robot lego mindstroms: teori dan praktek (sebagian dari isi buku)

RROOBBOOTT LLEEGGOO MMIINNDDSSTTOORRMMSS:: TTEEOORRII DDAANN PPRRAAKKTTEEKK 1

Robot Lego Mindstrom: Teori dan Praktek

Perpustakaan Nasional: Katalog Dalam Terbitan

ISBN: 978-979-1421-07-2

Cetakan 1, Desember 2010

Penulis

Wisnu Jatmiko

Andreas Febrian

Ferdian Jovan

Salman Salsabila

Ferry Heriyandi

Desain Sampul

Ari Wibisono

Penerbit

Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indonesia

Jl. Nugroho Noto Susanto

Kampus UI, Depok 16424

Jawa Barat,Indonesia

Hak Cipta

Seluruh isi buku dan sampul merupakan hak cipta Fakultas Ilmu Komputer Universitas

Indonesia.

Produk Robot LEGO dan perangkat lunak LEGO NXT-G merupakan hak cipta The LEGO Group.


Kata Pengantar

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan

hidayah-Nya semata Tim Penulis dapat menyelesaikan buku robotika ini. Buku yang

mengangkat topik robot LEGO ini diharapkan bisa menjadi bacaan yang cukup ringan

dan menarik minat banyak orang, terutama untuk remaja setingkat SLTP dan SLTA.

Isi buku ini terdiri dari bagian yang mengupas bagian-bagian pada Robot LEGO

Mindstroms secara detail, cara pemrograman diatas robot, dan contoh aplikatif

dalam dunia nyata. Robot LEGO Mindstorms sendiri merupakan perangkat keras

yang sudah dikenal luas dapat mendukung kreatifitas anak-anak dan remaja. Hal ini

menyebabkan perangkat ini cocok digunakan bagi kegiatan edukasi robotika yang

bersifat “ringan”, menarik, serta mudah dipahami. Sinergis dengan keunggulan LEGO,

Tim penulis pun menulis buku ini dengan pilihan kata yang sederhana dan mudah

dimengerti sehingga diharapkan dapat memberikan kenyamanan bagi para

pembacanya.

Kami menyadari bahwa kemajuan pada bidang riset dan teknologi suatu negara

sering diidentikkan dengan teknologi robot, seperti Jepang, USA, dan negara-negara

di Eropa sering. Di Indonesia sendiri, perkembangan teknologi robot sudah menarik

perhatian para peneliti. Sudah banyak penelitian-penelitian aplikatif yang sudah

dilakukan di Indonesia. Dukungan dan pancingan pemerintah, dalam hal ini

Mendiknas dan Menristek, juga mempercepat perkembangan dunia robotika di

Indonesia. Salah satu bentuknya adalah pertandingan robot KRI/KRCI yang diadakan

setiap tahunnya.

Penulisan buku ini didukung oleh Program Insentif 2008 tahun pertama (tahun

anggaran 2008) dan Program Insentif 2009 tahun kedua (tahun anggaran 2009)

dengan judul “Pengembangan Swarm Robot Untuk Mendeteksi Kebocoran Gas dan


Mendeteksi Bom di Gedung/Pabrik di Indonesia” dari Kementerian Riset dan

Teknologi Republik Indonesia serta didukung oleh Program Strategis Nasional 2009

dengan judul “Pemulihan Jaringan Informasi dan Komunikasi Secara Adaptif

Menggunakan Teknologi Robotika Pada Daerah Bencana Alam” dari Kementerian

Pendidikan Nasional Republik Indonesia.

Kami sangat berterimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan

dan atas kerjasama selama pelaksanaan pembuatan buku ini, terutama kepada

Kementrian Riset dan Teknologi, Kementerian Pendidikan Nasional, Fakultas Ilmu

Komputer Universitas Indonesia beserta seluruh jajarannya, para mahasiswa kuliah

robotika tahun ajaran 2008, 2009 dan 2010, serta seluruh mahasiswa di lab 3310 dan

1233. Atas jerih payah merekalah menjadikan buku ini akhirnya dapat diterbitkan.

Semoga bantuan dan kerjasama ini akan dapat memberi kontribusi yang berarti bagi

pengembangan keilmuan di Indonesia.

Kami juga menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang dijumpai dalam buku

ini, dan oleh karena itu kami juga sangat mengharapkan saran maupun kritik demi

perbaikannya.

Depok, Universitas Indonesia

November 2009

Tim Penulis


Bagaimana buku ini disusun?

Buku ini disusun dalam beberapa bab yang disusun dengan cara yang memungkinkan

pembaca dapat dengan mudah mengerti robotika. Berikut adalah bab-bab dalam

buku ini:

· Bab 1

Pembaca akan diajak untuk melihat perkembangan dunia robotika. Mulai dari

awal mula terciptanya robot sampai perkembangan robot saat ini, khususnya

di Indonesia.

· Bab 2

Pembaca diperkenalkan dengan Lego Mindstorms NXT yang merupakan

model robot utama dalam buku ini.

· Bab 3

Penjelasan lebih jauh mengenai Lego Mindstorms NXT. Pada bab ini akan

dijelaskan cara perakitan robot dengan mengambil studi kasus Door Alarm,

Robot Hammer, dan Machine Gun .

· Bab 4

Pada bab ini akan dijelaskan cara mengontrol dan pemrograman diatas robot

Lego Mindstorms NXT.

· Bab 5

Pembaca akan diperkenalkan dengan perangkat lunak NXT-G. Perangkat

lunak ini dapat digunakan untuk membuat program diatas Robot Lego

Mindstorms NXT.

· Bab 6

Pada bab 6ini pembaca akan melihat dan mencoba membuat program

dengan menggunakan NXT-G. Studi kasus yang digunakan adalah program

untuk robot yang sudah dirakit pada bab 3, yaitu Door Alarm, Robot Hammer,

dan Machine Gun.


· Bab 7

Pada bab terakhir ini pembaca diberikan gambaran tentang simulasi

perlombaan robotika, dengan memanfaatkan beberap algoritma untuk

menyelesaikan suatu kasus.

Tujuan

Buku Teori dan Praktek Robot Lego NXT Mindstorms menjelaskan praktik dari

penggunaan robot Lego NXT mindstorm secara terstruktur dengan baik, dimulai dari

pengenalan robotika, penjabaran sensor-sensor yang dimiliki oleh robot lego NXT

Mindstorms, dan tahap-tahap perakitan robot Lego. Penjelasan yang mendetail dan

dengan gaya bahasa yang mudah dipahami, akan memudahkan para pembaca untuk

dapat memahami buku ini dengan mudah. Diharapkan dengan dibuatnya buku ini

pembaca dapat menumbuhkan minat para pembaca untuk dapat mengembangkan

kreatifitas yang dituangkan dalam logika robotika.

Kami juga menyertakan CD-ROM yang berisi program-program yang kami contohkan

dalam buku ini. Isi CD-ROM juga tersedia pada http://www.cs.ui.ac.id/staf/wisnuj/.

Bahan yang tersedia pada website ini akan terus kami perbaharui.


Daftar Isi

KATA PENGANTAR .................................................................................................. 3

BAGAIMANA BUKU INI DISUSUN? ...................................................................... 5

DAFTAR ISI................................................................................................................. 7

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. 12

DAFTAR TABEL ...................................................................................................... 24

BAB 1. DUNIA ROBOT ........................................................................................... 26

1.1 PERKEMBANGAN ROBOTIKA DI DUNIA 26

1.2 TEKNOLOGI DAN PERKEMBANGAN ROBOT DI INDONESIA ................................. 28

1.3 FAKTOR PENDORONG PERKEMBANGAN ROBOTIKA DI INDONESIA ................... 30

1.4 FAKTOR PENGHAMBAT PERKEMBANGAN ROBOTIKA DI INDONESIA ................ 31

1.5 PENGARUH PERKEMBANGAN ROBOTIKA DI INDONESIA..................................... 32

1.6 PERKEMBANGAN ROBOTIKA DI FAKULTAS ILMU KOMPUTER UI ..................... 33

1.6.1 OSL (Odor Source Localization) ............................................................ 33

1.6.2 Robot Soccer ........................................................................................... 35

1.6.3 Robot Formasi ......................................................................................... 36

1.6.4 Robot Bencana ........................................................................................ 38

1.7 SELF EVALUATION BAB 1 39

BAB 2. ROBOT LEGO MINDSTORMS ................................................................ 40

2.1 MENGENAL ROBOT LEGO MINDSTORMS NXT .................................................. 41

2.2 KOMPONEN LEGO MINDSTORM NXT 42

2.2.1 NXTBrick ............................................................................................... 43

2.2.2 Sensor Ultrasonik .................................................................................... 44


2.2.3 Sensor Cahaya ......................................................................................... 45

2.2.4 Sensor Sentuh.......................................................................................... 48

2.2.5 Sensor Suara............................................................................................ 49

2.2.6 Servo Motor ............................................................................................ 51

2.3 PENGUJIAN SENSOR DAN MOTOR 51

2.4 MODEL ROBOT LEGO MINDSTORM NXT .......................................................... 56

2.4.1 Tribot 56

2.4.2 Alpha Rex ............................................................................................... 56

2.4.3 Pet N 57


BAB 3. PERAKITAN ROBOT LEGO .................................................................... 59

3.1 DOOR ALARM 59

3.1.1 Fungsi Door Alarm ................................................................................. 59

3.1.2 Desain Door Alarm ................................................................................. 60

3.1.2.1 Perakitan Robot Door Alarm Tahap Ke - 1 .................................. 60




3.2 MACHINE GUN 66

3.2.1 Fungsi Robot ........................................................................................... 66

3.2.2 Desain 66

3.2.2.1 Perakitan Robot Machine Gun Tahap Ke - 1 ............................... 66







3.3 ROBOT HAMMER 88

3.3.1 Fungsi Robot ........................................................................................... 88

3.3.2 Desain 89


3.3.2.1 Perakitan Robot Hammer Tahap Ke - 1 ....................................... 89







3.3.2.8 Perakitan Robot Hammer Tahap Ke - 8 ..................................... 100

3.3.2.9 Perakitan Robot Hammer Tahap Ke - 9 ..................................... 101

3.3.2.10 Perakitan Robot Hammer Tahap Ke - 10 ................................... 103

3.3.2.11 Perakitan Robot Hammer Tahap Ke - 11 ................................... 105


BAB 4. KONTROL ROBOT DAN PROGRAM ROBOT LEGO ...................... 107

4.1 MENGONTROL ROBOT LEGO 107

4.2 PEMBUATAN PROGRAM 108

4.2.1 Pemrograman Teks ............................................................................... 109

4.2.2 Bahasa Visual........................................................................................ 110

4.3 NXT-G 113

4.4 VISUAL ROBOTIC STUDIO 114

4.5 APLIKASI-APLIKASI LAIN 116

4.5.1 NBC 116

4.5.2 NXC 116

4.5.3 LeJOS 116

4.5.4 Robot C 118


BAB 5. PENGENALAN LEGO NXT-G ................................................................ 120

5.1 NXT GRAPHICAL PROGRAMMING (NXT-G) ....................................................... 120

5.1.1 NXT Firmware ..................................................................................... 121

5.1.2 Lingkungan Pemrograman .................................................................... 122

5.1.3 Blok dan Palette .................................................................................... 123


5.1.4 Bantuan 126

5.1.5 Program NXT-G Pertama ..................................................................... 127

5.2 KOMPONEN-KOMPONEN LEGO NXT-G ........................................................... 131

5.2.1 Blok Program ........................................................................................ 131

5.2.2 Kabel Data ............................................................................................ 131

5.2.3 Sumber Data.......................................................................................... 133

5.3 MENGGERAKAN MOTOR 134

5.3.1 Gerakan Maju dan Mundur ................................................................... 135

5.3.2 Berhenti 136

5.3.3 Belok kiri-kanan.................................................................................... 136

5.3.4 Kekuatan Motor .................................................................................... 137

5.3.5 Durasi Gerakan ..................................................................................... 137

5.3.6 Brake atau Coast? ................................................................................. 138

5.4 PERHITUNGAN ARITMATIKA DAN LOGIKA ........................................................ 139

5.4.1 Variabel 139

5.4.2 Operator Aritmatika .............................................................................. 142

5.4.3 Operator Logika .................................................................................... 143

5.5 PERCABANGAN DAN PENGULANGAN 144

5.5.1 Parameter Blok Percabangan ................................................................ 147

5.5.2 Parameter Blok Pengulangan ................................................................ 149

5.6 SENSOR-SENSOR 152

5.6.1 Sensor Sentuh........................................................................................ 154

5.6.2 Sensor Suara.......................................................................................... 158

5.6.3 Sensor Ultrasonik .................................................................................. 160

5.6.4 Sensor Cahaya ....................................................................................... 163

5.6.5 Tombol NXT ......................................................................................... 165

5.6.6 Masukan dan Keluaran Blok Sensor ..................................................... 168

5.7 DRIVE TEST 170


BAB 6. PROGRAM-PROGRAM LEGO .............................................................. 177

6.1 DOOR ALARM 177


6.1.1 Program Utama ..................................................................................... 178

6.1.2 Active Alarm ......................................................................................... 182

6.1.3 Number of People ................................................................................. 184

6.1.4 Update Number of People ..................................................................... 186

6.2 MACHINE GUN 188

6.2.1 Indikator Kondisi Terkunci ................................................................... 188

6.2.2 Perubahan Kondisi Terkunci Menjadi Mode Tembak .......................... 190

6.2.3 Mulai Menembak dengan Menggerakan Motor ................................... 194

6.3 ROBOT HAMMER 197

6.3.1 Kalibrasi Sensor Cahaya ....................................................................... 198

6.3.2 Deklarasi Variabel jumlah_benda ......................................................... 205

6.3.3 Mengatur Jumlah Benda ....................................................................... 206

6.3.4 Menampilkan Petunjuk dan Menunggu Sentuhan ................................ 216

6.3.5 Pesan dan Nada Persiapan .................................................................... 218

6.3.6 Pembuatan Variabel Berhenti dan Counter .......................................... 221

6.3.7 Program Utama ..................................................................................... 222

6.3.7.1 Mendeteksi dan Memukul Benda ............................................... 223

6.3.7.2 Kontrol Pergerakan Benda ......................................................... 228

6.3.7.3 Cek dan Update Status Variabel jumlah_benda dan berhenti .... 231

6.3.8 Skenario Hammer Car Robot ................................................................ 234


BAB 7. SKEMA KOMPETISI ROBOT ................................................................ 240


DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 253

DAFTAR INDEX ..................................................................................................... 256

Halaman ini sampai bab berikutnya sengaja dikosongkan.

Jika Anda tertarik dengan buku ini, hubungi kami di

http://kamiberkatarsis.com/lang/en/hubungi-kami/


Bab 1. Dunia Robot

1.1 Perkembangan Robotika di Dunia

Saat ini, secara sadar atau tidak, robot memang telah

hadir di dalam kehidupan manusia dalam bentuk yang

bermacam-macam. Ada robot sederhana untuk

mengerjakan hal-hal yang mudah atau kegiatan yang

berulang. Ada pula robot yang dirancang untuk

"berperilaku" sangat kompleks dan dapat mengendalikan dirinya sendiri sampai

batas tertentu. Di kalangan umum pengertian robot selalu dikaitkan dengan

"makhluk hidup" berbentuk manusia maupun binatang yang terbuat dari logam dan

bertenaga listrik. Arti robot secara luas adalah alat yang dalam batas-batas tertentu

dapat bekerja sendiri (otomatis) sesuai dengan perintah yang diberikan oleh

perancangnya. Pengertian mempertegas hubungan yang erat antara robot dan

otomatisasi. Hampir seluruh aktivitas kehidupan modern kini bergantung pada robot

dan otomatisasi [1].

Istilah “robot” bukanlah kata yang berasal dari para peneliti pada zaman dahulu.

Istilah ini justru lahir dari seni drama yang berkembang di tahun 1920-an. Karel

Čapek adalah orang yang pertama kali menggunakan kata robot, kata ini muncul

dalam naskah drama yang berjudul Rossum's Universal Robots pada tahun 1991.

Kata “robot” dalam bahasa Ceko berarti pekerja. Karel menggunakan kata ini dalam

dramanya untuk menyebut mesin yang dapat melakukan pekerjaan manusia secara

otomatis.

Pada awal abad ke-13 M, Al-Jazari telah mampu menciptakan robot yang bisa

diprogram serta memiliki bentuk tubuh seperti manusia (humanoid). Fakta itu

sekaligus mematahkan klaim Barat sebelumnya yang menyatakan bahwa Leonardo

Kata robot berasal

dari seni drama dari

bahasa Ceko yang

berarti PEKERJA.

yang


da Vinci merupakan perintis teknologi robot pertama pada 1478 M. Mesin robot

yang diciptakan Al-Jazari diletakan diatas sebuah perahu yang terapung di sebuah

danau. Al-Jazari menggunakan empat buah robot yang terdiri dari dua robot

penabuh drum, sebuah robot peniup harpa, dan pemain suling logam. Robot-robot

ini diciptakan untuk menghibur tamu kerajaan saat jamuan minum. Al Jazari

mengembangkan prinsip hydraulic untuk menggerakkan mesin yang kemudian hari

dikenal sebagai mesin robot.

Beberapa kejadian penting berkaitan dengan perkembangan dunia robotika:

· Penciptaan robot mempunyai sejarah yang cukup panjang. Beberapa mitos

kuno menyatakan bahwa banyak "pembantu mekanikal" dihasilkan oleh

masyarakat Yunani dan China sejak abad ke-4 sebelum masehi.

· Sekitar tahun 1136 - 1206, seorang pencipta muslim dari dinasti Artuqid di

Turki bernama Al-Jazari telah menciptakan bermacam-macam mesin, alat-

alat dapur dan alat-alat musik yang digerakkan oleh air.

· Pada tahun 1495, Leonardo da Vinci mulai merancang sketsa robot

humanoid (robot yang bisa bergerak seperti gerakan manusia). Hal ini

terungkap di buku catatan da Vinci yang ditemukan sekitar tahun 1950. Di

dalam buku itu tergambar sketsa rancangannya tentang satu tentara

mekanikal, yang kemudian terkenal dengan nama Robot Leonardo.

· Melangkah ke penciptaan robot jaman modern, seorang pengukir dari

Jepang bernama Hisashige Tanaka telah berhasil menciptakan banyak

patung permainan dengan aspek mekanikal yang rumit, yang bisa

menghidangkan segelas teh, memanah, serta menulis kaligrafi Jepang.

Salah satu karya Tanaka Hisahige adalah mesin uap pertama yang dibuat

oleh Jepang.

· Pada tahun 1926, perusahaan Westinghouse Electric Corporation berhasil

menciptakan robot untuk tujuan kerja di pabriknya yang diberi nama


Televox dan robot-robot lain yang lebih kecil bernama Rastus. Tahun 1930-

an WEC berhasil menciptakan robot humanoid dan dipamerkan di

Worldfair pada tahun 1939-1940.

· Robot automasi elektronik pertama diciptakan oleh William Grey Walter

dari Burden Neurological Institute di Inggris pada tahun 1949. Robot itu

diberi nama Elmer dan Elsie yang akan bergerak berdasarkan deteksi

cahaya dari luar.

· Robot modern, yang dapat diprogram dan digerakkan secara digital

diciptakan oleh George Devol pada tahun 1954 diberi nama Unimate.

Unimate pertama Devol dibeli oleh General Motor untuk dipakai di pabrik

mobil GM yang berada di Trenton, New Jersey.

· Para pencipta robot tidak akan berhenti sampai disini. Setiap tahun

persaingan robot dari perusahaan-perusahaan raksasa di dunia akan tetap

berlangsung sengit dan menghasilkan robot-robot yang semakin canggih.

Contohnya Toyota yang menciptakan robot dengan tinggi 120 cm dan

berat 35 kg, yang dapat meniup terompet dan memainkan sebuah lagu.

Sony dengan Qrio yang bisa menyanyi, menari dan berjalan dengan

kecepatan 14 meter/menit, juga robot anjing yang bernama Aibo. Honda

pun turut serta dengan menghasilkan robot humanoid yang diberi nama

Asimo.

1.2 Teknologi dan Perkembangan Robot di Indonesia

Sebenarnya sejak tahun 1980-an pengembangan dan penggunaan mesin otomatis di

Indonesia telah dilakukan terutama pada kelompok industri strategis, seperti PT

Pindad (Perindustrian Angkatan Darat) yang berfokus pada sistem dan peralatan

yang menunjang hajat hidup orang banyak. PT LEN Industri yang bergerak pada

bidang IT, perangkat lunak, dan energi. PT Bharata dan PT BBI (Boma Bisma Indra)

yang bergerak dalam bidang pengecoran presisi untuk membuat bagian-bagian

mesin. Selain itu PT DI (Dirgantara Indonesia) dan PT PAL (Penataran Angkatan Laut)


sebagai pengguna mesin otomatis, telah

memiliki pengetahuan yang tinggi dalam

mengoperasikan robot untuk teknik

pesawat terbang dan teknik perkapalan.

Pada tahun 2001, Kementerian Riset

dan Teknologi bekerja sama dengan

Departemen Pendidikan Nasional telah mempromosikan Kontes Robot Indonesia

dalam pameran Ristek tahunan, yaitu RITECH EXPO (Research, Inovation, Technology

Expo) di Balai Sidang Jakarta.

Terdapat prestasi lain yang diraih oleh Indonesia diantaranya adalah:

· Para pemuda pernah merebut juara di bidang robotika regional dan

internasional. Prestasi terakhir pada tahun 2007 dicapai robot G-Rush yang

berhasil merebut juara 2 dalam Kejuaraan Robot Dunia di Vietnam,

mengalahkan robot dari berbagai negara, termasuk Jepang yang

merupakan salah satu negara termaju di bidang robotika.

· Industri pertahanan Indonesia telah mampu membuat berbagai platform

darat, laut dan udara. Mulai dari pembuatan APC (Armored Personnel

Carrier), Hovercraft, hingga pesawat angkut. Indonesia melalui PT DI yang

sebelumnya bernama IPTN (Industri Pesawat Terbang Nurtanio) telah

berhasil merancang, membuat dan menerbangkan pesawat CN-235 dan N-

250.

Prestasi-prestasi tersebut menunjukkan bahwa Indonesia mampu menciptakan

‘tubuh’ robot. Hal selanjutnya yang perlu dilakukan adalah menambahkan sensor

dan pemroses data sebagai ‘panca indera’ dan ‘otak’ robot. Arah inilah yang saat ini

sedang dituju oleh Indonesia dalam bidang robotika.

Banyak elemen yang mengikuti kegiatan

RITECH EXPO 2008, diantaranya pemerintah

daerah, LPND Ristek, BUMN, Perguruan

Tinggi, kalangan industri, asosiasi-asosiasi,

produsen, pengembang dan pengguna

produk inovasi.

engguna


1.3 Faktor Pendorong Perkembangan Robotika di Indonesia

Beberapa faktor pendorong bagi indonesia untuk mengembangkan teknologi robot :

· Proses pembuatan, pengembangan dan pengujian kendaraan tak berawak,

misalnya UAV (Unmanned Aerical Vehicle) . Pengembangan kendaraan tak

berawak tidak memerlukan biaya sebesar pembuatan, pengembangan dan

pengujian pesawat berawak. Hal ini tentu sesuai dengan kondisi keuangan

bangsa kita, sehingga mengembangkan kendaraan tak berawak merupakan

sebuah solusi yang pantas untuk dipertimbangkan.

· Perangkat robot import yang saat ini digunakan oleh TNI (Tentara Nasional

Indonesia) POLRI (Kepolisian Republik Indonesia) banyak memiliki

kekurangan, seperti biaya operasi dan perawatan yang tinggi.

Ketidakcocokan robot dengan kondisi lingkungan di Indonesia juga menjadi

masalah. Robot penjinak bom POLRI buatan Inggris sering dikeluhkan

seringkali berhenti secara tiba-tiba akibat terlalu panasnya iklim tropis

Indonesia. Hal ini menunjukkan bahwa pasar robot dalam negeri sudah

tercipta dan bisa menjadi pondasi pengembangan kendaraan tak berawak.

· Beberapa faktor penarik lain bagi Indonesia untuk mengembangkan

teknologi robot adalah tuntutan perkembangan zaman dan teknologi di

dunia.

· Faktor pendorong lainnya adalah maraknya kegiatan perlombaan-

perlombaan di bidang robotika. Perlombaan-perlombaan ini telah

melahirkan insan-insan pemikir dan pembuat robot yang berkemampuan

tinggi. Beberapa contoh perlombaan yang ada di Indonesia adalah:

Ø KRI (Kontes Robot Indonesia) merupakan kontes tahunan yang

diadakan oleh DIKTI (Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi) yang

memiliki tema yang berubah-ubah setiap tahunnya.


Ø KRCI (Kontes Robot Cerdas Indonesia) merupakan kontes tahunan yang

diadakan oleh DIKTI yang terbagi ke dalam empat divisi yang memiliki

spesialisasi yang berbeda-beda.

Ø KRSI (Kontes Robot Seni Indonesia) merupakan suatu ajang kompetisi

perancangan dan pembuatan robot yang disertai dengan unsur-unsur

seni dan budaya. Peserta diwajibkan untuk membuat satu atau

beberapa robot yang terkoordinasi untuk menampilkan seni budaya

yang diinginkan sesuai tema yang ada. KRSI ini baru diadakan mulai

tahun 2009 ini.

Ø Galelobot (Ganesha Line Follower Robot 2008) yang diadakan oleh

Himpunan Mahasiswa Fisika Teknik ITB.

Ø Roboline Follower Contest yang diadakan oleh UGM.

Ø Indonesia – Japan Expo Robot Contest (IJE Robocon 2008) merupakan

pertandingan yang diikuti oleh dua universitas dari Jepang dan sepuluh

universitas dari Indonesia, dimana tim PENS (Politeknik Elektronik

Negeri Surabaya) dari Indonesia menjadi juara kontes ini.

· Indonesia mampu meraih posisi ketiga dalam kontes robot ABU ROBOCON

2008. Kontes robot tersebut merupakan kontes berskala internasional.

1.4 Faktor Penghambat Perkembangan Robotika di Indonesia

Beberapa faktor penghambat bagi indonesia untuk mengembangkan teknologi

robot:

· Perkembangan ilmu robotika di Indonesia lamban dan masih kekurangan

peneliti yang berdedikasi. Penelitian tentang robot menghabiskan waktu

yang banyak dan dana yang besar, sedangkan jumlah sponsor yang

membiayai pengembangan penelitian robot masih sedikit.


Bab 2. Robot LEGO Mindstorms

Seiring dengan perkembangan teknologi yang cukup pesat ini, robot bukan lagi pada

suatu konsep yang sulit seperti yang kita tahu sebelumnya, namun robot merupakan

bentuk alat bantu manusia yang dapat diaplikasikan pada kehidupan sehari-hari.

Dengan kreatifitas generasi muda dan kalangan professional dalam mendesain dan

membuat program pada robot, pemrograman terhadap device robotika dapat

dilakukan dengan menggunakan high level language, atau menggunakan drag and

drop.

Gambar 2-1. Komponen-Komponen Robot LEGO.

Inovasi ini akan menjadi terobosan baru dalam hal pemrograman terhadap peralatan

robotika, sehingga teman-teman pelajar akan dipermudah dalam penerapan segi

elektriknya dan dapat lebih berkonsentrasi terhadap perintah-perintah logikanya.

Selain dari kemudahan yang ditawarkan oleh Robot LEGO NXT Mindstorm,

perangkat robotika LEGO juga memiliki kelebihan antara lain :

· Dapat dibentuk sesuai dengan imaginasi (mobil, helikopter, robot, mesin, dan

lain-lain).

· NXT Mindstorms dioperasikan dengan program.

· Program berbasis drag and drop (user friendly).


Robot, kendaraan, dan mesin dibentuk dari NXTBrick. Terdapat satu processor 32-bit

untuk menggerakkan motor, berdasarkan input dari sensor-sensor. Sensor-sensor

yang dapat digunakan dalam perangkat LEGO Mindstorm adalah sensor: cahaya,

suara, warna, tekanan, dan ultrasonik.

Robot LEGO NXT Mindstorm membuat pekerjaan yang berhubungan dengan

elektronika, misalnya kebutuhan menyambungkan beberapa perangkat dengan

solder, mengukur tegangan dari peralatan elektrik menjadi tidak ada. Pengguna

dapat merkait Robot LEGO NXT Mindstorm layaknya merakit mainan lego, dan

melakukan programming dengan cara melakukan drag and drop diatas user interface

Robot LEGO NXT Mindstorm.

2.1 Mengenal Robot LEGO Mindstorms NXT

LEGO Mindstorms NXT adalah perangkat robot edukasional keluaran LEGO. Seri NXT

ini resmi dirilis pada tahun 2006 sebagai penerus dari seri sebelumnya, yaitu RIS

(Robotics Invention System) yang sukses di pasaran. Penggunaan Mindstorms NXT

membantu mempermudah pembuatan robot [2]. Hal ini dikarenakan Mindstorms

NXT menghilangkan kebutuhan untuk menyolder sirkuit dan menghilangkan

kesulitan saat pemasangan motor. Robot yang dibuat menggunakan LEGO tidak

dapat dianggap sebagai sebuah robot final, tapi dapat dianggap sebagai sebuah

model. Perangkat robot LEGO tersedia dalam 2 versi, yaitu Retail dan Educational.


Gambar 2-2. Komponen-Komponen Robot LEGO.

Untuk membuat program yang berjalan di Mindstorms NXT, tersedia banyak pilihan.

LEGO sendiri sudah menyediakan sebuah aplikasi yang dikenal dengan nama NXT-G

(NXT Graphical Programming). Microsoft juga menyediakan aplikasi Microsoft

Robotics Studio (Robotics Studio) yang dapat digunakan dengan berbagai jenis robot

termasuk LEGO Robotics Studio di desain agar seluruh komputasi dilakukan

dikomputer sehingga sangat cocok untuk membangun aplikasi yang kompleks.

Masih banyak aplikasi lain yang dapat digunakan dengan LEGO seperti NBC, NXC,

BrixCC, leJOS, dan pyNXT.

2.2 Komponen LEGO Mindstorm NXT

Ada beberapa jenis Lego Mindstorm 2.0 yang beredar dipasaran yaitu :

1. Lego Mindstorm Retail Kit (Diperuntukkan untuk hobi dan perorangan)

2. Lego Mindstorm Education Base Set (Diperuntukkan untuk kebutuhan

lembaga pendidikan).


Selain kedua jenis LEGO Mindstorms NXT diatas, LEGO Mindstorms NXT juga

menyediakan paket aksesoris yang didalamnya terdapat motor, lego, dan sensor

tambahan sebagai pelengkap paket LEGO Mindstorms NXT standard.

Paket standard dari robot LEGO Mindstorms NXT memiliki beberapa komponen,

antara lain

2.2.1 NXTBrick

NXTBrick adalah otak dan sumber tenaga dari robot LEGO Mindstorms NXT.

Program yang sudah dibuat akan dimasukan dan dijalankan oleh NXTBrick. Robot

dapat menerima informasi seperti sentuhan, suara, atau intensitas cahaya sesuai

dengan sensor yang digunakan. Informasi tersebut dikirim ke NXTBrick agar dapat

diproses lebih lanjut. NXTBrick juga memberikan tenaga yang diperlukan motor agar

dapat bergerak.

Gambar 2-3. NXT Program.

Fitur dari NXTBrick di antaranya sebagai berikut:

· Empat buah Port sensor: 1 s/d 4

· Tiga buah Port motor: A, B, dan C.

· USB Port untuk menerima dan mengirimkan data.

· Bluetooth yang dapat digunakan untuk menerima dan/atau mengirimkan

data.


· LCD untuk menampilkan kondisi internal NXTBrick.

· Speaker terintegrasi agar robot dapat mengeluarkan suara.

Spesifikasi teknis dari NXTBrick di antaranya sebagai berikut:

· Mikrokontroler ARM7 32 bit.

· FLASH 256 KB, RAM 64 KB.

· Mikrokontroler AVR 8 bit.

· Bluetooth kelas 2.

· LCD 100 x 64 piksel.

· Baterai lithium atau 6 buah baterai AA sebagai sumber tenaga.

2.2.2 Sensor Ultrasonik

Ultrasonik adalah suara atau getaran dengan

frekuensi yang terlalu tinggi untuk bisa didengar

oleh telinga manusia. Ultrasonik bergetar dalam

rentang lebih besar dari 20 KiloHertz. Ultrasonik

juga dapat dijelaskan secara sederhana sebagai

gelombang ultra (di atas) frekuensi gelombang

suara (sonik). Gelombang ultrasonik ini digunakan

oleh lumba-lumba dan kelelawar. Lumba-lumba menggunakan gelombang ultrasonik

untuk komunikasi. Sedangkan kelelawar menggunakannya untuk navigasi. Berikut

adalah gambar sensor ultrasonik yang tersedia dalam LEGO Mindstorms NXT.

Pada LEGO Mindstorms NXT, sensor ultrasonik merupakan sensor utama untuk

navigasi dan penghindaran halangan. Bisa dikatakan pemanfaatan gelombang

ultrasonik ini meniru teknik navigasi pada kelelawar atau kapal selam. Sensor ini

berbentuk seperti mata. Mata sebelah kanan merupakan pemancar gelombang

ultrasonik, dan mata sebelah kiri adalah penerima gelombang ultrasonik.

Kinerja dan ketepatan

sensor akan dipengaruhi

oleh faktor lingkungan,

seperti suhu, kelembaban,

atau cahaya.

aban,


Gambar 2-4. Sensor Ultrasonik

Cara kerja sensor ultrasonik pada LEGO Mindstorms NXT mengikuti konsep

penggunaan gelombang ultrasonik untuk menentukan jarak. Awalnya mata kanan

akan memancarkan gelombang ultrasonik. Setelah beberapa saat mata kiri akan

menerima pantulan gelombang ultrasonik yang dipancarkan sebelumnya. Selisih

antara waktu gelombang dikirimkan dan pantulannya diterima akan digunakan untuk

menentukan posisi benda terdekat.

Sensor ultrasonik LEGO Mindstorms NXT tidak mampu membaca jarak yang lebih

kecil dari 3 cm. Berdasarkan penelitian, ada dua kelemahan paling utama pada

sensor ini. Kelemahan pertama adalah terjadinya kekacauan untuk perhitungan pada

jarak lebih besar dari 255 cm. Hal ini dikarenakan nilai yang didapatkan sensor sudah

berada di luar rentang nilai yang dimiliki NXTBrick. Kelemahan kedua adalah untuk

benda yang berada pada jarak antara 25 cm – 50 cm, sensor mempunyai probabilitas

besar untuk membaca jarak tersebut menjadi 48 cm.

2.2.3 Sensor Cahaya

Sebelum membahas lebih jauh tentang sensor cahaya, akan dijelaskan secara singkat

mengenai konsep cahaya. Cahaya adalah radiasi elektromagnetik dari sebuah

gelombang yang dapat terlihat oleh manusia (sekitar 400-700 nm). Cahaya memiliki


Bab 3. Perakitan Robot Lego

Ada berbagai macam bentuk robot yang dapat dibuat dengan menggunakan LEGO

Mindstorms NXT . Saat ini sudah terdapat banyak sumber tersedia, baik online

maupun buku yang menjelaskan mengenai desain-desain robot LEGO. Pada bagian

ini akan ditunjukkan beberapa robot yang mungkin dibuat dengan menggunakan

paket Mindstorms NXT standar edisi edukasi.

3.1 Door Alarm

Gambar 3-1. Door Alarm dengan LEGO.

3.1.1 Fungsi Door Alarm

Door Alarm akan mengeluarkan suara dan menghitung ada berapa banyak orang

yang berada dalam ruangan. Door Alarm dipasangkan di dekat pintu sehingga setiap

orang yang melewati pintu pasti akan terdeteksi oleh sensor ultrasonik.


3.1.2 Desain Door Alarm

3.1.2.1 Perakitan Robot Door Alarm Tahap Ke - 1

Pada tahap pertama ini akan dibangun pengunci sensor ultrasonik yang akan

dihubungkan dengan NXTBrick. Sensor ultrasonik digunakan untuk mendeteksi

apakah ada objek didekat sensor tersebut. Komponen-komponen yang digunakan

pada tahap 1 ini dapat dilihat pada Gambar 3-2.

Gambar 3-2. Tahap 1 ke 1.




Pada tahap 2 akan ditambahkan komponen penghubung yang akan digunakan untuk

merekatkan bagian yang telah dibuat pada tahap 1 dengan NXTBrick.






Tahap 3 menghubungkan antara bagian yang telah dibuat pada tahap 1 dan tahap 2

dengan menggunakan sebuah stick berukuran 3 (setara 3 lubang pada komponen

lego lainnya).

Gambar 3-11. Tahap 3


Bab 4. Kontrol Robot dan Program

Robot LEGO

4.1 Mengontrol Robot Lego

Robot tanpa program seperti tubuh manusia tanpa

jiwa, tak lebih daripada sekumpulan komponen

elektronik dan mekanik yang tergabung menjadi

satu. Tanpa program, robot kehilangan unsur

kecerdasan. Unsur yang memiliki peran penting

dalam proses pengambilan keputusan. Dalam buku

ini dipelajari cara membuat program dengan memanfaatkan LEGO Mindstorms

Education NXT Software.

Pada dasarnya, program adalah urutan instruksi (perintah) yang menuntun robot

dalam menjalankan dan menyelesaikan tugasnya. Tersedia beberapa tools atau

perangkat lunak yang dapat digunakan untuk membuat program robot LEGO, antara

lain NXT Graphical Programming (NXT-G), Robot C, NBC, NXC dan LeJOS. Masing-

masing memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri.

Jika bicara program, maka kurang lengkap jika tidak bicara mengenai algoritma Apa

itu alogoritma? Algoritma adalah suatu prosedur untuk menyelesaikan suatu

masalah [16]. Prosedur ini terdiri atas dua hal:

Ø Aksi yang harus dilakukan

Ø Urutan prioritas dari aksi yang harus dilakukan

Apakah yang dimaksud dengan program?

Sebuah program dapat

memiliki lebih dari satu

algoritma didalamnya yang

bersifat saling mendukung

satu sama lain.

ukung


Sebagai contoh, berikut adalah algoritma sederhana yang diambil dari aktivitas

sehari-hari, memasak mie instan. Umumnya, untuk memasak mie instan dibutuhkan

empat langkah sederhana, yaitu:

1. Panaskan air dalam wajan

2. Tuangkan mie dalam wajan

3. Masukan tomat dan cabe

4. Angkat dan hidangkan

Langkah-langkah tersebut dapat dianggap sebagai

prosedur untuk menyelesaikan tugas memasak mie

instan. Pada prosedur tersebut terdapat dua hal

mendasar, yaitu aksi yang harus dilakukan dan

urutannya. Urutan merupakan salah satu poin

penting yang tidak boleh terlupakan. Coba bayangkan bagaimana jika aksi kedua

tidak dilakukan. Tentu bukan mie instan yang akan dihasilkan, melainkan sup tomat

dengan bumbu cabe yang sangat tidak terjamin kelezatannya. Sekarang coba

bayangkan bagaimana jika seandainya urutan pembuatan mie instan tersebut

ditukar. Misalnya, langkah pertama ditukar dengan langkah kedua. Tentu saja mie

instan yang dihasilkan tidak akan sesuai dengan yang kita harapkan. Inilah

pentingnya urutan langkah-langkah dari sebuah algoritma. Jadi, langkah-langkah dari

sebuah algoritma harus dijalankan sesuai urutan yang benar. Jika tidak dijalankan

dengan benar, maka hasil yang didapatkan tidak akan sesuai dari yang diharapkan.

4.2 Pembuatan Program

Pemrograman robotika (low-level programming) biasanya menggunakan bahasa

assembly. Bahasa assembly adalah low level programming language untuk

memberikan perintah kepada microprocessor, microcontroller, dan beberapa

perangkat robotika. Bahasa assembly diimplementasikan dengan machine code yang

Sebuah algoritma terdiri

dari sekumpulan aksi dan

urutan pelaksanaan aksi-

aksi tersebut.

aksi-


akan berjalan diatas architecture CPU. Robot Lego NXT mindstorm menawarkan

kemudahan dalam hal pemrograman robot, robot lego NXT mindstorm dapat di

program menggunakan pemrograman high level language seperti (Java dan C++)

atau pemrograman visual (Robotic Studio), sehingga memudahkan para developer

robot untuk memasukkan perintah-perintah logika ke dalam mesin robotika.

Proses pembuatan program akan selalu dimulai dengan menentukan fungsi program

yang akan dibuat dan bahasa pemrograman yang digunakan. Pengembang program

harus terlebih dahulu mendata dan menentukan fungsi-fungsi program. Tahap

berikutnya adalah memilih bahasa pemrograman yang sesuai dengan karakteristik

program sehingga proses pengembangan dapat dipercepat. Saat ini sudah banyak

bahasa pemrograman yang tercipta, namun secara sederhana dapat dipisahkan

menjadi pemrograman teks dan pemrograman visual.

4.2.1 Pemrograman Teks

Gambar 4-1. Contoh Program PHP.


Untuk melakukan pemrograman dengan teks, anda harus mengenal syntax terlebih

dahulu. Program akan terdiri dari penggunaan kata-kata tertentu dengan aturan

pemakaian tertentu. Beberapa bagian merupakan perhitungan matematis untuk

menyelesaikan suatu persoalan. Umumnya untuk mempelajari pemrograman teks,

membutuhkan waktu yang lama dan bukan hal yang mudah. Beberapa contoh

bahasa semacam ini adalah C/C++, Java, Assembly, PHP, JavaScript, dan Perl. Gambar

4-1 memperlihatkan contoh program PHP. Pada gambar dapat dilihat bahwa gambar

tersebut penuh dengan tulisan dan kata-kata yang memiliki arti. Cara penulisan juga

memiliki aturan. Cara menuliskan inilah yang disebut dengan syntax. Untuk dapat

mengerti potongan program tersebut, Anda harus membaca dan mengerti arti

masing-masing kata dan notasi yang ada. Hal ini dikenal dengan istilah semantic.

4.2.2 Bahasa Visual

Berbeda dengan pemrograman teks, pemrograman

visual dibangun dibuat untuk mempermudah dan

meningkatkan fungsi intuitif pengembang program.

Pengembang tidak perlu mengerti terlalu dalam

bahasa tersebut. Pengembangan akan dilakukan

dengan menggunakan simbol dan gambar yang harus

diatur sedemikian rupa sehingga membentuk suatu perilaku tertentu.

Gambar 4-2. Bahasa visual dengan NXT-G.

Pemanfaatan mouse

jauh lebih tinggi dalam

pemrograman visual

dibanding penggunaan

keyboard.

an


Ada beberapa model dalam bahasa visual. Model yang umum ditemui adalah model

yang memungkinkan pengembang mengembangkan program secara visual dari awal

sampai akhir. Perangkat lunak yang mengkuti model ini adalah Microsoft Robotic

Studio, LEGO NXT-G, atau RoboPro (RoboPro adalah perangkat lunak grafis untuk

interface robot Fischertechnik). Pada model ini, biasanya pembuat program diminta

untuk membuat aliran dari program. Perangkat lunak selanjutnya akan

menerjemahkan ke dalam bahasa yang dapat dijalankan pada mesin target. Gambar

4-2 dan Gambar 4-3 memperlihatkan contoh bentuk pengembangan program secara

visual. Pada Gambar 4-3, pengembang sedang membuat alur program.

Gambar 4-3. Contoh Visual Programming dalam RoboPro.

Bentuk visualisasi lainnya adalah visualisasi dalam pembuatan program pada saat

pengembangan bagian tertentu. Umumnya bagian yang divisualisasikan adalah

bagian untuk pengembangan Graphical User Interface (GUI). Kemampuan visualisasi

ini biasanya disediakan dalam IDE (Integrated Development Environment). Setiap


bahasa memiliki IDE yang berbeda-beda dan kemampuan visualisasi yang berbeda

pula. Beberapa IDE yang memiliki kemampuan visualisasi adalah Microsoft Visual

Studio, NetBeans, dan Eclipse.

Pengembang yang sudah terbiasa dengan pemrograman teks akan merasa sedikit

kesulitan ketika menggunakan bahasa visual. Kesulitan tersebut muncul karena

faktor kebiasaan. Pengembang pemrograman teks umumnya akan dapat

menggunakan bahsa visual dengan lancar setelah mencoba beberapa kali. Pada

tahap mencoba tersebut pengembang akan mencoba mencari tahu dan berkenalan

dengan hal-hal yang disediakan bahasa visual tersebut. Hal sebaliknya umum terjadi

pada pengembang yang terbiasa melakukan memrogram secara visual. Pengembang

visual akan bingung bagaimana cara membangun program dengan menggunakan

teks. Mekanisme visual telah membuat mereka tidak perlu mengetahui hal-hal kecil

seperti syntax dan kata-kata kunci. Sayangnya kedua hal itulah yang dibutuhkan

untuk melakukan programming dengan teks.


Bab 5. Pengenalan Lego NXT-G

5.1 NXT Graphical Programming (NXT-G)

NXT-G merupakan perangkat lunak yang disediakan oleh LEGO Mindstorms NXT

versi edukasi. Perangkat lunak ini memiliki antarmuka yang menarik. Cara membuat

programnya mudah, pengguna cukup men-drag blok program yang ingin digunakan

dari palet ke area kerja (workspace). Blok program yang dipilih ini kemudian

dikonfigurasi melalui kotak configuration panel di pojok kiri bawah area kerja.

Konfigurasi dilakukan agar robot dapat berprilaku sesuai dengan harapan.

Gambar 5-1. NXT-G Workspace.


5.1.1 NXT Firmware

Firmware adalah perangkat lunak yang terdapat di dalam NXT. Ibarat sistem operasi

pada sebuah komputer, firmware berguna untuk mengontrol seluruh aktivitas robot

seperti putaran motor dan kerja sensor. Firmware harus di-install terlebih dahulu

agar NXT dapat digunakan dengan baik. Secara default NXT sudah memiliki firmware

sehingga dapat langsung digunakan. Hanya saja terkadang terjadi hal-hal di luar

dugaan, seperti rusaknya firmware atau ada kebutuhan untuk memperbaharui versi

firmware yang terpasang. Untuk memperbaiki kerusakan pada firmware, Anda cukup

meng-install kembali firmware dalam NXT. Instalasi firmware dapat dilakukan

dengan membuka menu “Tools >> Update Firmware NXT” pada NXT-G. Selanjutnya

sebuah jendela baru seperti yang terlihat pada Gambar 5-2 akan muncul. Tekan

pilihan download pada jendela baru tersebut dan proses instalasi firmware langsung

dilakukan terhadap LEGO NXT yang terhubung dengan komputer yang Anda

gunakan.

Gambar 5-2. Jendela Update NXT Firmware


5.1.2 Lingkungan Pemrograman

NXT-G memiliki lingkungan pemrograman yang mudah dipahami, terutama bagi

kalangan pemula. Jika kita menjalankan NXT-G, maka akan ditampilkan area kerja

pembukaan (opening work space) seperti terlihat pada Gambar 5-3.

Gambar 5-3. Area Kerja Pembukaan LEGO Mindstorms NXT-G

Selanjutnya, jika kita membuat area kerja untuk program baru melalui “File >> New”,

atau dengan meng-klik ikon , atau dengan menekan tombol Ctrl dan N secara

bersamaan. Selanjutnya area kerja (workspace) utama seperti yang terlihat pada

Gambar 5-4 akan ditampilkan dan pengembangan program dapat segera dilakukan.

Panel Help dan

Zoom

Profil

Blok Program

Palet

Membuat

program baru

Tulis nama

program baru


Gambar 5-4. Area Kerja (Work Space) LEGO Mindstorms NXT-G

5.1.3 Blok dan Palette

Blok program, selanjutnya kita sebut sebagai blok, merupakan komponen terkecil

dari program NXT-G. Blok merepresentasikan instruksi sederhana yang dapat

dikerjakan robot. NXT-G memiliki variasi instruksi yang cukup beragam. Blok-blok

tersebut dikelompokkan dalam palet common dan complete. Anda juga bisa

membuat blok baru yang akan disimpan di palet custom. Blok baru ini dapat

dibayangkan sebagai sebuah fungsi atau makro yang didalamnya berisi beberapa

blok yang tersedia dalam NXT-G. Gambar 5-5 menunjukkan jendela untuk membuat

blok baru.

Langkah pembuatan blok baru terdiri dari 3 tahap. Pertama, blok terlebih dahulu

rangkaian blok yang akan dijadikan blok baru. Kemudian, klik edit >> Make A New My

Block. Selanjutnya akan muncul jendela seperti pada Gambar 5-5. Setelah itu,

tuliskan nama dan deskripsi blok pada kotak yang telah disediakan (Lihat Gambar 5-

Sisipkan blok

program di sini

Menu

Toolbar

Download

Dan Jalankan

Membuka

Jendela NXT

Pilihan Common

Palet, Complete Palet

dan Custom Palet

Membuka

jendela Robot

Educator


5). Jika ingin menentukan ikon, maka pilih Next. Jika tidak ingin menentukan ikon,

maka pilih Finish. Cara menggunakan blok pun sangat mudah, yaitu cukup dengan

men-drag blok yang akan digunakan ke area kerja (workspace) seperti yang terlihat

pada Gambar 5-6.

Gambar 5-5. Jendela My Block Builder untuk Membuat Blok Baru


Gambar 5-6. Men-Drag Blok Program ke Area Kerja

Palette yang tersedia dalam NXT-G dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu :

Ø Common Palette, berisi blok move, record/play, sound, display, wait, loop

dan switch.

Ø Complete Palette, berisi 6 sub-palette (common, action, sensor, flow, data,

advanced) dimana masing-masing sub-palette berisi blok-blok tertentu sesuai

kategori sub-palette.

Ø Custom Palette, terdiri dari sub-palette My Blocks dan Web Downloads. My

Block merupakan blok yang dibuat oleh pengguna. Web Downloads

merupakan palette yang berisi blok yang di-download dari internet.


Bab 6. Program-program Lego

Pada bagian ini akan jabarkan program-program yang sesuai dengan contoh robot

yang telah kita buat Bab 3 Perakitan Robot Lego. Program pada bab ini tidak bersifat

mutlak, Anda dapat memodifikasi dan menambahkan prilaku baru selama desain

fisik robot mendukung. Jangan lupa untuk memperhatikan port dimana sensor atau

motor pada robot tersebut terpasang agar robot dapat berprilaku sesuai harapan.

6.1 Door Alarm

Gambar 6-1. Alur Program Door Alarm.

Door alarm adalah salah satu contoh aplikasi yang ada pada program LEGO. Pada

Gambar 6-1 memperlihatkan alur kerja program Door Alarm. Pada tahapan awal

program harus terlebih dahulu diaktifkan dengan menekan tombol enter yang ada

pada NXT-Brick. Setelah ditekan NXT-Brick akan menampilkan jumlah orang-orang

yang melewatinya. Aplikasi Door Alarm ini dapat dipasang pada pintu masuk

ruangan yang ingin diamati, dan Door Alarm akan menghitung berapa banyak obyek

atau orang yang melewatinya. Setiap kali ada orang yang melewati sensor ultrasonik


yang terdapat pada Door Alarm, maka jumlah orang yang lewat tersebut akan

ditambahkan.

Door Alarm tidak membutuhkan motor dan hanya menggunakan satu buah sensor,

yaitu sensor ultrasonik. Program mengasumsikan Anda memasangkan sensor

ultrasonik pada port 4. Bentuk ke seluruhan program dapat dilihat pada Gambar 6-2.

6.1.1 Program Utama

Pada Gambar 6-2 dapat dilihat susunan blok yang menyusun program utama Door

Alarm. Bagian a, d, dan g merupakan subprogram yang akan dijelaskan pada

subsubbab Error! Reference source not found. Error! Reference source not found.,

Error! Reference source not found. Error! Reference source not found., dan Error!

Reference source not found. Error! Reference source not found.. Beberapa bagian

yang dengan huruf b, c, e, f, I, dan j merupakan perintah-perintah yang terhubung

langsung dengan program utama. Detail dari setiap blok tersebut dapat dilihat pada

Gambar 6-3, Gambar 6-4, Gambar 6-5, Gambar 6-6, Gambar 6-7, Gambar 6-8, dan

Gambar 6-9. Program utama akan berprilaku seperti pada gambar Gambar 6-1.

Gambar 6-2. Keseluruhan Program Door Alarm.


Gambar 6-3. Door Alarm - b.

Gambar 6-3 memperlihatkan konfigurasi blok data. Pada bagian ini nilai pada

variabel jumlah_orang akan diisi dengan nilai nol. NIlai ini adalah nilai inisialisasi

yang akan bertambah ketika program sudah berjalan.

Gambar 6-4. Door Alarm - c.

Gambar 6-4 memperlihatkan bahwa blok ini akan menerima masukkan (input) dari

tombol yang ada pada NXTBrick. Tombol Enter yang terdapat pada NXTBrick ini

berwarna jingga, yang apabila kita tekan tombol ini maka proses pengulangan akan

dimulai. Terlihat pula pada bagan program utama, bahwa Door Alarm akan bekerja.

Maka dapat dikatakan bahwa pada bagian ini sistem akan memulai fungsi utama dari

program Door Alarm.

Gambar 6-5. Door Alarm - e.


Gambar 6-5 memperlihatkan penggunaan sensor ultrasonik sebagai masukan pada

blok percabangan. Sinyal yang diterima dari sensor ultrasonik diasumsikan datang

dari port 4. Percabangan ini akan mengeksekusi bagian TRUE dari blok tersebut jika

sensor ultrasonik memberikan sinyal bahwa ada benda yang berjarak kurang dari 60

cm dari sensor. Jika hal tersebut tidak dipenuhi, maka bagian blok FALSE yang akan

dieksekusi oleh block percabangan ini.

Gambar 6-6. Door Alarm - f.

Gambar 6-6 memperlihatkan penggunaan speaker untuk mengeluarkan suara yang

sudah tersimpan dalam NXTBrick. Suara yang akan dikeluarkan adalah suara orang

yang berkata “Have a nice day”. Tingkat kekerasan suara adala 75 dan program tidak

akan dilanjutkan sampai suara tersebut selesai dimainkan.

Gambar 6-7. Door Alarm - h.

Gambar 6-7 memperlihatkan spesifikasi dari blok tunggu (wait). Tujuan blok ini

hanya untuk membuat program berhenti sementara waktu. Program akan kembali

berjalan jika batas waktu tunggu sudah dilewati. Pada gambar dapat dilihat bahwa

program diminta berhenti selama satu detik.


Gambar 6-8. Door Alarm - i.

Gambar 6-8 merupakan spesifikasi dari blok display (tampilan). Blok ini mengatur

apa yang akan ditampilkan pada layar NXTBrick. Pada spesifikasi yang ditunjukkan

pada Gambar 6-8 dapat dilihat bahwa pada layar NXTBrick akan ditampilkan tulisan

“Good Bye”. Jika kembali melihat pada bagan keseluruhan prgoram Door Alarm,

maka bagian ini baru akan dilakukan jika tombol enter sudah ditekan. Hal ini berarti

pengguna secara sadar telah menonaktifkan Door Alarm.

Gambar 6-9. Door Alarm - j.

Gambar 6-9 merupakan detail dari blok suara. Blok ini langsung dijalankan ketika

tulisan “Good Bye” ditampilkan ke layar. Blok ini akan membuat NXTBrick

mengeluarkan suara yang berbunyi “Good bye”. Program akan menunggu sampai

suara tersebut selesai dimainkan baru berhenti total.


6.1.2 Active Alarm

Gambar 6-10. Rangkaian Subprogram Active Alarm.

Bagian ini akan menjelaskan program untuk memandu pengguna mengaktifkan

alarm. Bagian ini merupakan penjelasan mengenai blok program yang diberi nama

Active Alarm pada blok program utama. Detail dari tiap blok pada Gambar 6-10 akan

ditunjukkan pada Gambar 6-11, Gambar 6-12, Gambar 6-13, Gambar 6-14, dan

Gambar 6-15.

Gambar 6-11. Subprogram Active Alarm - a.

Gambar 6-11 merupakan detail dari blok display yang pertama dalam subprogram

Active Alarm. Blok display ini akan menampilkan sebuah balon percakapan pada

layar NXTBrick. Ini adalah bagian pertama yang ditampilkan pada layar. Selanjutnya

akan ditampilkan tulisan didalam balon tersebut. Detail kedua blok display

berikutnya ditunjukan pada Gambar 6-12 dan Gambar 6-13. Blok berikutnya akan

menampilkan tulisan “Tekan” dan “Tombol” pada layar.


Bab 7. Skema Kompetisi Robot

Robot Competition adalah salah satu rangkaian acara Computer Festival (Compfest)

2009. Kegiatan ini diselenggarakan oleh Computational Intelligence Lab Divisi Robotic

Research Fasilkom UI dan bertujuan untuk menumbuhkan minat masyarakat

mengenai dunia robotika. Selain itu, kegiatan ini juga dapat melatih kemampuan

logika dan menyelesaikan masalah (problem solving) . Kegiatan kompetisi robot ini

diharapkan dapat menumbukan minat, bakat, dan kreatifitas individu dalam bidang

robotika di Indonesia.

Gambar 7-1. Lomba Robot Competition (Compfest 2009).

Kompetisi robot ini akan menggunakan robot LEGO Mindstorms NXT. Kegiatan akan

diawali dengan tutorial LEGO Mindstorms NXT dan perangkat lunak Mindstorms Edu

NXT, lalu akan dilanjutkan pada kompetisi dengan menggunakan kedua peralatan

tersebut.


Kegiatan ini akan diikuti oleh masyarakat umum dengan jumlah tim maksimal 12 tim

dengan satu tim beranggotakan tiga orang. Kompetisi ini berbentuk sebuah

penjelajahan ruangan dengan berbagai target yang harus ditempuh. Keterangan

lebih lanjut mengenai deskripsi tentang kompetisi dapat dilihat pada halaman Rule.

Kompetisi ini berbentuk sebuah penjelajahan ruangan dengan berbagai target yang

harus ditempuh. Tiap checkpoint akan mempunyai nilai yang berbeda, tergantung

dari tingkat kesulitannya. peta ruangan bisa dilihat pada gambar berikut:

Gambar 7-2. Peta Lapangan (Compfest 2009).

Tiap tim akan mempunyai satu robot. robot akan diperintahkan untuk mencapai

target sebanyak-banyaknya pada waktu yang disediakan. Robot yang mengumpulkan

nilai paling besar akan menjadi pemenangnya. Peserta akan terdiri dari 12 tim.

Sistem kompetisinya berbentuk sistem gugur untuk kualifikasi, lalu round robin untuk

semifinal.


A. Robot

a. Komponen

Robot dirakit dengan tidak lebih dari satu set lego Mindstorm NXT.

Perlu diperhatikan bahwa jumlah komponen terbatas.

b. Dimensi

Pada saat start tidak boleh ada bagian dari robot yang melebihi

daerah home. Tidak ada batasan tinggi robot.

c. Pengendalian

Robot hanya boleh dikendalikan dengan program yang dibuat

menggunakan Software LEGO MINDSTORMS Edu NXT.

B. Lapangan dan Kelengkapan Lapangan

a. Bentuk

Lapangan pertandingan berupa sebuah bangun segi enam dengan

panjang sisi 100 cm. Terdapat dinding-dinding pada setiap sisinya.

Terdapat dinding-dinding pemisah untuk membagi lapangan menjadi

tiga daerah. Panjang dinding pemisah adalah 60 cm.

b. Bahan

Dinding terbuat dari multiplek setebal 2 cm.

c. Garis putih

Garis putih dengan lebar 2 cm disediakan sebagai bantuan untuk

navigasi.

d. Gambar Lapangan

Berikut adalah gambar lapangan yang digunakan beserta detail

ukurannya (proporsi belum tentu sesuai):


Gambar 7-3. Skema Lapangan Perlombaan


Ketinggian semua dinding adalah 25 cm dihitung dari lantai lapangan.

Dinding luar dan dalam berwarna putih, sedangkan lantai berwarna hitam.

C. Tugas Robot

Tujuan utama robot adalah mengumpulkan poin sebanyak banyaknya selama

pertandingan. Terdapat 4 obyek dan 6 area dalam lapangan dengan poin

yang berbeda-beda. Tugas-tugas robot yang harus dilakukan untuk

mendapatkan poin antara lain:

a. Berputar di area berputar (2 poin)

Robot harus mencapai area berputar kemudian berputar minimal 360

derajat. Arah putaran tidak ditentukan. Terdapat 6 buah area

berputar. Area ini berupa persegi panjang berwarna putih berukuran

25 x 21 cm. Untuk setiap robot, hanya putaran pertama pada suatu

area berputar yang dihitung sebagai poin.

b. Menjatuhkan bola (3 poin)

Robot harus menjatuhkan bola ke dalam basket yang berada di luar

daerah robot masing-masing.

Gambar 7-4. Penampang Bola

Bola yang harus dijatuhkan adalah bola standar Lego

Mindstorm NXT berdiameter 5 cm. Jika robot menjatuhkan bola di

Bola

Basket A

Basket B


basket yang berada dalam daerah robot tersebut, maka nilainya

dikurangi sebanyak 3 poin.

c. Memindahkan tabung (5 poin)

Obyek tabung harus dipindahkan ke daerah aman (daerah di belakang

garis putih yang terdekat dari posisi start) untuk mendapatkan poin.

Obyek tabung berupa sebuah bangunan silinder dengan alas lingkaran

berdiameter 5 cm setinggi 10 cm.

Gambar 7-5. Tabung dalm Kompetisi Robotika COMPFEST 2009

D. Penalti

a. Dimensi

Jika robot pada saat start melebihi dimensi yang ditentukan, maka

robot didiskualifikasi.

b. Tabrakan

Robot yang bertabrakan tidak dikenakan penalti.

c. Penalti Lain

Juri berhak memberikan penalti selain penalti diatas jika dibutuhkan.


Daftar Pustaka

[1]. Andre T, Ferry H, Maulana IT, Salman S. Laporan Tugas Robotika: LEGO

Mindstorms NXT Hammer Car Robot. Fakultas Ilmu Komputer, Universitas

indonesia. 2008.

[2]. Lab. Computational Intellegence, Robotic Division. Modul Pelatihan CSUI

Robot Competition LEGO Mindstorms NXT. Fakultas Ilmu Komputer,

Universitas Indonesia. 2008.

[3]. Lab. Computational Intellegence, Robotic Division. Modul Pelatihan CSUI

Robot Competition – Perangkat Lunak LEGO Mindstorms Education NXT.

Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Indonesia. 2009.

[4]. Robotic Applications for Odor Sensing Technology, International

Conf.SCIS/ISIS 2004, September 2004, Yokohama, Japan.

[5]. Modified Particle Swarm Robotic for Odor Source Localization in Dynamic

Environment ", The International Journal of Intelligent Control and Systems:

Special Issue on Swarm Robotic, Vol. 11, No 3, pp.176 184, September 2006.

[6]. C. Arkin, Ronald, A. Bekey, George, Robot Colonies, Massachusetts, Kluwer

Academic Publishers, 1997.

[7]. Robotic Applications for Odor Sensing Technology: Progress and

Challenge", WSEAS Transaction on System Issue 7, Volume 4, pp. 1134 1141,

July 2005.

[8]. Artificial Odor Discrimination System Using Multiple Quartz Resonator Sensor

and FNLVQ MSA Neural Network for Recognizing Concentration of Odor,

Proc. SICE 2005, September, Okayama, Japan

[9]. Jatmiko W, Jovan F, Dhiemas R.Y.S, Alvissalim M. Sakti, Fanany M. Ivan,

Febrian A, T. Fukuda, and K. Sekiyama, “Robots Implementation For Odor

Source Localization Using PSO Algorithm ”, WSEAS Transaction on System

(Submitted).


[10]. W. Jatmiko, M. S. Alvissalim, A. Febrian, dan Dhiemas R.Y.S, Metode

Lokalisasi Robot Otonom dengan Menggunakan Adopsi Algoritma Heuristic

Searching dan Pruning untuk Pembangunan Peta pada Kasus Search-and-Safe,

Jurnal Ilmu Komputer dan Informasi Fakultas Ilmu Komputer Universitas

Indonesia, Volume 2 No 2, Juni 2009.

[11]. Siegwart Roland., Introduction to Autonomous Mobile Robots, London, MIT

Press, 2004.

[12]. Wisnu Jatmiko, Petrus Mursanto, Benyamin Kusumoputro, K. Sekiyama and T.

Fukuda,” Modified PSO Algorithm Based on Flow of Wind for Odor Source

Localization Problems in Dynamic Environments“, WSEAS Transaction on

System, Issue 3, Volume 7, pp. 106-113, March 2008.

[13]. Tony, Jatmiko,W. Analisis dan Perancangan pada Robot Sepak Bola, Jurnal

Ilmu Komputer dan Informasi Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indonesia,

Volume 3 No 1, Februari 2010

[14]. W. Jatmiko, A.A. Krisnadhi, N.W. Pambudi, Pembagian Tugas dalam Koloni

Robot Otonom Bergerak pada Studi Kasus Pembentukan Pola Formasi secara

Gradual, Jurnal Ilmu Komputer dan Informasi Fakultas Ilmu Komputer

Universitas Indonesia, Volume 2 No 2, Juni 2009.

[15]. Jatmiko, W., Mardian, R., Pambudi, N., & Krisnadhi, A. A. (2009). Aplikasi

Jaringan Komunikasi Robot MultiHop Terdistribusi Pada Lingkungan Statis

Terbatas : Implementasi, Simulasi, dan Analisis Pada Kasus Robot LEGO

Mindsotrm NXT. Jurnal Ilmu Komputer Universitas Indonesia , Volume 2 No 2,

Juni 2009.

[16]. Lingfeng.W, Chen Tan.K, Meng Chew. C, Evolutianary Robotics : From

Algorithms to Implementation, Denvers, World Scientific Publishing Co. Pte.

Ltd, 2006.

[17]. Latombe , Jean-Claude, Robot Motion Planning, Massachusetts, Kluwer

Academic Publishers, 1991.

[18]. Cook, David., Robot Building for Beginners, Berkeley, Apress, 2002.

[19]. Cook, David, Intermediate Robot Building, Berkeley, Apress, 2004.


[20]. Astolfo, David., 10 Cool Lego Mindsotrms Ultimate Builders Projects, USA,

Syngress Publishing, Inc., 2002.


Daftar Index

A

Al-Jazari .................................................................................................................................................................... 26

aritmatika

aritmatika ......................................................................................................................... lihat operasi:aritmatika

B

binari ...................................................................................................................................................................... 144

blok ................................................................................................................................................................ 123, 131

motor ........................................................................................................................................................ 134, 137

tombol NXT ....................................................................................................................................................... 165

bluetooth ............................................................................................................................................................... 174

brake ...................................................................................................................................................................... 138

branch ............................................................................................................................................. lihat percabangan

C

Cahaya ..................................................................................................................................................................... 45

coast ...................................................................................................................................................................... 138

D

datatype ......................................................................................................................................................... lihat tipe

desibel ...................................................................................................................................................................... 49

desible ...................................................................................................................................................................... 50

door alarm ....................................................................................................................................................... 59, 177

F

firmware ........................................................................................................................................................ 121, 176

H

Have a Nice Day ..................................................................................................................................................... 127

humanoid ..................................................................................................................................................... 26, 27, 28


I

instruksi.......................................................................................................................................................... 107, 123

J

Java ........................................................................................................................................................................ 116

K

kabel

data ........................................................................................................................................................... 131, 174

komunikasi ............................................................................................................................................................. 174

L

LEGO

Mindstorms ........................................................................................................................................................ 41

LeJOS ...................................................................................................................................................................... 116

logika ............................................................................................................................................. lihat operasi:logika

loop ................................................................................................................................................. lihat pengulangan

M

Machine Gun ................................................................................................................................ lihat mesin:senapan

makro ..................................................................................................................................................................... 123

mesin

senapan ...................................................................................................................................................... 66, 188

uap ...................................................................................................................................................................... 27

mikrofon .................................................................................................................................................................. 50

motor

servo ................................................................................................................................................................... 51

N

navigasi .................................................................................................................................................................... 44

NBC ........................................................................................................................................................................ 116

NXC ........................................................................................................................................................................ 116

NXTBrick ........................................................................................................................................................... 43, 175

NXT-G ............................................................................................................................................................. 113, 120


O

operasi ................................................................................................................................................................... 139

aritmatika ................................................................................................................................................. 139, 142

logika ................................................................................................................................................ 139, 143, 144

P

palet ....................................................................................................................................................... 113, 123, 125

pengulangan .................................................................................................................................. 144, 145, 146, 149

percabangan .......................................................................................................................................... 144, 145, 147

phototransistor ........................................................................................................................................................ 47

program ................................................................................................................................................................. 107

R

robot ................................................................................................................................................................ 26, 174

Aibo .................................................................................................................................................................... 28

Alpha Rex ............................................................................................................................................................ 56

Asimo .................................................................................................................................................................. 28

digital .................................................................................................................................................................. 28

hammer ......................................................................................................................................... lihat robot:palu

humanoid ....................................................................................................................................... lihat humanoid

palu ............................................................................................................................................................. 88, 197

Pet-N ................................................................................................................................................................... 57

Qrio ..................................................................................................................................................................... 28

Televox ............................................................................................................................................................... 28

tribot ................................................................................................................................................................... 56

Unimate .............................................................................................................................................................. 28

Robot C .................................................................................................................................................................. 118

Robotic Studio ........................................................................................................................................................ 114

S

sensor ............................................................................................................................................................ 152, 168

cahaya ......................................................................................................................................................... 46, 163

sentuh ................................................................................................................................................. 48, 154, 156

suara ........................................................................................................................................................... 49, 158

ultrasonik ........................................................................................................................................ 44, 45, 59, 160

simulasi .................................................................................................................................................................. 174


T

timer ...................................................................................................................................................................... 150

tipe

bilangan ............................................................................................................................................................ 139

logika ........................................................................................................................................................ 139, 145

teks ................................................................................................................................................................... 139

V

variabel .................................................................................................................................................. 139, 141, 145

visual ...................................................................................................................................................................... 110

W

waktu ..................................................................................................................................................................... 151

robot lego mindstroms: teori dan praktek (sebagian dari isi buku)

Documents