16 BAB III PERANCANGAN Membahas perancangan sistem yang terdiri dari gambaran umum sistem dan bagaimana mengolah informasi yang didapat dari penglihatan dan arah hadap robot di dalam algoritma penentuan lokasi dan penempatan posisi. 3.1. Sistem Instruksi dan Kontrol Robot Sistem kontrol robot terdiri dari 3 bagian utama, yaitu smartphone Android sebagai pemroses utama, controller servo robot kondo KHR-3HV (RCB4) sebagai pengontrol servo-servo yang menggerakkan tubuh robot, dan ATMega324 sebagai pengontrol servo kepala dan memberikan perintah kepada controller KHR-3HV dari smartphone Android. Gambar 3.1 menunjukkan blok diagram sistem instruksi robot yang digunakan. Gambar 3.1. Sistem instruksi dan kontrol robot.
23
Embed
BAB III PERANCANGANrepository.uksw.edu/bitstream/123456789/9808/4/T1...20 3.4. Perhitungan Jarak Robot dan Gawang Tiang gawang yang berbentuk silinder akan terlihat berbentuk persegi
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
16
BAB III
PERANCANGAN
Membahas perancangan sistem yang terdiri dari gambaran umum sistem dan
bagaimana mengolah informasi yang didapat dari penglihatan dan arah hadap robot di
dalam algoritma penentuan lokasi dan penempatan posisi.
3.1. Sistem Instruksi dan Kontrol Robot
Sistem kontrol robot terdiri dari 3 bagian utama, yaitu smartphone Android
sebagai pemroses utama, controller servo robot kondo KHR-3HV (RCB4) sebagai
pengontrol servo-servo yang menggerakkan tubuh robot, dan ATMega324 sebagai
pengontrol servo kepala dan memberikan perintah kepada controller KHR-3HV dari
smartphone Android. Gambar 3.1 menunjukkan blok diagram sistem instruksi robot
yang digunakan.
Gambar 3.1. Sistem instruksi dan kontrol robot.
17
3.2. Desain Perangkat Keras
3.2.1. Smartphone Android
Smartphone Android Xperia Mini St15i digunakan sebagai pemroses algoritma
utama. Semua instruksi yang dijalankan oleh ATMega 324, controller servo KHR-3HV
dan servo kepala berasal dari smartphone Android. Algoritma yang dijalankan
mengambil tindakan berdasarkan citra yang didapat dan diolah menggunakan library
OpenCV. Informasi akan dieksekusi dalam bahasa Java yang dirancang menggunakan
Eclipse IDE.
Gambar 3.2. Sensor orientasi smartphone Android.
Smartphone Android memiliki sensor orientasi dimana terdapat sumbu yaw,
pitch, dan roll seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.2. Kompas memanfaatkan
sumbu yaw dari sensor Android ini. Sudut 0° diatur agar selalu mengarah ke tiang
gawang musuh. Pengaturan sudut kompas ditunjukkan oleh Gambar 3.3.
Gambar 3.3. Nilai kompas (yaw) yang digunakan [14].
18
3.2.2. Mikrokontroler ATMega 324 dan Controller Servo KHR-3HV
Mikrokontroler ATMega 324 bertugas mengontrol servo pan dan tilt kepala dan
servo tubuh. Pengontrolan servo tubuh dilakukan dengan mengirimkan instruksi
gerakan ke controller servo KHR-3HV. Instruksi gerakan yang dikirim adalah instruksi
gerakan yang didapat dari perintah smartphone Android.
3.2.3. Modul Bluetooth
Modul bluetooth dengan versi DF-Bluetooth V3 digunakan sebagai media
penghubung smartphone dengan ATMega 324. Instruksi-instruksi dari Android
berbentuk paket data dikirim melalui modul bluetooth ke ATMega 324. Instruksi yang
dikirimkan berupa instruksi untuk menggerakkan servo pan dan tilt kepala serta servo
tubuh robot.
3.2.4. Motor Servo
Motor Servo digunakan untuk mengontrol gerakan kepala robot. Terdapat 2
motor servo yang digunakan, yaitu untuk pan dan tilt kepala robot. Motor servo
dikontrol oleh ATMega 324 dengan menggunakan modulasi lebar pulsa atau Pulse
Width Modulation (PWM). Gambar 3.4 menunjukkan konfigurasi pan dan tilt kepala
robot
Gambar 3.4. Arah sudut pan dan tilt servo kepala robot [14].
19
3.3. Pendeteksian Tiang Gawang Menggunakan Android dan OpenCv
Algoritma penentuan lokasi dan penempatan posisi robot di lapangan diperoleh
dengan menggunakan informasi yang diperoleh dari citra gawang, kompas, dan pan
kepala robot. Citra gawang yang dipakai adalah citra tiang gawang. Tiang gawang
dipilih sebagai acuan karena tiang gawang adalah landmark yang mudah terlihat dari
posisi mana saja di lapangan. Proses pendeteksian tiang gawang dilakukan
menggunakan android dengan bantuan library OpenCV.
Kamera Android akan mengirimkan citra yang akan dilakukan pemeriksaan
objek tiang gawang menggunakan library Android OpenCV. Untuk menentukan tiang
gawang, digunakan metode penentuan pusat massa [1] dengan mencari objek yang
memiliki lebar minimal ptgMin dan tinggi minimal htgMin.
Jika sebuah bagian vertikal memiliki warna kuning dengan ketinggian minimal
htgMin, maka akan dilakukan pemeriksaan secara horisontal. Jika lebar objek (ptg) lebih
besar dari lebar proyeksi sebuah objek tiang gawang minimal (ptgMin), maka objek
adalah tiang gawang yang memiliki lebar proyeksi ptg pixel [13].
Gawang tim musuh dan gawang tim sendiri dibedakan menggunakan kompas,
dimana 0° adalah arah hadap robot ke gawang tim musuh dan 180° adalah arah hadap
ke gawang tim sendiri. Tiang gawang kanan dan kiri dibedakan menggunakan metode
pusat massa. Tiang kiri memiliki pusat massa yang berada di kiri pusat massa gawang
secara keseluruhan, sedangkan tiang kanan memiliki pusat massa yang berada di kanan
pusat massa gawang secara keseluruhan. Gambar 3.5. menunjukkan contoh
pendeteksian tiang gawang.
Gambar 3.5. Contoh pendeteksian tiang gawang dengan ptgMin=2 pixel dan htgMin=5
pixel
20
3.4. Perhitungan Jarak Robot dan Gawang
Tiang gawang yang berbentuk silinder akan terlihat berbentuk persegi panjang
pada bidang gambar kamera. Jika jarak antara kamera dan tiang gawang serta tilt robot
tetap, meskipun dilihat dari sudut manapun, lebar persegi panjang hasil proyeksi tiang
gawang akan selalu tetap. Lebar tiang gawang akan digunakan untuk mencari jarak
antara robot dan tiang gawang.
Gambar 3.6. Proyeksi lebar tiang gawang pada kamera yang akan dianalisis.
Perhitungan jarak robot dan gawang dilakukan dengan menggunakan persamaan
(3) pada Bab 2.5.2. Gambar 3.6 menunjukkan lebar tiang gawang hasi proyeksi pada
bidang gambar kamera yang dapat diibaratkan sebagai sebuah garis dengan lebar dtg cm.
Jika lebar tiang gawang asli adalah Dtg cm, dan fokus kamera adalah f cm, maka dapat
dicari jrg, yaitu jarak robot ke gawang dengan persamaan :