robot line follower ot unud 2011

Fakultas Teknik Universitas Udayana

OLIMPIADE TEKNIK 2011Sekretariat Bersama : Kampus Fakults Teknik, Jl. PB Sudirman, Website:http//www.smft-unud.org

5.

KOMPETISI ROBOT LINE FOLLOWER (PENGIKUT GARIS)

A. Tujuan 1. Meningkatan kreativitas siswa dalam bidang robotika dan elektronika. 2. Agar siswa dapat merancang dan membuat robot pengikut garis. 3. Mengaplikasikan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi ke dalam dunia nyata. B. Manfaat Pembuatan robot pengikut garis diharapkan dapat bermanfaat bagi siswa untuk memberikan pandangan dan gambaran tentang aplikasi ilmu bidang robotika yang nantinya akan dapat membantu untuk merancang robot-robot yang lainnya. C. Hasil Yang Diinginkan Hasil yang diinginkan dari olimpiade robot pengikut garis agar siswa dapat membuat dan mendesain robot pengikut garis yang mampu mengikuti garis yang telah ditentukan dan mampu mengikuti ajang nasional. D. Perancangan Robot Line Follower Robot adalah peralatan yang dikontrol komputer yang mengkombinasikan antara teknologi komputer digital dengan teknologi servo control. Dasar sistem yang digunakan untuk merancang dan membuat robot pendeteksi garis adalah dasar sistem mekatronik dan bergerak otonom, yang merupakan suatu kalang tertutup melalui dunia luar yang dapat digambarkan seperti bagan dibawah ini.



Gambar Sistem robot pengikut garis Parameter yang diinginkan oleh robot adalah keberadaan garis hitam dengan latar belakang putih, didalam arena. Keluaran sensor masih berupa data mentah berupa tegangan, yang belum menjadi standar TTL (Transistor-transistor logic). Tegangan keluaran sensor ini selanjutnya diektraksi oleh bagian pengkondisi sinyal input, berupa rangkaian logika transistor (sakelar transistor), sehingga menghasilkan keluaran isyarat digital standar TTL. Sensor Infra Merah Sensor merupakan elemen dalam sistem pengukuran yang memperoleh parameter fisik dan merubahnya kedalam bentuk sinyal yang dapat diproses oleh sistem. Sensor dibagi dalam dua katagori; sensor eksternal, yang dipasang diluar robot, dan sensor internal yang dipasang di dalam robot. Sensor internal diperlukan untuk mengamati posisi, kecepatan, dan akselerasi berbagai. Rangkaian sensor infra merah terlihat pada gambar.

Gambar rangkaian sensor infra merah



Motor DC Motor DC mengkonversikan energi listrik arus searah (DC) kedalam energi putaran mekanik. Torsi-kecepatan dapat dicapai dengan konfigurasi elektrik yang berbeda. Kecepatan motor DC dapat diatur secara lembut dan dapat diputar kearah berlawanan. Selama motor DC memiliki rasio yang tinggi antara torsi dengan inersia-rotor, motor dapat merespon dengan cepat. Rangkaian driver dan Modulasi Lebar Pulsa ( PWM ) Kontrol kecepatan secara elektronik modulasi lebar pulsa (PWM). Kontrol PWM memiliki keuntungan dimana mampu mengemudikan bipolar power transistor dengan cepat diantara saturasi dan cutoff atau meng on dan off-kan FET. Disisi lain power disipasinya kecil.



H-Bridge Untuk mengontrol kecepatan dari motor DC, kita harus mengubah suplay arus ke motor. Untuk mengontrol arah rotasi, arah dari arus yang mengalir pada motor harus dibalik. Ini memerlukan penguat arus, dan beberapa alat untuk menswit arah arus. Konsep dari H-bridge sesuai dengan kebutuhan ini. Menggunakan empat transistor power yang disusun dalam konfigurasi H disekeliling motor DC dan secara berurutan menghidupkan sepasang pada waktu yang bersamaan untuk arah putaran yang diinginkan.



E.

Cara Kerja Robot Line Follower Pada prinsipnya robot ini bekerja dengan mengikuti garis dengan lebar antara 2-4 cm berwarna hitam/putih. Robot ini dapat disetting mengikuti garis tersebut dengan melakukan gerakan-gerakan yang sesuai. Mekanikal Robot Terdiri dari 2 LED Controller beserta fototransistor dan 2 motor/dinamo sebagai penggerak. LED dan motor dibuat demikian rupa sehingga LED kanan dapat menggerakkan motor kanan dan LED kiri dapat menggerakkan motor kiri. LED dipasang di bawah, keduanya sejajar dan diberi jarak 4 cm. Jarak antara LED dan lantai jalur line 1,5 cm. Sifat fototransistor adalah sangat sensitif dan bila tidak dilindungi akan menyebabkan interfensi (gangguan) dengan cahaya matahari. Mekanisme Jalan Robot Komponen kita buat sedemikian rupa sehingga apabila kedua LED memantulkan sinarnya ke fototransistor (melalui cermin atau lantai keramik) maka kedua roda yang digerakkan motor akan bergerak berputar. Tetapi apabaila LED kiri kita tutup dengan benda gelap, maka motor kiri dan roda kiri akan berhenti dan sebaliknya motor kanan dan roda kanan tetap bergerak, begitupula sebaliknya. Ketika kedua LED ditutup, maka kedua motor akan berhenti. Jika hal tersebut terjadi maka robot tidak dapat berjalan/bergerak. Untuk pengaplikasiannya, dapat dilakukan dengan membuat garis yang berkelok-kelok. Agar robot dapat berjalan/bergerak sesuai prinsip yang telah kita kemukakan di atas tadi maka kedua LED harus berada di kiri garis dan kanan garis. Karena kedua LED memantulkan cahaya, maka kedua motor tetap berjalan lurus. Tetapi, apabila garis berbelok ke arah kanan dan posisi robot dalam keadaan lurus, maka LED kanan tidak akan memantulkan cahaya karena terhalang garis yang berbelok ke arah kanan. Dan LED kanan tetap menggerakkan motor sehingga dapat berbelok dan begitu pula sebaliknya.



D.

Spesifikasi Robot 1. Dimensi robot maksimum : Panjang : 20 cm Lebar : 20 cm

Tinggi : 15 cm dari tanah 2. Robot tidak boleh menggunakan kit perakitan dan atau kit permainan dan atau bentuk jadi yang berupa robot seperti LEGO dan produk/merek lain yang serupa. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Tidak ada batasan untuk bobot robot. Robot tidak boleh merusak permukaan lintasan. Robot tidak boleh membahayakan penonton dan peserta lainnya. Robot bebas dari unsur eksplosif seperti bensin, butane, helium, dll. Robot berjalan secara otomatis tanpa bantuan operator. Robot membawa sumber energi sendiri. Power supply internal maksimum 24 V dan tidak diperkenankan menggunakan accu 10. Nama robot tidak diperkenankan mengandung unsur penghinaan, pelecehan dan yang dapat menyinggung perasaan orang lain dan singkatan nama maksimum empat huruf. 11. Bila antar peserta mempunyai nama robot yang sama maka diutamakan yang telah menyelesaikan administrasinya.



E.

Sistem pertandingan Babak kualifikasi Dalam babak ini akan dicari 4 robot tercepat yang di pertandingkan lagi dalam babak final. Dalam babak ini setiap robot di berikan maksimal 5 menit untuk menyelesaikan 1 putaran Babak final Dalam babak ini ke 4 robot yang lolos babak kualifikasi akan saling beradu yakni menggunakan sistem pertandingan one and one fighting (head to head duel). Robot yang dapat dinyatakan sebagai pemenang bila memenuhi salah satu kriteria berikut ini : 1. Menyentuh garis finish terlebih dahulu. 2. Bila robot lawan tidak dapat mengikuti/melanjutkan lomba 3. Bila kedua robot tidak berhasil mencapai finish maka pemenang ditentukan berdasarkan jarak terdekat robot terhadap garis finish. 4. Waktu pertandingan adalah lima ( 5 ) menit, jika kedua robot belum mencapai garis finish hingga waktu yang telah ditentukan maka pemenag ditentukan berdasarkan jarak terdekat robot terhadap garis finish. Pemenang dari babak ini akan di nyatakan sebagai juara.

F.

Peraturan 1. Sebelum bertanding a. Peserta harus lulus syarat administrasi. b. Peserta harus lulus tes dimensi. c. Peserta dapat menggunakan area pit stop dengan tertib untuk pengecekan kondisi robot. d. Kerusakan robot sebelum bertanding tidak ditanggung panitia dan diharapkan membawa peralatan sendiri.



e. Tertib dan tidak menggangu peserta lainnya baik yang sedang ada di arena maupun yang berada di pit. 2. Saat bertanding a. Robot berada di belakang garis START/FINISH arena sebelum aba-aba. b. Sistem perlombaan adalah race atau balapan satu lap. c. Saat START tidak diperkenankan memberikan bantuan berupa dorongan kepada robot. d. Start ulang diperbolehkan satu kali. START ulang hanya diperbolehkan bila ada robot yang tidak bergerak saat START. e. Sebelum start ulang diberi jeda waktu tiga menit untuk perbaikan. f. Robot dinyatakan finish jika menyelesaikan satu putaran. g. Perlombaaan selesai jika robot telah dinyatakan FINISH atau diputuskan tidak dapat melanjutkan perlombaan oleh wasit. h. Peserta diperbolehkan meletakkan robot pada posisi cek point terakhir (yang kemudian disebut reset) sebanyak dua kali dengan ketentuan : Robot tidak dapat menemukan garis atau keluar line Robot mengambil arah yang salah Robot berhenti selama lebih dari 3 detik i. Apabila robot ditabrak oleh robot yang berada dibelakangnya maka robot tersebut harus mengalah dengan kembali ke cek point terakhir. j. Peserta tidak diperkenankan mengganti power supply dan suku cadang pada saat sedang bertanding. k. Keputusan wasit adalah mutlak dan tidak bisa diganggu gugat. 3. Setelah bertanding a. Peserta dapat menjaga robotnya dan membawanya ke pit stop. b. Peserta harus saling berjabat tangan.

G.

Pelanggaran dan Sanksi 1. Sebelum atau sesudah bertanding



Bentuk pelanggaran Tidak memenuhi syarat sebelum bertanding Peserta terlambat masuk arena (maksimum 120 detik setelah dipanggil) atau W.O Menganggu peserta lain yang sedang bertanding Diskualifikasi Diskualifikasi

Sanksi

Penalti 7 detik saat bertanding

2.

Saat bertanding Bentuk pelanggaran Sanksi Penalti 7 detik

Start dengan bantuan yang tidak disetujui wasit Mencuri start Reset tidak sah, tidak disetujui wasit Mengganti suku cadang atau baterai pada saat balapan Melebihi jeda Robot dinyatakan membahayakan penonton Reset melebihi ketentuan

Penalti 3 detik Penalti 3 detik

Diskualifikasi (maksimum)

Penalti 3 detik (maksimum) Diskualifikasi

Dinyatakan gugur atau kalah



* Hukuman penalti berarti robot tidak diperbolehkan berjalan selama waktu tertentu dan penalti dilaksanakan di luar jalur race. Setelah penalti selesai, robot diperbolehkan jalan kembali dengan start pada cek point terakhir

F.

Arena pertandingan Luas Arena : 300 cm x 300 cm Tanjakan Dan Turunan Tinggi : 17 cm Lebar : 120 cm Lorong Tinggi : 17cm Lebar : 50 cm Lebar garis : 1,8 cm Warna garis : Hitam Warna lapangan : Putih Permukaan : Lantai ( Trilek melamine )



Sketsa Arena



Dimensi jembatan

*Spesifikasi dapat berubah bila dirasa perlu dengan pertimbangan panitia dan wasit namun tidak mengganti keseluruhan

Persyaratan 1. Mengirimkan proposal, cara kerja, dan rangkaian-rangkaian pembuatan robot ke sekolah-sekolah. 2. Peserta mengirimkan proposal robot line follower ke panitia tanggal 12 24 September 2011 sekaligus pendaftaran. 3. Peserta bersifat tim (1 tim 2 orang siswa) dan mengirimkan formulir beserta biaya pendaftaran sebesar Rp 85.000,4. Penggantian anggota tim harus dikonfirmasikan kepada panitia paling lambat tanggal 24 September 2011. (hari terakhir pendaftaran)



5. Menyeleksi proposal robot line follower para peserta, apabila jumlah peserta lebih dari 50 tim. 6. Pemberitahuan peserta yang lolos lewat media telepon/web/ fax. 7. Mengikuti lomba robot line follower yang telah ditentukan oleh panitia. 8. Melakukan penilaian atas kecepatan, ketangkasan, kerapian, keunikan desain, dan biaya yang dibutuhkan untuk pembuatan robot. 9. Menentukan pemenang. 10. Memberikan hadiah/penghargaan bagi pemenang lomba

FORMAT PROPOSAL Bentuk format proposal robot yang dikirim oleh peserta, yaitu : Bagian Umum : 1. Margian yang digunakan : Atas Kiri Kanan Bawah : 4 cm : 4 cm : 3 cm : 3 cm

2. Huruf yang digunakan Times New Roman, ukuran 12. 3. Cover berwarna biru tua. Bagian Isi : 1. Nama Team ( Nama team tidak diperkenankan mengandung unsur penghinaan, pelecehan dan yang dapat menyinggung perasaan orang lain dan singkatan nama maksimum empat huruf) 2. Foto Robot Team Foto bagian depan dan samping robot. 3. Robot Design



Menjelaskan secara umum tentang robot yang dibuat, juga termasuk dimensi robot, sketsa dan bahan pembuatan robot. 4. Sistem Kontrol Menjelaskan sistem kontrol robot, seperti robot control system, motor drive unit, motion controller, electronic circuits. 5. Sensor & Interface Menjelaskan tentang sensor robot berupa gambar rangkaian pendeteksi garis. Isi proposal yang dibuat oleh peserta minimal 10 halaman.

robot line follower ot unud 2011

Documents