modul robo soccer

18
BAB I PENDAHULUAN I. Sejarah Robotika Perkembangan robotika pada awalnya bukan dari disiplin elektronika, melainkan berasal dari ilmuwan biologi pada sekitar abad XVIII. Ilmuwan biologi pada saat itu ingin menciptakan mahluk yang mempunyai karakteristik yang mereka inginkan dan menuruti apa yang mereka inginkan, dan sampai sekarang mahluk yang mereka ciptakan belum terwujud menjadi nyata. Baru pada sekitar abad XIX robot mulai dikembangkan oleh insinyur teknik, yang pada saat itu masih berbekal keahlian mekanika untuk membuat boneka tiruan manusia yang dapat bergerak pada bagian tubuhnya. Pada tahun 1920, robot mulai berkembang dari disiplin ilmu elektronika, yaitu teknik kontrol otomatis, tetapi pada saat itu komputer merupakan komponen utama pada sebuah robot yang digunakan untuk pengolahan data masukan dari sensor dan kendali aktuator. Pada tahun 1950-an robot-robot cerdas mulai berkembang, seiring dengan berkembangnya komputer. Dengan semakin cepatnya kemampuan komputasi komputer dan semakin kecil ukuran fisiknya, maka robot yang dibuat memiliki kecerdasan yang cukup baik untuk melakukan pekerjaan yang biasa dilakukan oleh manusia. II. Robosoccer Ide awal menggunakan robot dalam permainan sepak bola dicetuskan oleh Profesor Alan Mcworth dari Universitas British Columbia, Kanada dalam papernya yang berjudul “On Seeing Robot” yang dipresentasikan padaVI-92, 1992 dan dipublikasikan di buku Computer Vision: System, Theory, and Applications halaman 1-13, World scientific Press, Singapore, 1993. Beberapa seri dari paper yang diterbitkan oleh kelompoknya adalah tentang diinamo robot untuk sepak bola. Pada Bulan Oktober tahun 1992 sekelompok peneliti dari Jepang yang tergabung dalam Workshop on Grand Challange in Artificial Intelligence tengah mendiskusikan tentang kemungkinan penggunaan robot untuk sepak bola dan memecahkan masalah tentang kecerdasan buatan pada robot untuk sepak bola. Pada bulan Juni 1993 para peneliti Jepang yang dipromotori oleh Minoru Asada, Yasou Kuniyoshi, Hiroaki Kitano membentuk suatu liga sepak bola robot yang diberi nama Robot J-League. Para peneliti itu menggunakan kepopuleran olahraga sepak bola sebagai sarana promosi pengenalan teknologi robot dan kecerdasan buatan kepada dunia. Akhirnya pada tahun 1997 penggunaan robot dalam sepak bola pertama kali diadakan di Nagoya, Jepang dengan nama Robot World Cup Soccer Games, yang diikuti oleh

Upload: asrul-yanuar

Post on 18-Jun-2015

1.678 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Modul Robo Soccer

BAB I

PENDAHULUAN

I. Sejarah Robotika

Perkembangan robotika pada awalnya bukan dari disiplin elektronika, melainkan berasal dari ilmuwan biologi pada sekitar abad XVIII. Ilmuwan biologi pada saat itu ingin menciptakan mahluk yang mempunyai karakteristik yang mereka inginkan dan menuruti apa yang mereka inginkan, dan sampai sekarang mahluk yang mereka ciptakan belum terwujud menjadi nyata.

Baru pada sekitar abad XIX robot mulai dikembangkan oleh insinyur teknik, yang pada saat itu masih berbekal keahlian mekanika untuk membuat boneka tiruan manusia yang dapat bergerak pada bagian tubuhnya.

Pada tahun 1920, robot mulai berkembang dari disiplin ilmu elektronika, yaitu teknik kontrol otomatis, tetapi pada saat itu komputer merupakan komponen utama pada sebuah robot yang digunakan untuk pengolahan data masukan dari sensor dan kendali aktuator.

Pada tahun 1950-an robot-robot cerdas mulai berkembang, seiring dengan berkembangnya komputer. Dengan semakin cepatnya kemampuan komputasi komputer dan semakin kecil ukuran fisiknya, maka robot yang dibuat memiliki kecerdasan yang cukup baik untuk melakukan pekerjaan yang biasa dilakukan oleh manusia.

II. Robosoccer

Ide awal menggunakan robot dalam permainan sepak bola dicetuskan oleh Profesor Alan Mcworth dari Universitas British Columbia, Kanada dalam papernya yang berjudul “On Seeing Robot” yang dipresentasikan padaVI-92, 1992 dan dipublikasikan di buku Computer Vision: System, Theory, and Applications halaman 1-13, World scientific Press, Singapore, 1993. Beberapa seri dari paper yang diterbitkan oleh kelompoknya adalah tentang diinamo robot untuk sepak bola.

Pada Bulan Oktober tahun 1992 sekelompok peneliti dari Jepang yang tergabung dalam Workshop on Grand Challange in Artificial Intelligence tengah mendiskusikan tentang kemungkinan penggunaan robot untuk sepak bola dan memecahkan masalah tentang kecerdasan buatan pada robot untuk sepak bola. Pada bulan Juni 1993 para peneliti Jepang yang dipromotori oleh Minoru Asada, Yasou Kuniyoshi, Hiroaki Kitano membentuk suatu liga sepak bola robot yang diberi nama Robot J-League. Para peneliti itu menggunakan kepopuleran olahraga sepak bola sebagai sarana promosi pengenalan teknologi robot dan kecerdasan buatan kepada dunia. Akhirnya pada tahun 1997 penggunaan robot dalam sepak bola pertama kali diadakan di Nagoya, Jepang dengan nama Robot World Cup Soccer Games, yang diikuti oleh 40 tim dari penjuru dunia dan disaksikan oleh lebih dari 5000 pemirsa. Setelah perlombaan pertama ini, perkembangan Roosoccer mengalami kemajuan yang sangat pesat. Pada perlombaan berikutnya yang diadakan di Paris, Perancis diikuti oleh hampir 100 tim dari berbagai negara. Kejuaraan ini diberi nama Robocup-98 Paris.

Page 2: Modul Robo Soccer

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

I. Dasar ElektronikaAnalisa Rangkaian elektronika pada umunya rumit untuk dilaksanakan, untuk

mendapatkannya kita kerapkali melakukan penyederhanaan analisa dengan mengabaikan beberapa parameter yang kurang berpengaruh dalam rangkaian elektronika. Sebagai contoh, kawat tembaga yang panjangnya tigapuluh cm memiliki potensial 0.0054 ohm dan induktansi 0.25µH dan jika kawat tembaga berada diatas plat logam yang kapasitasnya 3.3 pF. Untuk mempermudah analisis rangkaian, kita dapat menganggap kawat tembaga tersebut adalah konduktor murni.

Pada dasarnya pada tiap-tiap komponen elektronika memiliki karakateristik tersendiri sehingga pada perangkaiannya cukup memberikan kesulitan tersendiri.Misalnya pada komponen transistor memiliki karakter yang tidak terlalu tahan terhadap suhu tinggi sehingga pada pemasangannya (penyolderannya) harus dilakukan dengan cepat.

II. Komponen Elektronika

1. ResistorResistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi

jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya  terbuat dari bahan karbon .   Dari hukum Ohms diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol  Ω (Ohmega). 

Tipe resistor yang umum adalah berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association) seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut.

Gambar 1. Tabel kode warna Resistor dan bentuk resistor

Warna Nilaifaktor pengali

Toleransi

Hitam 0 1  Coklat 1 10 1%Merah 2 100 2%Jingga 3 1.000  Kuning 4 10.000  Hijau 5 100.000  Biru 6 106  Violet 7 107  Abu-abu 8 108  Putih 9 109  Emas - 0.1 5%Perak - 0.01 10%Tanpa warna

- - 20%

Page 3: Modul Robo Soccer

Jumlah gelang yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan besar toleransinya. Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10%  atau 20% memiliki 3 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil) memiliki 4 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Gelang pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan gelang terakhir  adalah faktor pengalinya.

Cara Membaca ResistorMisalnya resistor dengan gelang kuning, violet, merah dan emas. Gelang berwarna emas adalah gelang toleransi. Dengan demikian urutan warna gelang resitor ini adalah, gelang pertama berwarna kuning, gelang kedua berwana violet dan gelang ke tiga berwarna merah. Gelang ke empat tentu saja yang berwarna emas dan ini adalah gelang toleransi.  Dari tabel-1 diketahui jika gelang toleransi berwarna emas, berarti resitor ini memiliki toleransi 5%. Nilai resistansisnya dihitung sesuai dengan urutan warnanya. Pertama yang dilakukan adalah menentukan nilai satuan dari resistor ini. Karena resitor ini resistor 5% (yang biasanya memiliki tiga gelang selain gelang toleransi), maka nilai satuannya ditentukan oleh gelang pertama dan gelang kedua. Masih dari tabel-1 diketahui gelang kuning nilainya = 4 dan gelang violet nilainya = 7. Jadi gelang pertama dan kedua atau kuning dan violet berurutan, nilai satuannya adalah 47. Gelang ketiga adalah faktor pengali, dan jika warna gelangnya merah berarti faktor pengalinya adalah 100. Sehingga dengan ini diketahui nilai resistansi resistor tersebut adalah nilai satuan x faktor pengali atau 47 x 100  = 4.7K Ohm dan toleransinya adalah 5%.

Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resitor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya. Karena resistor bekerja dengan dialiri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar W=I2R watt.  Semakin besar ukuran fisik suatu resistor bisa menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut. Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt.

2.TransistorTransistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit

pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.Pada umumnya terdapat dua jenis transistor yaitu transistor BJT(Bipolar Junction Transistor) dan FET (Field Effect Transistor).

Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.

Untuk transistor BJT dapat dianalogikan sebagai 2 buah dioda seperti tampak pada gambar dibawah ini:

Gambar 2. Penampang Transistor dan lambangnya

Page 4: Modul Robo Soccer

Jenis transistor tersebut yaitu transistor tipe NPN (Negatif - Positif - Negatif) dan PNP(Positif – Negatif - Positif). Dan perbedaan ini secara garis besar terletak pada arah arus yang melewati tiap terminal dari komponen ini. Pada tipe NPN arah arus ditunjukkan pada gambar a dan tipe PNP pada gambar b.

Gambar 3. a Arah arus pada NPN b. Arah arus pada PNP

Cara kerja transistor BJT : Untuk NPN : apabila Potensial Basis > Potensial Emitor maka arus mengalir dari

Colector ke Emitor(sesuai panah). Untuk PNP : apabila Potensial Basis < Potensial Emitor maka arus mengalir dari

Emitor ke Colector(sesuai panah).

Tiap transistor memliki penguatan intern (hFE) sendiri, penguatan ini sesuai dengan rumus dasar transistor:

dan

namun karena nilai IB sangat kecil dibanding IC maka dapat dianggap

Keterangan : IE = Arus yang melalui EmitorIC = Arus yang melalui CollectorIB = Arus yang melalui Basis

Pada pelatihan ini digunakan transistor tipe BJT dengan model TO 92 (9012 dan 9013)

Gambar 4. Bentuk Transistor model TO 92

Dan secara umum transistor memiliki tegangan saturasi antara basis dan emitor sebesar 0,7 Volt untuk transistor tipe Silikon dan 0,2 untuk transistor tipe Germanium. Nilai tegangan yang melebihi batas saturasi tersebut menyebabkan transistor rusak (terbakar).

3. KapasitorKapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai didalam

merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, Filter, dan penyimpan energi listrik. Didalamnya 2 buah pelat elektroda yang saling berhadapan dan dipisahkan oleh sebuah insulator. Sedangkan bahan yang digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor diberikan tegangan DC maka energi listrik disimpan pada tiap elektrodanya. Selama kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut akan berhenti bila kapasitor telah penuh. Yang membedakan tiap - tiap kapasitor adalah dielektriknya.

IC = hFE . IB IE = IB + IC

IE = IC

Page 5: Modul Robo Soccer

Gambar 5 . Bentuk-bentuk kapasitor

Nilai dan satuan kapasitor adalah Farad dan biasanya disingkat F.Nilai satuan ini dianggap terlalu dasar, sehingga satuan Farad ini diperkecil lagi menjadi satuan-satuan sebagai berikut :5icrofarads (µF) nanoFarads (nF) picoFarads (pF)

0.000001µF = 0.001nF 1pF0.00001µF = 0.01nF 10pF0.0001µF = 0.1nF 100pF0.001µF = 1nF 1000pF0.01µF = 10nF 10,000pF0.1µF = 100nF 100,000pF1µF = 1000nF 1,000,000pF10µF = 10,000nF 10,000,000pF100µF = 100,000nF 100,000,000pF

1 F = 1 Farad = 1.000.000 Mikro Farad = 106 uF1 uF = 1000 nF = 100 KpF1 uF = 1.000.000 pico Farad = 106 pFNilai kapasitor selain dituliskan dengan kode warna seperti pada resistor, kebanyakan dituliskan dengan simbol-simbol angka seperti ini :0.1 artinya o.1 uF0.001 artinya 0.001 uF102 artinya 10 x 102 pF = 100 pF = 1 KpF203 artinya 20 x 103 pF = 200 PF = 20 KpF

4. Dioda

Dioda atau diode adalah sambungan bahan p-n yang berfungsi terutama sebagai penyearah. Bahan tipe-p akan menjadi sisi anode sedangkan bahan tipe-n akan menjadi katode. Bergantung pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya, diode bisa berlaku sebagai sebuah saklar tertutup (apabila bagian anode mendapatkan tegangan positif sedangkan katodenya mendapatkan tegangan negatif) dan berlaku sebagi saklar terbuka (apabila bagian anode mendapatkan tegangan negatif sedangkan katode mendapatkan tegangan positif). Kondisi tersebut terjadi hanya pada diode ideal-konseptual. Pada diode faktual (riil), perlu tegangan lebih besar dari 0,7V (untuk diode yang terbuat dari bahan silikon) pada anode terhadap katode agar diode dapat menghantarkan arus listrik. Tegangan sebesar 0,7V ini disebut sebagai tegangan halang (barrier voltage). Diode yang terbuat dari bahan Germanium memiliki tegangan halang kira-kira 0,3V.

Gambar 6 . Bentuk dan lambang dioda (1N4148)

Page 6: Modul Robo Soccer

5. LED (Light Emitting Diode)

LED merupakan komponen yang dapat mengahasilkan emisi cahaya. Led juga merupakan bentuk lain dari dioda sehingga strukturnyapun sama dengan dioda.Pada saat elektron menerjang sambungan P-N diketahui bahwa bukan hanya energi listrk yang melewatinya tetapi juga ada energi cahaya dan energi panas. Led digunakan untuk mengahsilakan cahaya secara efisien.Untuk mendapatkan emisi cahaya dari semikonduktor doping yang dipakai adalah Galium, Arsenic dan Phosphorus.Jenis doping ini menentukan warna dari LED yang dihasilkan.

Gambar 7. Bentuk LED dan lambangnya

Pada saat ini warna LED yang ada di pasaran adalah merah, hijau dan kuning.Ada juga LED yang bisa memancarkan lebih dari satu warna seperti merah, hijau dan kuning secara bergantian. Struktur dari LED tersusun atas material semikonduktor seperti Galium Arsenida Phosphida (GaAsP), Galium Fosfida (GaP) dan Galium Aluminium Fosfida (GaAlP). Karakteristiknya apabila diberi forward bias maka pertemuan antar kutub akan memendarkan cahaya dan warna cahaya tergantung dari jenis dan kadar material pertemuan. Intensitas cahaya yang dihasilkan berbanding lurus dengan arus maju yang mengalirinya. Dalam keadaan menghantar tegangan maju pada LED merah adalah 1.6 sampai 2.2 Volt, LED kuning 2.4 Volt, LED hijau 2.7 Volt. Sedangkan pada saat terbalik tegangan reverse pada LED merah adalah 3 Volt, LED kuning dan hijau maksimal 5 Volt.

Gambar 8. Cara pemasangan LED

Pada pemasangan LED perlu diseri dengan resistor minimal 1kOhm. Hal ini dilakukan untuk membatasi kuat arus yang akan melewati LED. Pada aplikasi arus bolak-balik sebelum LED perlu diberi dioda penyearah.

Page 7: Modul Robo Soccer

BAB III

ROBOSOCCER

II. Pengenalan Robosoccer

Robosoccer adalah salah satu jenis mobile robot sederhana yang dapat bergerak sesuai perintah yang diberikan dari remot kontrol dapat berupa maju, mundur, belok kiri, dan belok kanan. Untuk aplikasi dalam sepak bola pergerakan robot dapat digunakan untuk menggiring bola dan menendang bola. Robosoccer merupakan robot analog murni yang perintah geraknya dilakukan oleh pengendali (user) melalui remot kontrol yang dihubungkan dengan rangkaian elektronik dari robot. Rangkaian elektronik ini berupa driver motor DC yang dapat mengatur pergerakan motor dan pergerakan robot pada keseluruhan baik maju, mundur, dan belok.

Seiring dengan perkembangan teknologi aplikasi dari robosoccer sangatlah penting. Pengendalian robot dengan remot kontrol dan pengaturan pergerakan Motor DC dipakai secara luas dalam berbagai bidang. Salah satu contoh aplikasi pengendalian robot dengan remot adalah Kontes Robot Indonesia (KRI) dan GEGANA.

II. Struktur Sistem RobotRobosoccer merupakan robot analog yang dikendalikan secara manual melalui

sebuah remot kontrol. Pada aplikasi yang lebih canggih, robosoccer dapat dikendalikan meleui remot kontrol wireless sehingga dapat dikendalikan jarak jauh. Untuk sistem dari Robosoccer dapat dijelaskan melalui blok diagram berikut ini :

Gambar 9. Blok diagram sistem Robosoccer

II. 1. Remote Control Remote control adalah pengendali dari pergerakan robot baik itu maju, mundur,

belok, dan menendang. Pada bagian ini terdiri dari beberapa tombol yang tiap tombolnya merupakan perintah dari pergerakan robot. Pada remot lamgsung dihubungkan dengan baterai 9 V sebagai sumber tegangan sekaligus penghasil arus. Arus dari baterai ini akan masuk ke driver motor (H-Bridge) untuk menggerakkan motor DC sebagai sumber penggerak robot. Pada prinsipnya remot pada robosoccer hanya berfungsi sebagai switch yang menghubungkan arus dari baterai ke driver motor DC. Sebagai tombol pada remot kontrolnya kami menggunakan push button. Berikut ini adalah cara kerja dari push button sebagai switch pada rangkaian robosoccer :

Gambar 10. Cara Kerja Push Button

Remote Control(Pengatur Gerak)

Driver (H-Bridge)

Plant (Motor DC)

Page 8: Modul Robo Soccer

Pada gambar di atas Vcc adalah sebagai sumber tegangan (baterai) dihubungkan dengan suatu tahanan (load) dan push button. Arus akan melewati tahanan jika push button ditekan sehingga rangkaian tersebut menjadi close loop (arus mencapai ground). Pada remot kontrol robosoccer, tahanan (load) adalah H-Bridge yang nantinya akan dialiri arus listrik sehingga mampu menggerakakkan motor DC.

Gambar 11. Remote Robosoccer

Remot kontrol pada robosoccer dihubungkan ke driver motor DC melalui kabel. Tiap push button dapat mengalirkan arus dari baterai menuju driver. Transistor sebagai komponen utama driver motor memilki keterbatasan yaitu tidak boleh menerima dua arah arus yang berbeda pada saat yang bersmaan. Tips : Hindari penekanan dua tombol pada remot kontrol secara bersamaan karena dapat merusak driver.

Rangkaian skematik dari remot kontrol Robosoccer

Gambar 12. Skematik Rangkaian Remot Kontrol

Tendang

mundur

Kiri Kanan

majumajumaju

Ke driver

Page 9: Modul Robo Soccer

Rangkaian PCB dari remot kontrol Robosoccer

Gambar 13. PCB Layout Remot Robosoccer

II. 2. Driver Motor DC (H-Bridge)

Bagian ini merupakan bagian yang berfungsi untuk menggerakkan Plant (Objek) yaitu Motor DC dimana perubahan arah motor DC tersebut bergantung dari nilai tegangan yang diinputkan pada input dari Driver itu sendiri. Pada modul ini dibuat suatu konsep Driver H-Bridge (dinamakan H-Bridge sebab bentuk driver ini jika dicermati mirip huruf H dan bekerja seperti Bridge atau Jembatan yang berfungsi melewatkan arus dari tegangan supply positif ke motor kemudian ke ground) sehingga diharapkan respon dari remot kontrol ke pergerakan motor sangat cepat. Untuk itu digunakan transistor tipe 901x yang mampu memadukan antara kecepatan dan transfer arus yang besar. Selain itu transistor jenis ini juga low cost.

Dalam driver transistor berfungsi sebagai saklar yang mengalirkan arus ke motor. Arus yang mampu melewati Collector – Emitor transistor tipe 901x adalah maksimum sebesar 800 mA dan memiliki hFE sebesar 300, maka nilai arus basis maksimum yang

dapat disuplaikan ke basis setelah dikalkulasi adalah sebesar 2,6 mA.

Untuk lebih jelasnya mengenai prinsip kerja dari driver ini, lihat gambar disamping.

Motor akan bergerak ke suatu arah tertentu (misalnya arah Kanan) jika saklar A dan D ‘ON’, serta saklar B dan C ‘OFF’, sebaliknya jika saklar A dan D ‘OFF’ serta saklar B dan C ‘ON’ maka motor akan bergerak ke arah sebaliknya (misalnya Kiri). Pada driver ,kondisi realnya arah arus ditunjukan pada gambar berikut :

Gambar 14.Transistor sebagai saklar

Page 10: Modul Robo Soccer

V IN1 V IN2

Gambar 15a. Arah Arus saat kondisi VIN1 “HIGH” dan VIN2 “LOW”

V IN1 V IN2

Gambar 15b. Arah Arus saat kondisi VIN2 “HIGH” dan VIN1 “LOW”

Tips : Untuk memahami gambar 15a dan 15b, perhatikan arah panah dari komponen transistor (terminal Emitor nya) untuk mengetahui hubungan arah panah yang menunjukkan perjalanan arus dan arah arus yang melewati transistor.

II. 3. Plant (Motor DC)

Page 11: Modul Robo Soccer

Motor DC merupakan alat penggerak dari robot. Motor DC memilki konstruksi yang cukup sedehana, dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 16. Konstruksi Motor DC

Cara kerja dari motor Dc cukup sederhana. Pada saat ada arus yang masuk kedalam motor melalui kutub-kutub motor maka akan terjadi momen kopel yang akan memberikan force (gaya) untuk memutar motor. Untuk arah putaran motor tergamtung dari arah arus yang masuk ke motor. Karakteristik itulah yang mengawali ide dari pembuatan H-Bridge sebagai driver motor DC.

Tips : Hendaknya dalam membuat Robosoccer, perhatikan hubungan antara Supply (Catu/ Baterai) dengan tipe motor yang akan digunakan. Apabila digunakan baterai yang memiliki daya kecil (khususnya memiliki arus yang kecil) maka pilih motor yang memiliki torsi yang besar daripada kecepatan yang tinggi hal ini berpengaruh pada efisiensi baterai yang digunakan serta mobilitas dari Robosoccer itu sendiri (khususnya saat melintasi suatu belokan). Untuk mengetahui apakah motor tersebut memiliki torsi yang besar maka dapat dilihat lilitan (gulungan) dalam pada motor tersebut. Jika lilitan tersebut banyak (dalam arti diameter dari kawat tembaga yang dililitkan lumayan kecil sehingga jumlah gulungan sangat banyak )dan penuh (memenuhi kapasitas inti kumparan yang disediakan) maka motor tersebut cenderung memilki torsi yang besar, namun memilki kecepatan yang rendah. Tipe seperti inilah yang sesuai untuk Robosoccer sederhana yang akan dibuat.

BAB IV

Page 12: Modul Robo Soccer

PEMBUATAN ROBOT

1. Bagian-Bagian Robot

1.1 Rangka Utama Bagian ini berperan penting dalam kehandan robot, dikarenakan rangka utama digunakan untuk menopang bobot keseluruhan robot dan juga tempat peletakan komponen, untuk itu dibutuhkan bahan yang kuat namun fleksibel dalam artian mudah penanganannya, kali ini kita menggunakan bahan acrylic dikarenakan bahan ini kuat namun mudah dibentuk sesuai keinginan kita. Untuk bentuk dan desain dari rangka utama tergantung dari kreatifitas dari masing-masing peserta.

Tips : Pada penggunaan acrylic sebagai bodi utama usahakan ukuran dari bodi lebih lebar dari dua kali panjang motor dan gear box. Hal ini akan memudahkan pada pemasangan motor dan roda.

1.2 Motor DC dan Gear Box

Motor DC dan Gear Box tidak dapat dipisahkan, kedua-duanya merupakan suatu kesatuan. Gear box diperlukan untuk menambah torsi yang dikeluarkan oleh motor dan mengurangi beban motor saat memutar roda, sehingga torsi yang dihasilkan cukup untuk menggerakkan robot.

1.3 Roda Untuk dapat berpindah tempat robot membutuhkan piranti tambahan yang biasanya berupa roda atau kaki, kali ini kita menggunakan roda. Roda yang digunakan berbahan plastik dengan bagian luar dilapisi karet, hal ini diperlukan agar tidak terjadi slip sat roda berputar.

1

2

3

6

4

5

Page 13: Modul Robo Soccer

Tips : Pada pemasangan roda ,usahakan posisi ban benar-benar lurus anatara satu dengan yang lain sehingga arah laju pergerakan robot juga lurus.

1.4 Roda BebasPergerakan mobile robot yang dinamis akan membutuhkan suatu piranti yang memungkinkan robot bergerak dengan leluasa. Piranti tersebut berupa roda bebas yang dapat bergerak ke segala arah dan tidak mengganggu pergerakan roda robot. Pemasangan roda bebas bisa berada di depan atau di belakang tergantung dari desain tiap peserta.

1.5 BumperPada Robosoccer sangat diperlukan tambahan bodi agar dapat menggiring bola atau membuat bola selalu dalam penguasaan dan jangkauan untuk dapat ditendang. Bumper pada robosoccer dipakai untuk meletakkan bola agar dapat dibawa atau digiring ke gawang lawan. Bahan bumper bisa terbuat dari apa saja misalnya plastik, acrylic, atau logam Aluminium. Pada pelatihan kali ini digunakan bahan dari acrylic karena mudah dibentuk dan ringan.Tips : Pembuatan bumper depan jangan terlalu panjang karena dapat mempengaruhi mobilitas dari robot dan menambah beban motor sehingga boros terhadap baterai.

1.6 Rangkaian Elektronik (Electronics kit)Bagian ini merupakan bagian pokok dari robot. Pada bagian ini terdapat driver H-Bridge yang membuat robot dapat bergerak. Semua komponen elektronik dirangkai pada satu board circuit (PCB).Tips : Hati-hati saat menyolder komponen pada PCB, amati agar tidak ada track yang saling tersambung terkena timah solder. Kalau masih belum bisa menyolder tanyakan pada trainer atau asisten terdekat.

Rangkaian skematik dari electronics kit Robosoccer adalah sebagai berikut :

Page 14: Modul Robo Soccer

Gambar PCB dari Robosoccer

2. Desain MekanikUntuk desain mekanik merupakan kretifitas dari tiap- tiap peserta, tetapi yang perlu diperhatikan dalam membuat desain mekanik haruslah kokoh dan terbuat dari bahan yang cukup kuat, dalam pelatihan ini bahan yang digunakan adalah acrylic. Dibawah ini adalah contoh desain mekanik dari beberapa robot soccer yang ada.