Category Archives: Robotika
Menggunakan PID pada Robot Line Follower
Ingin membuat robot yang dapat mengikuti garis? Dengan kecepatan rendah, prosesnya cukup mudah. Jika sensor membaca arah pergerakan ke kiri, arah robot digerakkan ke kanan, demikian sebaliknya. Proses ini memiliki batasan terutama ketika kecepatan dinaikkan. Untuk kasus demikian, umumnya digunakan pengontrol PID. (Gambar: Robot Edukasi)
PID singkatan dari Proportional, Integral, Derivative. Pengendali PID meggunakan perhitungan matematika untuk memproses data dari sensor dan menggunakannya untuk mengendalikan arah dan/atau kecepatan robot. Mengapa PID bisa lebih baik dibanding model sederhana di atas?
Perilaku Robot ketika Mengikuti Garis
Misalnya robot kita memiliki 3 sensor, kiri, tengah dan kanan. Ketika sensor tengah melihat garis, robot diprogram untuk bergerak lurus. Ketika sensor kiri melihat garis, robot diprogram untuk belok ke kanan. Ketika sensor kanan melihat garis, robot diprogram untuk belok ke kiri. Dengan pemrograman demikian, robot akan bergerak “bergelombang” di atas garis, dan jika terlalu cepat, maka akan kehilangan kendali dan berhenti mengikuti garis.
Metoda ini hanya memperhatikan satu perilaku saja, yakni, robot harus selalu berada di tengah garis. Untuk meningkatkan performance, kita harus memperhatikan dua perilaku lainnya – berapa cepat robot bergerak dari satu sisi ke sisi lain dan berapa lama dia tidak berada di tengah garis. Ketiga perilaku ini disebut Proportional, Integral dan Derivative dalam terminologi pengendali PID.
Berikut adalah beberapa definisi dari beberapa terminologi yang digunakan dalam PID:
Target Position – Untuk mengikuti garis, posisi ini adalah tengah garis. Kita akan merepresentasikannya dengan nilai nol.
Measured Position – Seberapa jauh ke kiri atau ke kanan terhadap garis. Nilai ini dapat negatif atau positif untuk merepresentasikan posisi relatif terhadap garis.
Error – Perbedaan antara target position dan measured position.
Proportional – Mengukur berapa jauh robot kita keluar dari garis. Proportional merupakan dasar untuk membaca posisi robot dengan menggunakan sensor. Semakin banyak data, semakin akurat kita dapat mengukur posisi robot di atas garis.
Integral – Mengukur akumulasi error terhadap waktu. Nilai integral naik ketika robot tidak berada di tengah garis. Semakin lama robot tidak berada di tengah garis, semakin tinggi nilai integral.
Derivative – Mengukur seberapa sering robot bergerak dari kiri ke kanan atau dari kanan ke kiri.
Faktor P – Kp, adalah konstanta yang digunakan untuk memperbesar dan memperkecil pengaruh dari Proportional.
Faktor I – Ki, adalah konstanta yang digunakan untuk memperbesar dan memperkecil pengaruh dari Integral.
Faktor D – Kd, adalah konstanta yang digunakan untuk memperbesar dan memperkecil pengaruh dari Derivative.
Dengan mengkombinasikan nilai Proportional, Integral dan Derivative, kita dapat mengendalikan pergerakan robot secara lebih presisi, dibanding hanya menggunakan Proportional. Perilaku ideal ditunjukkan oleh garis merah pada gambar di kiri. Pergerakan robot menjadi lebih “halus”, tidak “bergelombang” seperti sebelumnya, dan robot lebih “sering” berada di tengah garis.
Performance keseluruhan penerapan PID bergantung pada jumlah dan tingkat presisi dari sensor dan kemampuan dari mikrokontroler yang digunakan.
Kembangkan Kreativitas Anak dengan Belajar Membuat Robot
Begitu kita mendengar tentang robot, maka pikiran kita langsung tertuju pada sebuah mesin atau mainan yang mirip dengan manusia. Hanya saja pergerakan yang dilakukannya kaku, tanpa bisa dikontrol dengan baik.
Terobosan baru tengah terjadi di dunia pendidikan kita. Bersamaan dengan berkembangnya teknologi, ilmu yang memperlajari sistem robotik (ilmu membuat robot) pun telah merambah ke sekolah- sekolah yang ada di sekitar kita. Kini, ilmu robotik tak lagi milik mahasiswa perguruan tinggi. Siapapun bisa membuat robot asalkan paham dasar-dasar ilmu robotik.
Sama seperti pelajaran yang lain, dalam mempelajari ilmu robotik dibutuhkan teknik pembelajaran yang terbaik agar hasilnya maksimal. Maksudnya adalah memberi kesempatan kepada anak untuk menuangkan apa yang ada di dalam dirinya menjadi sebuah hasil karya.
Robotik sendiri adalah sebuah bidang studi yang erat kaitannya dengan beberapa pelajaran lain seperti matematika, science, dan teknologi. Dengan belajar robotik, kita dapat menerapkan ilmu yang kita pelajari di bidang-bidang pelajaran tersebut.
Robotik memberi kesempatan bagi anak-anak untuk menghubungkan pelajaran yang telah mereka dapatkan menjadi sebuah teknologi yang produktif di masa-masa sekarang dan yang akan datang.
Melalui ilmu robotik, kita akan mengenal robot jauh lebih dalam lagi. Sebuah robot dalam bentuk mindstorm, di dalamnya terdapat otak (brain), perangkat keras (komponen-komponen penyusun robot, baik itu berfungsi sebagai input, output ataupun body) serta perangkat lunak (programming language).
Membuat robot jelas erat kaitannya dengan matematika, science, dan teknologi. Pasalnya, ketika membuat robot, baik itu konstruksi atau pemrogramannya, seseorang tidak akan pernah lepas dari perhitungan matematika dan dasar-dasar pemikiran logika.
Sederhananya, ada beberapa materi dasar yang harus diketahui ketika kita mempelajari ilmu robotik. Pertama, belajar sistem robot, di sesi ini kita akan belajar mengenal robot secara teori. Kedua adalah mengenal komponen-komponen robotik, maksudnya, perangkat-perangkat yang ada di dalam robot kita kenali, baik itu nama ataupun fungsi kerjanya. Selanjutnya sesi konstruksi dan pemrograman. Tahap ini tak kalah penting karena di sinilah robot disetting agar bisa bergerak sesuai keinginan kita. Membuat sensor-sensor pada robot. Pada tahap ini, robot yang telah dirakit dipasang sensor-sensor pengenal yang akan memandu ia bergerak.
Bicara tentang pendidikan anak, mempelajari ilmu robotik jelas akan sangat menguntungkan bagi mereka. Alasannya, dengan belajar ilmu robotik seorang anak dapat meningkatkan kreativitas dan daya imajinasinya yang kemudian dituangkan dalam sebuah karya nyata berbentuk robot. Selain itu, robotik juga melatih anak cara berpikir yang terstruktur dan menyelesaikan sebuah masalah dengan akurat.
Dengan memperkenalkan ilmu robotik kepada seorang anak, itu berarti kita telah berupaya menciptakan generasi penerus yang lebih baik lagi. Bayangkan, jika 10 atau 20 tahun lagi, anak-anak kita ada yang berhasil membuat robot berteknologi tinggi, sebagai orang tua tentu kita akan merasa bangga. Selain membuat harum nama keluarga, ia juga membuat harum nama bangsanya.
Golepak 