PERANCANGAN KESEIMBANGAN ROBOT DUA RODA DENGAN JARINGAN SYARAF TIRUAN

Abstract

Robotika merupakan salah satu buah karya manusia untuk membantu atau mempermudah dalam menyelesaikan/memenuhi kebutuhannya. Banyak pekerjaan manusia yang digantikannya, bahkan pekerjaan berat kini dapat dilakukan oleh robot. Saat ini perkembangan robot tidak hanya pada dunia industri namun juga dapat dijadikan sebagai hiburan juga pendidikan. Dunia robotika erat hubungannya dengan sistem kendali. Saat ini sistem kendali telah mengarah pada sistem cerdas. Kendali cerdas merupakan bidang pengetahuan dengan metode kendali yang meniru karakteristik-karakteristik kecerdasan manusia. Sistem telah mampu mengenali, belajar, dan mengambil keputusan sendiri. Jaringan syaraf tiruan merupakan salah satu kecerdasan buatan yang didasarkan sistem syaraf manusia. Jaringan syaraf tiruan dapat memperkecil nilai error sistem dengan terus memperbarui nilai bobotnya hingga kondisi berhenti terpenuhi. Robot dua roda merupakan salah satu contoh pengembangan dalam dunia robotika. Pada penelitian ini, jaringan syaraf tiruan digunakan untuk memperkecil nilai error dari proses penyeimbangan diri robot dua roda. Robot ini mempunyai dua roda yang saling berhadapan. Sensor gyroscope GS-12 berfungsi sebagai pendeteksi atau pengukur kecepatan beserta arah jatuh badan robot. Robot bergerak majumundur

berdasarkan arah jatuh badan robot. Nilai keluaran sensor dikirim ke mikrokontroler untuk kontrol PWM dan juga dikirim ke komputer untuk proses JST. Keluaran dari JST dikembalikan ke mikrokontroler sebagai nilai hasil koreksi error dari sensor untuk membangkitkan nilai PWM. Roda berputar sesuai arah jatuh robotdengan kecepatan putar yang juga berdasarkan besarnya nilai pembacaan sensor yang dalam hal ini dalam satuan derajat per detik ( x

o /s atau deg/sec). Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, studi literatur, pembuatan perangkat keras, pembuatan perangkat lunak, pengujian sistem, perekaman data, analisa data dan pembuatan laporan. Studi literatur merupakan pengumpulan dan proses pemahaman terhadap segala materi yang berhubungan dengan penelitian ini. Setelah itu dilanjutkan dengan pembuatan perangkat lunak yang meliputi desain dan mekanik robot, dan rangkaian elektronik robot. Sedangkan pembuatan perangkat lunak meliputi pembuatan perintah program pada mikrokontroler, JST pada komputer dengan Visual Basic 6.0. JST yang digunakan adalah backpropagation dengan dua masukan, dua lapisan tersembunyi, satu keluaran, dan dua bias yang masing-masing pada lapisan tersembunyi dan keluaran. Nilai bobot awal diambil secara acak antara 1

hingga 1. Sedangkan bias ditentukan bernilai 1. Setelah sistem jadi kemudian dilakukan pengujian sistem dan dilanjutkan dengan perekaman atau pencatatan data yang selanjutnya dianalisa. Adapun hasil yang didapat dari penelitian ini, sensor GS-12 yang digunakan mempunyai selisih nilai yang cukup jauh dengan nilai yang seharusnya jika sistem baru dinyalakan. Butuh beberapa saat untuk mendapatkan nilai pembacaan nilai sensor yang diinginkan atau nilai sensor yang stabil. Pengujian robot dilakukan dengan kondisi awal robot berdiri. Sedangkan tempat pengujian dilakukan di atas permukaan lantai licin atau halus dan permukaan kasar juga dengan diberi gangguan berupa sentuhan untuk mengetahui respon robot dalam mempertahankan keseimbangannya. Robot dapat berdiri pada permukaan lantai halus dengan persentase rata-rata error sebesar 0,93%. Namun robot menjadi tidak stabil setelah diberi gangguan sentuhan, persentase rata-rata errornya menjadi 23,68%. Sedangkan pada permukaan alas kasar, robot berdiri dengan persentase rata-rata error sebesar 0,48%. Ini lebih kecil dari percobaan sebelumnya pada lantai halus. Hal ini jelas beda karena ada pengaruh perbedaan gaya gesek. Permukaan kasar tentu memiliki gaya gesek lebih