Sekilas Tentang Robot Line Follower

Sekilas Tentang Line Follower Robot (LIFOBOT) Baru – baru ini Hima Elins STTN – BATAN dalam kegiatan Hoby Elektronika - nya, berencana merancang sebuah robot sederhana guna menigkatkan kompetensi dan ketrampilan mahasiswa STTN dan para eliners khususnya. Jenis robot yang akan dirancang adalah jenis Lifobot. Mendengar namanya pasti banyak yang bertanya – tanya apakah lifobot itu. Lifobot adalah kependekan dari Line Follower Robot - sebuah jenis robot yang termasuk kedalam kategori robot mobile yang di desain untuk bekerja secara autonomous dan memiliki kemampuan dapat mendeteksi dan bergerak mengikuti (follows) garis yang ada di permukaan. Sistem kendali yang digunakan dirancang untuk bisa merasakan jalur garis yang ada dan melakukan manuver gerakan agar tetap bisa mengikuti garis tersebut. Robot jenis ini lumayan banyak diminati bagi mereka yang baru belajar teknologi robot. Bahkan kompetisi-kompetisi Line Follower Robot, secara rutin sering diadakan di berbagai universitas di indonesia. Dalam bidang industri, robot jenis ini sering digunakan untuk untuk memindahkan barang dari satu tempat ke tempat yang lain. Dengan memodifikasi sedikit sensornya maka robot line follower bisa dikembangkan menjadi Robot Wall Follower, sebuah robot yang bisa bergerak mengitari dinding. Komponen – komonen dari robot line follower secara garis besar bisa dijelaskan sebagai berikut : Sensor Sensor, dapat dianalogikan sebagai ‘mata’ sebuah robot yang berfungsi untuk ‘membaca’ garis hitam dari track robot. Sehingga robot mampu mengetahui kapan dia akan berbelok ke kanan, kapan dia berbelok ke kiri dan kapan dia berhenti. Sensor yang digunakan adalah sensor cahaya yang dipasang di bagian depan bawah robot, sehingga mampu mengetahui garis terang dari latar belakang gelap atau sebaliknya. Sensor yang dipakai biasanya photo reflector, LDR (Light Dependent Resistor), Photo Dioda, dan Photo Transistor - yang dipasang dua atau lebih dibagian depan bawah robot line follower. Ada juga yang menggunakan kamera sebagi sensor (atau image sensor) agar resolusi pembacaan garis lebih tinggi, sehingga menjadikan gerakan robot lebih akurat Prinsip kerja dari sensor tersebut sederhana, Ketika transmitter (infrared) memancarkan cahaya ke bidang berwarna putih, cahaya akan dipantulkan hampir semuanya oleh bidang berwarna putih tersebut. Sebaliknya, ketika transmitter memancarkan cahaya ke bidang berwarna gelap atau hitam, maka cahaya akan banyak diserap oleh bidang gelap tersebut, sehingga cahaya yang masuk ke receiver tinggal sedikit. Agar mampu dibaca oleh

mikrokontroler, maka tegangan sensor harus disesuaikan dengan level tegangan TTL yaitu 0 – 1 volt untuk logika 0 dan 3 – 5 volt untuk logika 1. Hal ini bisa dilakukan dengan memasang operational amplifier yang difungsikan sebagai komparator.

Motor Motor bisa diibaratkan kaki dari robot untuk berjalan. Untuk menggerakkan Line Follower dapat digunakan 2 pilihan motor yaitu motor DC atau motor servo. Jika ingin menggunakan motor DC, maka harus dipakai motor DC yang sudah terpasang sistem gear ( Geared Motor DC ). Jenis seperti ini masih sulit dijumpai dipasaran, sehingga pilihan sering jatuh ke motor servo. Keuntungan lain dari motor servo adalah motor servo dapat dikontrol langsung dari mikrokontroler PIC16F84 tanpa tambahan IC-Driver lagi. Roda Tentu tidak lengkap jika motor tidak dilengkapi dengan roda, roda yang digunakan dalam line follower ini bisa bermacam – macam jenisnya, mulai dari merek, tipe, dimensi dan lain sebagainya. Umumnya Robot Line Follower dikategorikan berdasarkan jumlah roda yang dimilikinya. Mulai dari robot dengan dua roda, tiga roda atau empat roda. Namun yang umum digunakan adalah robot dengan tiga atau empat roda. Sepasang roda yang ditempatkan dibelakang dihubungkan dengan dua motor yang masing - masing memiliki kecepatan yang berdiri sendiri. Hal ini penting agar, robot mampu berbelok ke kiri dan kekanan serta mengatur rotasi putaran yang diinginkan. Sedangkan roda depan bisa menggunakan roda caster yang berfungsi sebagai penyangga. Banyak merek roda caster yang bisa digunakan, salah satunya yang paling terkenal adalah dari pabrikan Tamiya. Namun, tak ada rotan akarpun jadi - jika kita menginginkan

yang lebih murah bahkan gratis, bekas roda deodorant pencegah bau badanpun bisa dimanfaatkan sebagai roda caster. Mikrokontroler Mikrokontroller bisa diibaratkan otak dari robot. Banyak jenis mikrokontroller yang bisa digunakan pada robot line follower, beberapa contoh diantaranya adalah AT89C2051 (8051 Core), AT89C51 (8051 Core), ATMega8 (AVR Core), ATmega16 (AVR Core ) dan masih banyak lagi. Tentu, semua akhirnya bergantung pada perancang berdasarkan keperluan dan pertimbangan – pertimbangan lain. Pada mikrokontroller, program akan dimasukkan sehingga robot mampu mengatur kecepatan rotasi masing-masing motor dan mampu melakukan gerakan seperti yang diinginkan. Karena kecepatan robot line follower cukup tinggi, maka beberapa algoritma kontrol perlu diterapkan agar robot mampu berjalan mulus. Kontrol itu bisa berupa continous control, PID, fuzzy logic, atau yang lainnya. Pengaturan kecepatan ini penting terutama jika menghadapi pergantian lintasan, dari lintasan lurus ke tikungan atau sebaliknya dari tikungan ke lintasan lurus. Seperti halnya ketika robot bergerak cepat kemudian menemui tikungan, maka tentu robot akan terpelanting. Untuk itu dibutuhkan rangkaian pengatur kecepatan motor yang dinamis tergantung dari jenis lintasan yang dilalui. Jika robot berjalan lurus, kecepatan robot diusahakan pada tingkat yang maksimal. Jika dalam kondisi tikungan, maka kecepatan dikurangi bergantung pada tingkat ketajaman tikungan. Pada intinya, kecepatan dari robot dibuat fleksibel menurut situasi yang ada dilapangan. Hal yang sama bisa ditemui ketika pembalap MotoGP beraksi, mereka mengurangi kecepatan dengan mengecilkan gas atau melakukan pengereman. Begitu pula pada robot, pengurangan kecepatan dapat dilakukan dengan menggunakan PWM (Pulse Widht Modulation) controller, yaitu pengurangan kecepatan dengan cara mengurangi arus ke motor. Demikian sedikit penjelasan saya tentang robot line follower. Untuk hal – hal yang bersifat lebih teknis dapat didiskusikan lebih lanjut melalui forum elins di http://elinssttn.5forum.net atau http://elins-sttn.fisika.net . Berikut ini juga disajikan daftar link yang bisa digunakan sebagai referensi untuk memulai proyek sebuah robot line follower. Namun jika anda masih penasaran, segera saja bergabung dengan Hoby Elektronika Hima Elins. Tedy Tri Saputro Ketua Umum Hima Elins STTN – BATAN EINSTEN.COM

Beberapa situs yang bisa dijadikan rujukan. Atmel Corp. Makers of the AVR microcontroller http://www.atmel.com AVRbeginners.net http://www.avrbeginners.net/ AVR assembler tutorial Tutorial for learning assembly language for the AVR-Single-Chip-Processors AT90Sxxxx from ATMEL with practical examples. http://www.avr-asm-tutorial.net/ One of the best sites AVR sites http://www.avrfreaks.net WinAVR An open source C compiler for AVR http://sourceforge.net/projects/winavr PonyProg A widely used programmer. Support for newer chips is added periodically. Can also program PICs and EEPROMS http://www.lancos.com/prog.html Basic Electronics http://www.kpsec.freeuk.com/ Williamson Labs Nice animated tutorials, articles and project ideas. http://www.williamson-labs.com/home.htm Small Robot Sensors http://www.andrew.cmu.edu/user/rjg/websensors/robot_sensors2.html

Robotics India An Indian site devoted to robotics. Must see http://www.roboticsindia.com/ Seattle Robotics Society http://www.seattlerobotics.org/