudah diimplementasikan pada banyak hal seperti sistem kontrol perpindahan gigi otomatis pada gearbox mobil bertransmisi otomatis yang menggunakan Fuzzy Logic sebagai salah satu cabag ilmu kecerdasan buatan. Penentuan rute tercepat juga dapat dilakukan oleh decision support system yang juga merupakan salah satu cabang dari kecerdasan buatan yang menggunakan GPS sebagai alat bantu navigasinya. Baru-baru ini juga telah dikembangkan sistem kecerdasan buatan yang dapat mengemudi secara otomatis serta melakukan parkir serial tanpa bantuan manusia sama sekali.
  1. Bidang Telekomunikasi
Pada Bidang telekomunikasi, sistem kecerdasan buatan juga banyak digunakan antara lain untuk pencarian heuristik tentang tenaga kerja mereka, mengatur penjadwalan puluhan ribu pekerjanya, serta menentukan jumlah gaji sesuai dengan kualitas kerja mereka. Semuanya dilakukan secara otomatis dengan kecerdasan buatan yang telah diimplementasikan ke dalam sistemnya.
  1. Pengembangan Game
Perkembangan Game yang pesat pada masa ini juga membutuhkan sesuatu yang berbeda pada rule permainannya. Sebuah sistem game, jika sudah dimainkan sampai tuntas oleh seorang player, maka ketika player yang sama memulai lagi permainan dari awal, maka rule permainannya akan sama. namun berbeda untuk game-game yang telah ada saat ini. sistem dalam game, dapat belajar mengenali pola permainan dari player dan ketika player tersebut memulai permainan kembali, maka sistem ini akan menggunakan rule yang berbeda untuk pemain yang sama ini. sehingga game menjadi lebih menarik dan menantang untuk dimainkan.
  1. Pengembangan Mainan
Peralatan permainan seperti AIBO dan ASIMO, robot anjing cerdas dan robot yang menyerupai manusia yang dapat berinteraksi dengan manusia menjadi salah satu favorit alat bermain yang telah menggunakan kecerdasan buatan pada sistemnya. AIBO dan ASIMO ini dapat berinteraksi dengan manusia melalui suara, fitur speech recognition di dalamnya, robot ini dapat mengerti apa yang diucapkan manusia dan menanggapinya.
  1. Musik
Evolusi di bidang musik hampir selalu terkena dampak dari tekbologi yang ada pada zamannya. Sebagai contoh, era musik digital yang memungkinkan sebuah suara dapat direkan dan diputar ulang. dengan mengimplementasikan kecerdasan buatan, proses penciptaan komposisi lagu, pemrosesan suara, dan teori-teori tentang musik dapat dilakukan. Pengolahan suara adalah fokus dari pengembangan kecerdasan buatan di bidang music ini.
  1. Militer
Pada bidang militer, teknologi kecerdasan buatan dapat diimplementasikan pada sistem yang mensimulasikan kondisi-kondisi perang yang mungkin akan terjadi di lapangan, mengatur strategi serta mengkalkulasi kemungkinan beberapa strategi terhadap kondisi medan perang secara simultan dan menampilkan hasilnya.
  1. Penerbangan
Simulasi penerbangan pada pelatihan calon pilot sebelum benar-benar terbang dilakukan menggunakan perangkat yang telah mengimplementasikan kecerdasan buatan di dalamnya. perangkat ini dapat memberikan beragam simulasi kondisi penerbangan dengan puluhan variabel yang kompleks. Pelatihan calon pilot menerbangakan pesawat menggunakan simulator ini sangat efisien, selain mengurangi biaya untuk penerbangan yang sebenarnya, resiko kecelakaan para calon pilot juga dapat diminimalisir.
  1. Otomotif
Proses perancangan dan desain chassis serta body otomotif pada saat ini sudah semakin canggih. Computational Fluid Dynamics atau sering disebut dengan CFD saja, telah digunakan dalam proses perancangan dan pengujian. CFD menghitung variabel-variabel yang digunakan dalam perancangan mobil. Salah satunya adalah komputasi aliran arus udara yang melalui mobil dengan ribuan jalur udara yang mengelilingi seluruh body mobil.
Demikianlah beberapa aplikasi kecerdasan buatan pada kehidupan nyata yang masih banyak lagi yang belum sempat disebutkan oleh penulis. Semoga artikel ini dapat menjadi inspirasi pembaca sekalian untuk terus berkarya dalam mengembangkan sistem kecerdasan buatan.
KECERDASAN BUATAN DALAM ROBOTIKA
Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence) dalam robotik adalah suatu algorithma (yang dipandang) cerdas yang diprogramkan ke dalam kontroler robot. Pengertian cerdas di sini sangat relatif, karena tergantung dari sisi mana sesorang memandang.
Para filsuf diketahui telah mulai ribuan tahun yang lalu mencoba untuk memahami dua pertanyaan mendasar: bagaimanakah pikiran manusia itu bekerja, dan, dapatkah yang bukan-manusia itu berpikir? (Negnevitsky, 2004). Hingga sekarang, tak satupun mampu menjawab dengan tepat dua pertanyaan ini. Pernyataan cerdas yang pada dasarnya digunakan untuk mengukur kemampuan berpikir manusia selalu menjadi perbincangan menarik karena yang melakukan penilaian cerdas atau tidak adalah juga manusia. Sementara itu, manusia tetap bercita-cita untuk menularkan kecerdasan manusia kepada mesin.
Dalam literatur, orang pertama yang dianggap sebagai pionir dalam mengembangkan mesin cerdas (intelligence machine) adalah Alan Turing, sorang matematikawan asal Inggris yang memulai karir saintifiknya di awal tahun 1930-an. Di tahun 1937 ia menulis paper tentang konsep mesin universal (universal machine). Kemudian, selama perang dunia ke-2 ia dikenal sebagai pemain kunci dalam penciptaan Enigma, sebuah mesin encoding milik militer Jerman. Setelah perang, Turing membuat automatic computing engine. Ia dikenal juga sebagai pencipta pertama program komputer untuk bermain catur, yang kemudian program ini dikembangkan dan dimainkan di komputer milik Manchester University. Karya-karyanya ini, yang kemudian dikenal sebagai Turing Machine, dewasa ini masih dapat ditemukan aplikasi-aplikasinya. Beberapa tulisannya yang berkaitan dengan prediksi perkembangan komputer di masa datang akhirnya juga ada yang terbukti. Misalnya tentang ramalannya bahwa di tahun 2000-an komputer akan mampu melakukan percakapan dengan manusia. Meski tidak ditemukan dalam paper-papernya tentang istilah resmi: artificial intelligence, namun para peneliti di bidang ini sepakat untuk menobatkan Turing sebagai orang pertama yang mengembangkan kecerdasan buatan.
Secara saintifik, istilah kecerdasan buatan untuk selanjutnya disebut sebagai AI (artificial intelligence) pertama kali diperkenalkan oleh Warren McCulloch, seorang filsuf dan ahli perobatan dari Columbia University, dan Walter Pitts, seorang matematikawan muda pada tahun 1943, (Negnevitsky, 2004). Mereka mengajukan suatu teori tentang jaringan saraf tiruan (artificial neural network, ANN) untuk selanjutnya disebut sebagai ANN bahwa setiap neuron dapat dipostulasikan dalam dua keadaan biner, yaitu ON dan OFF. Mereka mencoba menstimulasi model neuron ini secara teori dan eksperimen di laboratorium. Dari percobaan, telah didemonstrasikan bahwa model jaringan saraf yang mereka ajukan mempunyai kemiripan dengan mesin Turing, dan setiap fungsi perhitungan dapat dapat diselesaikan melalui jaringan neuron yang mereka modelkan.
Kendati mereka meraih sukses dalam pembuktian aplikasinya, pada akhirnya melalui eksperimen lanjut diketahui bahwa model ON-OFF pada ANN yang mereka ajukan adalah kurang tepat. Kenyataannya, neuron memiliki karakteristik yang sangat nonlinear yang tidak hanya memiliki keadaan ON-OFF saja dalam aktifitasnya. Walau demikian, McCulloch akhirnya dikenal sebagai orang kedua setelah Turing yang gigih mendalami bidang kecerdasan buatan dan rekayasa mesin cerdas. Perkembangan ANN sempat mengalami masa redup pada tahun 1970-an. Baru kemudian pada pertengahan 1980-an ide ini kembali banyak dikaji oleh para peneliti.
Sementara itu, metoda lain dalam AI yang sama terkenalnya dengan ANN adalah Fuzzy Logic (FL) untuk selanjutnya ditulis sebagai FL. Kalau ANN didisain berdasarkan kajian cara otak biologis manusia bekerja (dari dalam), maka FL justru merupakan representasi dari cara berfikir manusia yang nampak dari sisi luar. Jika ANN dibuat berdasarkan model biologis teoritis, maka FL dibuat berdasarkan model pragmatis praktis. FL adalah representasi logika berpikir manusia yang tertuang dalam bentuk kata-kata.
Kajian saintifik pertama tentang logika berfikir manusia ini dipublikasikan oleh Lukazewicz, seorang filsuf, sekitar tahun 1930-an. Ia mengajukan beberapa representasi matematik tentang kekaburan (fuzziness) logika ketika manusia mengungkapkan atau menyatakan penilaian terhadap tinggi, tua dan panas (tall, old, & hot). Jika logika klasik hanya menyatakan 1 atau 0, ya atau tidak, maka ia mencoba mengembangkan pernyataan ini dengan menambahkan faktor kepercayaan (truth value) di antara 0 dan 1.
Di tahun 1965, Lotfi Zadeh, seorang profesor di University of California, Berkeley US, mempublikasikan papernya yang terkenal, Fuzzy Sets. Penelitian-penelitian tentang FL dan fuzzy system dalam AI yang berkembang dewasa ini hampir selalu menyebutkan paper Zadeh itulah sebagai basis pijakannya. Ia mampu menjabarkan FL dengan pernyataan matematik dan visual yang relatif mudah untuk dipahami. Karena basis kajian FL ini kental berkaitan dengan sistem kontrol (Zadeh adalah profesor di bidang teknik elektro) maka pernyataan matematiknya banyak dikembangkan dalam konteks pemrograman komputer.
Metoda AI lain yang juga berkembang adalah algorithma genetik (genetic algorithm, GA) untuk selanjutnya disebut sebagai GA. Dalam pemrograman komputer, aplikasi GA ini dikenal sebagai pemrograman berbasis teori evolusi (evolutionary computation, EC) untuk selanjutnya disebut sebagai EC. Konsep EC ini dipublikasikan pertama kali oleh Holland (1975). Ia mengajukan konsep pemrograman berbasis GA yang diilhami oleh teori Darwin. Intinya, alam (nature), seperti manusia, memiliki kemampuan adaptasi dan pembelajaran alami �tanpa perlu dinyatakan: apa yang harus dilakukanï. Dengan kata lain, alam memilih kromosom yang baik secara buta/alami. Seperti pada ANN, kajian GA juga pernah mengalami masa vakum sebelum akhirnya banyak peneliti memfokuskan kembali perhatiannya pada teori EC.
GA pada dasarnya terdiri dari dua macam mekanisme, yaitu encoding dan evaluation. Davis (1991) mempublikasikan papernya yang berisi tentang beberapa metoda encoding. Dari berbagai literatur diketahui bahwa tidak ada metoda encoding yang mampu menyelesaikan semua permasalahan dengan sama baiknya. Namun demikian, banyak peneliti yang menggunakan metoda bit string dalam kajian-kajian EC dewasa ini.
Aplikasi AI dalam kontrol robotik dapat diilustrasikan sebagai berikut,
Gambar 4.1: Kontrol robot loop tertutup berbasis AI
Penggunaan AI dalam kontroler dilakukan untuk mendapatkan sifat dinamik kontroler secara cerdas. Seperti telah dijelaskan di muka, secara klasik, kontrol P, I, D atau kombinasi, tidak dapat melakukan adaptasi terhadap perubahan dinamik sistem selama operasi karena parameter P, I dan D itu secara teoritis hanya mampu memberikan efek kontrol terbaik pada kondisi sistem yang sama ketika parameter tersebut di-tune. Di sinilah kemudian dikatakan bahwa kontrol klasik ini belum cerdas karena belum mampu mengakomodasi sifat-sifat nonlinieritas atau perubahan-perubahan dinamik, baik pada sistem robot itu sendiri maupun terhadap perubahan beban atau gangguan lingkungan.
Banyak kajian tentang bagaimana membuat P, I dan D menjadi dinamis, seperti misalnya kontrol adaptif, namun di sini hanya akan dibahas tentang rekayasa bagaimana membuat sistem kontrol bersifat cerdas melalui pendekatan-pendekatan AI yang populer, seperti ANN, FL dan EC atau GA.
Mengilustrasikan tentang skema AI yang digunakan secara langsung sebagai kontroler sistem robot. Dalam aplikasi lain, AI juga dapat digunakan untuk membantu proses identifikasi model dari sistem robot, model lingkungan atau gangguan, model dari tugas robot (task) seperti membuat rencana trajektori, dan sebagainya. Dalam hal ini konsep AI tidak digunakan secara langsung (direct) ke dalam kontroler, namun lebih bersifat tak langsung (indirect).
PENGENALAN ROBOTIKA
Manipulator robot adalah sistem mekanik yang menunjukkan pergerakan dari robot. Sistem mekanik ini terdiri dari susunan link(rangka) dan joint (engsel) yang mampu menghasilkan gerakan yang terkontrol. Hanya dua tipe dasar dari jenis yang digunakan pada industri yaitu:
Ø  Revolute joint (R) yaitu perputaran pada sumbu tertentu
Ø  Prismatic joint (P) yaitu pergeseran sepanjang sumbu tertentu
Dengan dua tipe joint di atas maka dapat dibuat manipulator dengan dua, tiga bahkan enam derajat kebebasan adalah jumlah arah yang independen, dimana end effector (berupa griper/tool) dapat bergerak. Secara umum struktur robot dapat dibedakan menurut sumbu koordinat yang digunakan, yaitu:
Ø  Robot Kartesian yang terdiri dari 3 sumbu linier
Ø  Robot Silindris yang terdiri dari 2 sumbu linier dan 1 sumbu rotasi
Ø  Robot Spheris yang terdiri dari 1 sumbu linier dan 2 sumbu rotasi
Ø  Robot Artikulasi yang terdiri dari 3 sumbu rotasi
1.      Robot Kartesian
Struktur robot ini terdiri dari tiga sumbu linier (prismatic). Masing-masing sumbu dapat bergerak ke area sumbu x-y-z . Keuntungan robot ini adalah pengontrolan posisi yang mudah dan mempunyai struktur yang lebih kokoh.
2.      Robot Silindris
Struktur dasar dari robot silindris adalah terdiri dari Horizontal Arm dan Vertikal Arm yang dapat berputar pada base/ landasannya. Jika dibandingkan dengan robot kartesian, robot silindris mempunyai kecepatan gerak lebih tinggi dari end effectornya, tapi kecepatan tersebut tergantung momen inersia dari beban yang dibawanya.
3.      Robot Spheris
Konfigurasi struktur robot ini mirip dengan sebuah tank dimana terdiri atas Rotary Base, Elevated Pivot, dan Telescopic Arm. Keuntungan dari robot jenis ini adalah fleksibilitas mekanik yang lebih baik.
4.      Robot Artikulasi
Robot ini terdiri dari tiga lengan yang dihubungkan dengan dua Revolute Joint. Elbow Joint menghubungkan Fore Arm dengan Upper Arm. Shoulder Joint menghubungkan Upper Arm dengan Base. Struktur robot artikulasi ini.
5.      Robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm)
Robot Assembly bisa didesain menurut koordinat kartesian, silindris maupun spheris. Pada beberapa aplikasi hanya membutuhkan sumbu gerak vertikal, misalnya robot assembly yang memasang komponen pada PCB. Robot seperti ini mempunyai lengan dengan dua artikulasi, sedangkan wrist mempunyai gerakan linier dan rolling.
Karakteristik Robot
Ada beberapa unjuk kerja robot yang perlu diketahui, antara lain:
Ø  Resolusi adalah perubahan gerak terkecil yang dapat diperintahkan oleh sistem kontrol pada lingkup kerja manipulator.
Ø  Akurasi adalah besarnya penyimpangan/deviasi terhadap masukan yang diketahui.
Ø  Repeatability adalah kemampuan robot untuk mengembalikan end effector (pemegang/griper) pada posisinya semula
Ø  Fleksibilitas merupakan kelebihan yang dimiliki oleh robot secara umum jika dibandingkan dengan mesin konvensional. Hal ini pun tergantung kepada pemprogram dalam merencanakan pola geraknya.
Sistem Penggerak Robot
Penggerak diperlukan oleh robot agar robot mampu bergerak atau berpindah posisinya serta mampu mengangkat beban pada end effectornya.
Macam-macam penggerak yang biasanya digunakan adalah:
1.      Penggerak hidrolik
2.      Penggerak pneumatik
3.      Penggerak elektrik, tebagi atas:
Ø  Motor servo
Ø  Motor DC
Ø  Motor stepper
1.      Penggerak Hidrolik
Keuntungan yang didapatkan jika menggunakan penggerak hidrolik adalah:
Ø  Mampu menghasilkan daya yang besar tanpa memerlukan roda-roda gigi, cukup dengan pengendalian aliran fluida
Ø  Piston dapat bergerak secara mulus dan cepat
Ø  Tidak perlu khawatir akan percikan api seperti pada motor listrik
Ø  Cocok dipakai pada lingkungan kerja yang mudah terbakar
2.      Penggerak Pneumatik
Kelebihan sistem penggerak pneumatik adalah:
Ø  Menggunakan udara sebagai penggerak piston sehingga lebih murah daripada sistem penggerak hidrolik
Ø  Diperkenankan adanya sedikit kebocoran
Ø  Mempunyai respon lebih cepat daripada sistem penggerak hidrolik
3.      Motor Servo
Motor servo tidak dapat berputar lebih dari 3600. motor ini dikendalikan oleh lebar pulsa. Pada ukuran lebar pulsa tertentu motor ini mempunyai posisi tertentu pula.
4.      Motor Stepper
Operasi motor ini berdasarkan pulsa listrik. Setiap pengiriman satu pulsa ke motor maka motor akan bergerak “selangkah”, yaitu satu putaran sudut kecil misalnya 1,50. Dengan demikian untuk mencapai sudut dengan derajat tertentu dapat ditentukan dengan jumlah pulsa tertentu pula. Pengaturan posisi lebih mudah dengan motor stepper. End effector Kemampuan robot juga tergantung pada piranti yang dipasang pada lengan robot. Piranti ini biasanya dikenal dengan end effector. End effector terbagi atas:
a)      Pencengkram (griper) yang digunakan untuk memegang obyek
b)      Peralatan (tool) yang digunakan untuk melakukan operasi tertentu pada suatu obyek. Contohnya : bor, penyemprot cat, gerinda, las dan sebagainya.
c)      Sensor
d)     Dalam robotika, sensor eksternal yaitu sensor yang dipasang di luar robot terbagi menjadi dua yaitu:
Ø  Sensor posisi
Sensor posisi non optikal seperti potensiometer, synchro, resolver, variable transformer diferensial linier (LDVT). Sensor posisi optikal seperti opto interrupt, optical encoder
Ø  Sensor kecepatan
DC tachometer
Optical encoder
Macam-macam sensor eksternal:
a.       Sensor optik
b.      Menggunakan pancaran cahaya untuk mendeteksi kehadiran benda. Biasanya digunakan optical transduser seperti LDR, photo diode, photo transistor.
c.       Sensor panas
d.      Mendeteksi panas dan mengubahnya ke bentuk sinyal listrik, misalnya lempeng bimetal, thermistor, NTC, PYC.
e.       Sensor peraba
f.       Digunakan untuk mengetahui adanya kontak dengan benda lain. Misalnya sensor piezo resistive, sensor matriks, sensor pneumatik.
g.      Sensor penglihatan
h.      Yang dilakukan oleh sensor penglihatan yaitu pendeteksian, orientasi pengenalan dan pengidentifikasian obyek.
Konfigurasi Sistem Kontrol Digital
Meluasnya penerapan sistem kontrol digital dewasa ini disebabkan beberapa keunggulannya dibandingkan dengan sistem kontrol analog. Sinyal kontrol digital mempunyai ketahanan terhadap noise, dapat disimpan dan dapat diprogram.
Sistem kontrol ditinjau dari umpan baliknya dibedakan atas:
v  Loop terbuka, dimana keluaran pada posisi end effector tidak mempengaruhi pengolahan data berikutnya.
v  Loop tertutup, dimana posisi end effector adalah suatu faktor yang juga mempengaruhi pengolahan data dan pengambilan keputusan.
v  Gerakan Robot dan End effector Dalam gerakan robot, pemrograman dari posisi end effector dapat dilakukan dengan dua cara:
v  Pengendalian titik ke titik (point to point) Dalam hal ini yang dilihat posisi awal dan akhir dari end effector tanpa mengetahui lintasan yang dilalui.
v  Pengendalian jalur kontinyu (continous path control) Lintasan dari end effector digunakan dengan jelas. Contohnya robot penyemprot cat.
TEKNOLOGI DALAM ROBOTIKA
1. Teknologi Spyke
Robot keluaran dari Meccano yang diberi nama Spyke adalah robot yang dikontrol melalui teknologi Nirkabel (Wifi). Berarti anda bisa mengontrolnya darimanapun anda suka selama ada jaringan WIFI disekitar robot tersebut.
Robot ini mempunyai kelengkapan kamera video, mikrofon dan 2 speaker di dalamnya. Makanya diberi nama dengan Spyke karena robot ini bisa bertugas untuk memata-matai musuh anda. Kamera yang ada bisa mendeteksi gerakan sehingga apabila maling datang ke rumah anda maka si Spyke dapat membunyikan alaram atau bahkan mengirim gambar si maling melalui E-mail.
Apa lagi yang kurang dari Spyke?? Oh iya, dia juga dapat berfungsi sebagai MP3 player loh! Kalau anda menginginkannya, anda bisa mendapatkannya dengan harga sekitar Rp. 4.000.000,-
2. Teknologi Sistem Fuzzy
Aplikasi-aplikasi yang menggunakan sistem logika fuzzy sering sekali dianggap atau dinamakan sebagai pengendali fuzzy (fuzzy control). Padahal disamping pengendali fuzzy terdapat bermacam-macam teori yang digunakan pada aplikasi-aplikasi fuzzy seperti klasifikasi fuzzy (fuzzy clasification) dan diagnosis fuzzy (fuzzy diagnosis). Pada tulisan ini akan dipaparkan masalah dalam teknologi fuzzy dan perbedaan antara pengendali fuzzy dengan klasifikasi fuzzy dan fuzzy diagnosis.
3. Teknologi Robot Humanoid Jepang
Cerita teknologi robot Jepang tak ada habis-habisnya. Setelah sukses dengan robot yang lincah menari dan berjalan, Jepang kembali dengan terobosan baru. Negara Matahari Terbit ini mengusung robot humanoid (menyerupai manusia) yang mampu menyajikan teh dan mencuci gelas.
Tidak puas dengan robot yang mampu melayani minum teh, Jepang juga mengembangkan robot yang belajar dari kesalahan. Tomomasa Sato seorang profesor terus melakukan eksperimen robot humanoid. Dalam sebuah skenario, profesor ini menempatkan dua robot pada sebuah ruangan tamu. Kemudian Profesor Tomomasa Sato merebahkan badan pada sebuah sofa dan menghidupkan lampu baca. Kemudian Tomomasa Sato mengangkat tangannya memanggil robot yang bernama HRP-2W. Robot ini dilengkapi dengan celemek dan sarung tangan dapur. Robot itu merespon dan merespon serta menanyakan keinginan profesor Sato.
HRP-2W melakukan apa yang diinginkan oleh profesor Sato. HRP-2W ke dapur, kemudian mengambil sebuah botol plastik yang berisikan tes dan dituangkan ke dalam gelas. Barulah robot yang dirancang dengan dua kaki ini menyajikan ke profesor Sato. Roobot humanonid ini didedikasikan untuk memudahkan kebutuhan manusia.
4. Teknologi Robot Sepak bola
Dua perusahaan Jerman memperkenalkan model terbaru robot pengintai dan sekaligus penjinak bom. Upaya teknologi baru dalam sistem keamanan Piala Dunia.
Panitia penyelenggara terus mencari berbagai cara untuk menjamin kemanan Piala Dunia. Juga teknologi keamanan terbaik untuk ajang akbar itu. Termasuk robot anti bom. Dua perusahaan Jerman, Robowatch dan Diehl, baru saja meluncurkan sebuah robot lain, yang akan jadi pengintai dan sekaligus penjinak bom.
Mesin seberat 38 Kilogram itu akan membantu brigade pemadam kebakaran, polisi dan pasukan khusus, dalam menangani situasi lapangan, jika terjadi serangan teroris.
Robot yang dilengkapi dengan pendeteksi jejak elektronik dan kamera mini tersebut dapat menjelajahi ruangan, menemukan bom dan mengirimkan data-data penting kepada pasukan keamanan. Asendro, nama sang robot, tampak seperti miniatur tank dan sedikit lebih besar dari alat penyedot debu. Asendro dapat merayap cepat di atas lantai kayu, berputar dan membentangkan lengannya yang dilengkapi dengan kamera.
Selain itu, Asendro dapat pula menaiki tangga atau memotong sumbu peledak. Berbagai jenis kamera yang dipasang ditubuh sang robot, mampu mengirimkan gambar dalam jarak 2 kilometer selama 2 sampai 4 jam. Menurut Robowatch dan Diehl, robot yang bernilai 55.000 sampai 200.000 ribu Euro, atau 600 juta hingga 2 milyar Rupiah itu dirancang berukuran kecil dan gesit, serta lebih cepat dan fleksibel dibanding model lain yang serupa.
Sebelumnya, Robowatch memproduksi robot lain untuk Piala Dunia. Yakni Ofro Detect, yang diluncurkan 10 bulan lalu, bersama model lain di stadion Olympia Berlin. Dalam pertandingan final di Berlin, 9 Juli 2006, direncanakan setidaknya 20 robot akan berjaga-jaga di sekitar pagar stadion dan tempat parkir.
5. Teknologi Robot Asimo
Rasanya sulit memisahkan Jepang dengan robot. Kita tentu masih ingat dengan sejumlah anime robot yang sudah dikenal hampir di seluruh dunia seperti astroboy, doraemon, gundam dan sejenisnya. Kalau dulu kita hanya bisa melihat robot2 tersebut di layar tv, sekarang kita sudah bisa menyentuh dan melihat secara langsung robot2 tersebut beraksi. Perkembangan robotika di Jepang mengalami kemajuan yang pesat dalam 30 tahun terakhir ini. Perusahaan2 elektronik berlomba melahirkan berbagai macam robot dengan segala keistimewaannya.
 Sebut saja Sony dengan aibo si robot anjing, Honda dengan robot 2 kaki Asimo-nya, ataupun Toyota dengan robot peniup trompetnya. Selain itu universitas2 di Jepang serta badan2 riset juga semakin kencang dalam melakukan riset di bidang robot ini. Hal ini ditandai dengan beragamnya robot2 yang lahir dari riset yang dilakukan universitas di Jepang. Pemerintah Jepang juga gencar membantu dan mendukung baik dari segi dana maupun fasilitas untuk kemajuan robot di negeri ninja ini. Melihat hal2 diatas, tidak heran Jepang berhasil menyodok dan menyamai prestasi negara2 barat seperti Amerika dan Jerman dalam kemajuan riset robot.
6. Teknologi Robot Berdansa
Robot berdansa (cvl.iis.u-tokyo.ac.jp)
Tokyo – Di Jepang, perkembangan robot memang cukup pesat. Mulai dari robot pembantu hingga robot pengganti dokter. Kini, robot yang mampu berdansa pun hadir.
Para ilmuwan dari University of Tokyo telah berhasil menciptakan robot yang bisa mengikuti gerakan penari manusia. Ya, robot yang bisa berdansa seperti layaknya manusia.
Pembuatan robot HRP-2 bipedal yang bisa berdansa tersebut digagas oleh Shin’ichiro Nakaoka dan dibantu oleh rekan-rekan dari universitas Tokyo. Teknologi yang digunakan adalah teknologi penangkap gerakan, sehingga gerakan dansa seseorang bisa terekam dan segera diikuti oleh sang robot.
Walau kemampuan robot itu bisa dikatakan tidak meragukan, namun ada beberapa hal yang menjadi problem. Yaitu mem-program sang robot agar tetap dapat mengikuti gerakan yang sulit namun dengan keseimbangan yang tetap baik.
Seperti dilansir Vnunet dan dikutip detikINET, Sabtu (11/8/2007), tak lama lagi, dunia akan menyaksikan robot tersebut menari tarian balet ‘Swan Lake’. Namun, menurut para ilmuwan, robot ini tidak bisa mengikuti melakukan balet yang seringkali loncat dan membiarkan kedua kakinya di udara beberapa kali.
Hingga saat ini, robot tersebut telah didemonstrasikan dan menari tarian tradisional Jepang, ‘Aizu-Bandaisan’ yang banyak mengunakan gerakan badan daripada kaki.
7. Teknologi Robot Runbot
Runbot (Woergoetter dkk.)
Jakarta – Ilmuwan di Jerman berhasil menemukan cara untuk membuat robot berjalan mirip manusia. Bukan hanya mirip, robot ini pun bisa berjalan cepat dibandingkan robot serupa yang sudah ada.
Robot itu bernama Runbot, sebuah robot berkaki dua berukuran kecil yang bisa bergerak sejarak tiga kali panjang kakinya dalam satu detik. Ini hanya sedikit lebih lambat dari kecepatan manusia saat berjalan dengan cepat.
Robot ini menggunakan teori ‘otak dengkul’ yang dikemukakan pertama kali oleh NIkolai Bernstein pada era 1930-an. Teori itu pada intinya mengemukakan bahwa otak manusia (yang ada di kepala) tidak melulu memproses cara berjalan.
Otak, ujar Bernstein, hanya bekerja saat berjalan dari satu permukaan ke permukaan lain, misalnya dari lantai ke rumput, atau saat permukaan tidak rata. Selebihnya, kemampuan berjalan ditangani oleh ‘otak’ alias syaraf-syaraf di tulang punggung dan kaki, termasuk di dengkul.
Dengan menerapkan teori tersebut, Profesor Florentin Woergoetter dan tim dari Universitas Gottingen, Jerman, berhasil membuat Runbot. Tim Woergoetter mencakup ilmuwan dari berbagai latar belakang, termasuk Poramate Manoonpong, Tao Geng, Tomas Kulvicius dan Bernd Porr.
8. Teknologi Robot Humanoid terkecil di Dunia
Perkembangan dunia robot memang semakin maju. Salah satu jenis yang paling intens dikembangkan adalah robot humanoid. Mereka mulai “berbaur” dengan lingkungan manusia. Ada yang menjadi resepsionis, perawat, atau asisten pribadi. Tapi, beberapa di antara mereka masih berukuran besar. Kalau yang berukuran kecil? Mungkin baru GeStream yang bisa membuat.
Tidak hanya kecil, robot itu diklaim pembuatnya sebagai yang terkecil di dunia. Sebelum ini, pemegang rekor robot terkecil adalah i-SOBOT. Robot buatan Tomy Takara tersebut mempunyai tinggi 16,5 cm. Ia pun mendapatkan penghargaan dari Guinness World Record sebagai robot terkecil di dunia.
Sementara itu, Robot buatan GeStream mempunyai tinggi 15 cm dengan berat 250 gram. Robot mungil tersebut juga mempunyai beragam kemampuan. Ia mampu melakukan 65.536 gerakan layaknya manusia. Gerakan lain yang bisa dilakukan adalah push-up, main sepak bola, menghormat ala Jepang, dan menari.
“Ini akan menjadi robot paling kecil, ringan, dan ekonomis di dunia,” ujar Chang Ho Yu, general manager GeStream Technology Inc.
Ketika sang robot jatuh tertelungkup, ia bisa bangkit sendiri. Setelah itu, langsung berjalan dengan “kaki”. Kemampuan robot tersebut rencananya masih ditambah beberapa fitur. Misalnya, voice control serta variasi bentuk dan warna. Bahan pembuatnya mayoritas terdiri atas metal.
Belum ada kepastian kapan robot itu beredar di pasaran. Kabarnya, ia akan dijual dalam bentuk komponen yang harus dirakit sendiri oleh konsumen. Harganya diperkirakan USD 185 atau sekitar Rp 1,73 juta dan USD 200 atau sekitar Rp 1,88 juta.
Produk itu pertama dikenalkan pada acara Global SMEs. Sebuah ajang ekshibisi elektronik di Malaysia. Selain memproduksi alat elektronik, GeStream merupakan perusahaan spesialis robot. Produk buatannya, antara lain, meliputi Electronic Pet, Entertainment Robot, Industrial Robot, dan Thermal Module serta Thermal Cooler untuk PC dan VGA Notebook.
Setelah ini, cerita dongeng manusia yang berinteraksi dengan liliput mungkin bakal terwujud. Tentu menarik kalau suatu saat di dunia nyata, kita benar-benar bisa melakukan aktivitas sehari-hari ditemani makhluk mungil tersebut.
Inovasi teknologi di bidang rekayasa robot berkembang tiada henti. Robot terus dirancang menggantikan tugas manusia. Salah satunya Bear, robot yang diciptakan untuk menyelamatkan prajurit yang terluka di medan perang. Kehebatan Bear diperagakan di Massachusetts, Amerika Serikat, baru-baru ini.
Bear dilengkapi piranti lunak khusus yang membuatnya mengenali kondisi lapangan lewat objek yang bergerak. Tak hanya itu, robot ini juga mampu mengidentifikasi korban hidup atau mati. Bear juga mampu melindungi diri dari serangan senjata maupun bom.
Kendati ukurannya tidak terlalu besar, Bear mampu menggotong prajurit terluka. Bahkan dia diklaim mampu bekerja lebih cepat dari regu penolong. Sebab Bear diciptakan untuk melakukan yang tak dapat dilakoni regu penolong ketika perang berkecamuk.
Sejauh ini teknologi robot penyelamat prajurit ini terus dikembangkan dan dimodifikasi sesuai kebutuhan di lapangan. Bahkan Departemen Pertahanan AS sudah mengeluarkan biaya US$ 3 juta atau sekitar Rp 27 miliar untuk pengembangan model Bear yang ketiga.
10. Teknologi Robot Antik Lihai Menari
Liputan6.com, Tokyo: Warga Jepang berhasil menciptakan sebuah robot pintar, baru-baru ini. Robot yang diberi nama Rolly ini dapat menggerakkan tangan dan menari mengikuti irama musik. Bahkan robot bisa berputar-putar layaknya orang yang berdansa.
Rolly dapat diprogram sesuai dengan ritme musik oleh pemiliknya. Pemilik robot bisa menentukan gerakan yang rumit. Program ini sebelumnya didesain di dalam komputer kemudian ditransfer ke robot dengan bluetooth.
Selain dapat dijadikan peliharaan, Rolly juga berfungsi sebagai alarm. Rolly dapat memuat 600 lagu dengan file MP3. Robot antik yang dilepas dengan harga 40 ribu Yen atau sekitar US$ 354 ini akan dirilis pada 29 September mendatang di Jepang.(JUM)
11. Teknologi Robot Anjing akan Dikirim ke Mars
California – Sebuah robot anjing suatu hari nanti mungkin akan dikirim ke planet Mars untuk mengeksplorasi permukaan planet merah itu.
Untuk itu, sebuah konsep baru sedang dikembangkan di University of Southern California (USC). Ilmuwan robot mereka, Stefan Schaal meneliti kemungkinan penggunaan kaki, dan bukan roda, sebagai sarana robot untuk berjalan.
Selama ini robot berkaki biasanya hanya beraksi baik jika berjalan di permukaan halus. “Kami menginginkan kaki robot yang handal berjalan di permukaan kasar (berbatu-red) sekalipun.” sebut Schaal seperti dikutip detikINET dari Softpedia, Selasa (10/7/2007).
Robot anjing yang sedang dikembangkan tim di USC didesain untuk menaklukkan area bebatuan dan lembah. Bahkan, robot itu diharapkan mampu melakukan lompatan kecil. Seukuran anjing mainan, pada masa depan robot anjing ini diharapkan bisa dikirim ke Mars dalam misi eksplorasi geologi atau bahkan menjadi pendamping astronot yang mungkin dikirimkan ke sana.
Sayangnya, kecepatan robot ini masih sekelas siput yaitu hanya 1,6 cm per detik. Tapi jangan pesimis dulu, kecepatan robot penjelajah planet merah ini sudah cukup tinggi. Sojourner, robot yang sekarang menjelajahi Mars, hanya memiliki kecepatan 1,2 cm per detik.
Meski robot anjing, nantinya robot ini kemungkinan tak akan diberikan kemampuan menggonggong. Pasalnya, di permukaan Mars suara gonggongan tak akan terdengar karena tak adanya atmosfer.
12. Teknologi Robot Pelayan Dikembangkan Jepang
Tokyo, SeninMeskipun gerakannya masih agak kaku, lambat, dan suaranya monoton, robot tersebut dapat memindahkan saluran televisi menggunakan remote control yang ada di dadanya atau membawa secangkir minuman untuk Anda. Dalam beberapa tahun ke depan, robot humanoid berkode HRP-2 akan membantu beberapa jenis pekerjaan di rumah.
Robot yang diberi nama Promet tengah dikembangkan oleh National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST). Ia didesain untuk
merespon perintah verbal dan memiliki kemampuan merekam bentuk tiga dimensi menggunakan sensor inframerah. “Kami berharap untuk membuatnya setara dengan kemampuan anjing,” kata Isao Hara, peneliti senior pada lembaga yang berpusat di Tsukuba, sebelah timur laut Tokyo saat mendemonstrasikan sepasang robot berwarna perak dan biru itu. “Saya kira kemungkinannya sangat besar untuk berinteraksi dengan manusia. Kami sedang mempelajari bagaimana robot bergabung di dalam komunitas manusia,” lanjutnya.
Ketika Hara berkata kepada salah satu robot, “Ke sinilah,” robot tersebut akan meresponnya dengan berkata, “Apa yang dapat saya bantu?” Diminta untuk mematikan televisi, Promet akan berkata, “Saya akan matikan TV,” sebelum menjalankan perintah tersebut. Begitu pula saat Hara meminta sebotol jus, perintah tersebut diteruskan kepada robot lainnya dengan berkata, “Tolong jalankan perintah ini.
” Robot kedua akan mendekati lemari pendingin, berdiri di depannya kemudian berkata, “Lokasi lemari pendingin ditemukan.” Kemudian ia berkata, “Sedang mencari jus,” sambil membuka pintu lemari pendingin pelan-pelan dengan tangan kanannya, mengambil sebotol minuman dengan tangan kirinya, lalu menutup pintu. Ia lalu berjalan ke arah Hara dan menaruh minuman pelan-pelan di meja terdekat. “Terima kasih,” kata Hara.
Kedua robot dapat melakukan gerakan seperti manusia kecuali berlari. “Agar dapat berinteraksi dengan manusia, sebuah robot harus dapat merespon percakapan serta memantau objek di sekitarnya, mengenalinya, dan melakukan sesuatu terhadapnya secara otomatis,” katanya. Seperti anjing, mereka dapat memberikan bantuan. Misalnya, ketika Anda tidak kuat berjalan karena persendian sakit, robot dapat melakukan sesuatu untuk membantu Anda sehingga merasa lebih baik”.
Jika robot mulai menolak instruksi yang diberikan, artinya energi baterainya mulai habis. Salah satu Promet sempat benar-benar berhenti saat demontrasi berlangsung dan baterai yang memasok energi untuk gerakannya harus diisi ulang terlebih dahulu.
Pengembangan robot di Jepang tergolong paling maju di seluruh dunia. Berbagai perusahaan seperti Hitachi, Sony, Honda, dan Toyota Motor Corp
telah mengembangkan berbagai jenis robot humanoid. Robot juga digunakan
dalam berbagai proses industri untuk menggantikan peran manusia.

 

Secara garis besar, tahapan pembuatan robot dapat dilihat pada gambar berikut:
  1. Perencanaan, meliputi: pemilihan hardware dan design.
  2. Pembuatan, meliputi pembuatan mekanik, elektonik, dan program.
  3. Uji coba.
1.      Tahap Perencanan
Dalam tahap ini, kita merencanakan apa yang akan kita buat, sederhananya, kita mau membuat robot yang seperti apa? berguna untuk apa? Hal yang perlu ditentukan dalam tahap ini:
·         Dimensi, yaitu panjang, lebar, tinggi, dan perkiraan berat dari robot. Robot KRI berukuran tinggi sektar 1m, sedangkan tinggi robot KRCI sekitar 25 cm.
·         Struktur material, apakah dari alumunium, besi, kayu, plastik, dan sebagainya.
·         Cara kerja robot, berisi bagian-bagian robot dan fungsi dari bagian-bagian itu. Misalnya lengan, konveyor, lift, power supply.
·         Sensor-sensor apa yang akan dipakai robot.
·         Mekanisme, bagaimana sistem mekanik agar robot dapat menyelesaikan tugas.
·         Metode pengontrolan, yaitu bagaimana robot dapat dikontrol dan digerakkan, mikroprosesor yanga digunakan, dan blok diagram sistem.
·         Strategi untuk memenangkan pertandingan, jika memang robot itu akan diikutkan lomba/kontes robot Indonesia/Internasional.
2.      Tahap Pembuatan
Ada tiga perkerjaan yang harus dilakukan dalam tahap ini, yaitu pembuatan mekanik, elektronik, dan programming. Masing-masing membutuhkan orang dengan spesialisasi yang berbeda-beda, yaitu:
·         Spesialis Mekanik, bidang ilmu yang cocok adalah teknik mesin dan teknik industri.
·         Spesialis Elektronika, bidang ilmu yang cocok adalah teknik elektro.
·         Spesialis Programming, bidang ilmu yang cocok adalah teknik informatika.
Jadi dalam sebuah tim robot, harus ada personil-personil yang memiliki kemampuan tertentu yang saling mengisi. Hal ini diperlukan dalam membentuk Tim Kontes Robot Indonesia (KRI) atau Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI). Bidang ilmu yang saya sebutkan tadi, tidak harus diisi mahasiswa/alumni jurusan atau program studi tersebut, misalnya boleh saja mahasiswa jurusan teknik mesin belajar pemrograman.
Untuk mengikuti lomba KRI/KRCI dibutuhkan sebuah tim yang solid. Tetapi buat Anda yang tertarik membuat robot karena hobby atau ingin belajar, semua bisa dilakukan sendiri, karena Anda tidak terikat dengan waktu atau deadline. Jadi Anda bisa melakukannya dengan lebih santai.
Pembuatan Mekanik
Setelah gambaran garis besar bentuk robot dirancang, maka rangka dapat mulai dibuat. Umumnya rangka robot KRI terbuat dari alumunium kotak atau alumunium siku. Satu ruas rangka terhubung satu sama lain dengan keling alumunium. Keling adalah semacam paku alumunium yang berguna untuk menempelkan lembaran logam dengan erat. Rangka robot KRCI lebih variatif, bisa terbuat dari plastik atau besi panjang seperti jeruji.
Pembuatan Sistem Elektronika
Bagian sistem elektronika dirancang sesuai dengan fungsi yang diinginkan. Misalnya untuk menggerakkan motor DC diperlukan h-brigde, sedangkan untuk menggerakkan relay diperlukan saklar transistor. Sensor-sensor yang akan digunakan dipelajari dan dipahami cara kerjanya, misalnya:
1.      Sensor jarak, bisa menggunakan SRF04, GP2D12, atau merakit sendiri modul sensor ultrasonik atau inframerah.
2.      Sensor arah, bisa menggunakan sensor kompas CMPS03 atau Dinsmore.
3.      Sensor suhu, bisa menggunakan LM35 atau sensor yang lain.
4.      Sensor nyala api/panas, bisa menggunakan UVTron atau Thermopile.
5.      Sensor line follower / line detector, bisa menggunakan led & photo transistor.
Berikut ini gambar sensor ultrasonik, inframerah, UVTron, dan kompas:
Pembuatan sistem elektronika ini meliputi tiga tahap:
  • Design PCB, misalnya dengan program Altium DXP.
  • Pencetakan PCB, bisa dengan Proboard.
  • Perakitan dan pengujian rangkaian elektronika.
Pembuatan Software/Program
Pembuatan software dilakukan setelah alat siap untuk diuji. Software ini ditanamkan (didownload) pada mikrokontroler sehingga robot dapat berfungsi sesuai dengan yang diharapkan.
Tahap pembuatan program ini meliputi:
a)      Perancangan Algoritma atau alur program
Untuk fungsi yang sederhana, algoritma dapat dibuat langsung pada saat menulis program. Untuk fungsi yang kompleks, algoritma dibuat dengan menggunakan flow chart.
b)      Penulisan Program
Penulisan program dalam Bahasa C, Assembly, Basic, atau Bahasa yang paling dikuasai.
c)      Compile dan download, yaitu mentransfer program yang kita tulis kepada robot.
4.      UJI COBA
Setelah kita mendownload program ke mikrokontroler (otak robot) berarti kita siap melakukan tahapan terakhir dalam membuat robot, yaitu uji coba. Untuk KRCI, ujicoba dilakukan pada arena seluas sekitar 4×4 meter dan berbentuk seperti puzzle. Dalam arena KRCI ini diletakkan lilin-lilin yang harus dipadamkan oleh robot cerdas pemadam api. Contoh gambar robot pemadam api Ted Larsorn dan arena Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI).
Untuk lomba robot KRI, dibutuhkan ruangan yang lebih besar, yaitu sekitar 15×15 meter.
CONTOH PEMBUTAN ROBOT SEDERHANA
Robot Penghindar
Ø  Prinsip Kerja
Fungsi dari sistem navigasi dengan menggunakan sensor Inframerah ini adalah bagaimana membuat kendaraan mini yang bergerak bebas pada suatu area yang dibatasi oleh sekat/dinding pemisah tanpa menyentuh sekat/dinding tersebut. terdapat 2 buah motor Dc penggerak roda utama (MT1 dan MT2) yang berfungsi untuk mengatur kecepatan dari maju-mundur sekaligus mengontrol arah dan besar dari sudut belokan dari robot mobil tersebut. Juga terdapat 3 buah sensor Inframerah sebagai sensor jarak yang terletak di bagian depan robot mobil. Peletakan dari 3 buah sensor Inframerah secara bersilangan dimaksudkan agar :
1.      Dapat mendeteksi besarnya halangan yang berada di depannya sehingga dapat menghindari halangan tersebut dengan baik.
2.      Masih mampu mendeteksi adanya belokan walaupun robot mobil sudah terlalu berdekatan dengan salah satu sisi dari jalur jalan.
3.      Pendeteksian terhadap adanya belokan dari jarak yang masih jauh lebih baik karena mempunyai sudut pantulan yang lebih kecil jika dibandingkan dengan jika dipasang secara tidak bersilangan.
5.2. Rancangan Mekanik
Sistem mekatronika tersebut digerakkan oleh 2 buah motor Dc yang masing-masing memutar roda kiri dan roda kanan.
5.3. Rancangan Rangkaian Elektronika dan Kontroler
5.3.1. Rangkaian Sensor
Gelombang Inframerah adalah gelombang dengan besar frekuensi diatas frekuensi gelombang suara yaitu lebih dari 36 KHz. Seperti telah disebutkan bahwa sensor Inframerah terdiri dari rangkaian pemancar Inframerah yang disebut transmitter dan rangkaian penerima Inframerah yang disebut receiver. Sinyal Inframerah yang dibangkitkan akan dipancarkan dari transmitter Inframerah. Ketika sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan, dan diterima oleh receiver Inframerah. Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan ke rangkaian mikrokontroler untuk selanjutnya memberikan perintah kepada robot agar bergerak menjauhi penghalang tersebut sesuai dengan algoritma program mikrokontroler yang dibuat.
a)      Pemancar Inframerah (Transmitter)
Pemancar Inframerah ini berupa rangkaian yang memancarkan sinyal kotak berfrekuens di atas 38 KHz menggunakan sebuah transducer transmitter Inframerah dan sinyalny difokuskan melalui sebuah corong/pipa. Pada penggunaannya, akan digunakan 3 buah pemancar yang masing-masing mengirimkan sinyal dengan frekuensi yang berbeda-beda.
b. Penerima Ultrasonik (Receiver)
Penerima Ultrasonik ini akan menerima sinyal ultrasonik yang dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan karakteristik frekuensi yang sesuai. Sinyal yang diterima tersebut akan melalui proses filterisasi frekuensi dengan menggunakan rangkaian band pass filter (penyaring pelewat pita), dengan nilai frekuensi yang dilewatkan telah ditentukan. Kemudian sinyal keluarannya akan dikuatkan dan dilewatkan ke rangkaian komparator (pembanding) dengan tegangan referensi ditentukan berdasarkan tegangan keluaran penguat pada saat jarak antara sensor kendaraan mini dengan sekat/dinding pembatas mencapai jarak minimum untuk berbelok arah. Dapat dianggap keluaran komparator pada kondisi ini adalah high (logika ‘1’) sedangkan jarak yang lebih jauh adalah low (logika’0’). Logika-logika biner ini kemudian diteruskan ke rangkaian pengendali (mikrokontroler).
5.3.2. Rangkaian Penggerak (Driver) Motor stepper.
Isyarat yang dimasukkan ke mikrokontroler untuk kemudian diolah, outputnya kemudia digunakan untuk menentukan langkah (step) dari motor stepper. Penggerak motor stepper berfungsi untuk mengatur pulsa-pulsa listrik dengan nilai tertentu sehingga dapat menggerakkan motor stepper. Komponen utama dari penggerak motor stepper ini adalah IC ULN2803 yang tersusun dari rangkaian transistor yang dihubung secara Darlington dalam satu kemasan. Gambar rangkaian utama IC ULN2803 dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Pasangan Darlington bertindak seperti satu transistor dengan bati arus yang amat tinggi, rangkaian ini akan menghasilkan daya beban ac yang besar. Dalam perancangan ini, tiap bagian pasangan Darlington ini akan berfungsi sebagai rangkaian saklar bagi motor, sehingga apabila pada kaki input driver (IC ULN2803) disuplai dengan tegangan maka akan menyebabkan pasangan transistor Darlington dalam IC menjadi saturasi dan mengakibatkan kaki input motor terhubung dengan ground atau dengan kata lain maka kaki input motor akan ditanahkan. Tiap pin input dari motor akan dihubungkan dengan pin keluaran dari driver, dimana pulsa keluaran dari driver yang akan diberikan pada motor diatur oleh mikrokontroler, dengan demikian port keluaran dari mikrokontroler dihubungkan dengan pin input dari driver.
5.3..3. Rangkaian Kontroler dengan Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler 89S51 merupakan mikrokompumter CMOS 8 bit dengan kapasitas memori 4 Kbytes yang menggunakan flash memori ISP. AT 89S51 memiliki beberapa fitur seperti flash 4 Kbytes, RAM 128 bytes, 32 pin I/O ( 4 buah port ) timer Watchdog, 2 data pointer, 2 timer/pencacah 16 bit dan beberapa fasilitas pendukung lainnya. Rangkaian mikrokontroler ini berperan sangat penting dalam navigasi robot mobil ini karena berfungsi sebagai pengendali utama navigasi ini, seperti halnya otak pada manusia. Rangkaian mikrokontroler ini terhubung dengan rangkaian sensor dan driver motor melalui port – port yang tersedia. Program yang dibuat dalam bahasa assembly dan telah di-compile di-download ke dalam mikrokontroler. Selanjutnya mikrokontroler akan mengeksekusi program tersebut dengan memperhatikan keadaan input dari rangkaian sensor. Selanjutnya mikrokontroler akan memberikan sinyal keluaran yang akan mengendalikan rangkaian driver motor demikian robot mobil dapat bergerak maju atau mundur sesuai dengan apa yang telah diprogram.
5.4. Rancangan Algoritma dan Perangkat Lunak
Berikut ini adalah salah satu contoh algoritma program berbentuk flowchart berserta keterangan mengenai posisi dari ketiga sensor pada mobile-robot yang akan dirancang dan dibuat :
Sensor 1 ( S.1 ) berada di tengah dan mengarah ke depan.
Sensor 2 ( S.2 ) berada di kiri dan mengarah ke samping kanan.
Sensor 3 ( S.3 ) berada di kanan dan mengarah ke samping kiri.
Logika “1” adalah logika input dimana jarak antara sensor dengan sekat atau dinding adalah minimum dan kendaraan mini harus berbelok. Sebaliknya logika “0” adalah jarak yang aman antara sensor dengan sekat atau dinding.  Pada saat robot mulai dijalankan, mikrokontroler selaku pengendali selalu memperhatikan kondisi dari ketiga sensor sebagai input. Input sensor yang diutamakan adalah sensor 1 yang berada di tengah dan mengarah ke depan. Apabila kondisi dari sensor ini low (logika ‘0’) yang berarti tidak ada penghalang maka kendaraan mini akan maju secara lurus, tetapi bila kondisi sensor ini high (logika ‘1’) maka selanjutnya mikrokontroler mengecek kondisi dari sensor 2 yang berada di sebelah kiri dan mengarah ke kanan. Jika kondisi dari sensor 2 ini low maka kendaraan mini akan berbelok ke kanan dan selanjutnya mikrokontroler terus mengecek kondisi dari sensor 1 hingga kondisinya low, bila kondisi dari sensor 1 tetap high maka kendaraan mini akan terus berbelok ke kanan hingga kondisi sensor 1 low. Tetapi jika kondisi dari sensor 2 ini high, maka mikrokontroler akan mengecek kondisi dari sensor 3 yang berada di sebelah kanan dan mengarah ke kiri. Jika kondisi dari sensor 3 ini low maka kendaraan mini akan berbelok ke kiri dan selanjutnya mikrokontroler terus mengecek kondisi dari sensor 1 hingga kondisinya low, bila kondisi dari sensor 1 tetap high maka kendaraan mini akan terus berbelok ke kiri hingga kondisi sensor 1 low. Tetapi jika kondisi dari sensor 3 ini high, maka kendaraan mini akan berbelok ke kanan dan mikrokontroler terus memantau sensor 3 hingga kondisinya low. Jika kondisi dari sensor 3 ini sudah low maka kendaraan mini akan kembali bergerak maju secara lurus.


DAFTAR PUSTAKA
Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s