Artikel ini membahas tentang desain robot pengikut objek berwarna. Benda berwarna yang digunakan dalam penelitian ini memiliki bentuk yang sederhana. Untuk proses deteksinya, robot beroda menggunakan sensor kamera digital Pixy 2. Dengan prosesor NXP LPC4330, Pixy2 dapat belajar untuk mendeteksi objek yang sesuai dengan program. Selain itu, sensor dengan Aptina MT9M114 ini memiliki algoritma baru yang dapat mendeteksi dan melacak garis untuk digunakan dengan robot pengikut garis. Kamera Pixy 2 mampu mengenali dan melacak semua objek yang warnanya telah diprogram. Dalam bermanuver, robot ini memiliki 2 roda di kanan dan kiri. Kontrol gerakan dilakukan oleh board Arduino Uno. Robot ini bergerak sesuai dengan arah gerak benda yang dideteksi oleh Pixy 2.
Sensor Pixy 2 digunakan untuk mendeteksi ukuran dan koordinat objek dalam tampilan 2 dimensi. Hasil deteksi dikirim ke board mikrokontroler Arduino Uno untuk diproses. Proses pembacaan posisi benda digunakan untuk mengetahui posisi benda terhadap tubuh robot. Posisi objek pada tampilan 2 dimensi ini akan menentukan arah gerakan robot yang dilakukan oleh 2 buah motor kanan dan kiri. Kontrol kecepatan dan aktivasi kedua motor dilakukan oleh driver motor LM298 yang diatur oleh mikrokontroler. Gerakan maju, mundur, kanan, kiri, dan diam ini menyesuaikan posisi objek, sehingga robot dapat mengikuti posisi objek di dalam ruang.
Mekanisme pendeteksian objek menggunakan sensor Pixy 2 dan memerlukan beberapa konfigurasi dan pengaturan. Sensor memerlukan beberapa gambar lingkungan untuk ditangkap dengan metode pemfokusan dan pencatatan bahwa pengambilan gambar membutuhkan kecerahan dan kemudian gambar suatu objek mengubahnya menjadi sinyal video. Sinyal video tersebut kemudian didigitalisasi lalu disimpan dalam memori mikrokontroler. Data dari gambar yang diambil harus dihitung setiap waktu dan setiap frame yang akan dimanipulasi.
Metode pengujian Pixy 2 menggunakan color filtering dimana diketahui bahwa metode ini akan memisahkan warna yang telah dipilih menjadi warna yang akan diikuti dan koordinat objek akan dideteksi berdasarkan tepinya. Pengujian dilakukan dengan mengenalkan warna objek terlebih dahulu ke Pixy 2 kemudian melihat letak koordinat objek tersebut. Setelah mengetahui koordinat benda maka akan dicari sudut derajatnya untuk mengetahui jarak pandang kamera, untuk itu dalam penelitian ini menggunakan rumus trigonometri untuk mengetahui derajat penglihatan sensor kamera.
Implementasi robot pengikut objek berwarna ini terdiri dari desain mekanikal, elektrikal dan firmware. Tahapan ini dilakukan dengan mengukur parameter dari robot beroda yang digunakan. Pada penelitian ini, nilai untuk setiap roda pada robot adalah tetap, karena robot yang digunakan tidak memiliki setir. Semua komponen ini disuplai oleh baterai LiPo 800Ah 3 sel. Beban listrik DC dipisahkan menjadi 2 yaitu untuk driver motor dan untuk board mikrokontroler beserta sensor Pixy. Dengan kapasitas baterai tersebut, robot dapat beroperasi selama kurang lebih 20 menit.
Pada robot beroda, persamaan kinematika (forward kinematics) mendefinisikan beberapa bagian dari gerakan robot, antara lain 岷, 岷, dan 胃虈. Resultan antara 岷, 岷 adalah vektor v (t). Variabel v mewakili kecepatan linier, dan mewakili kecepatan sudut robot. Pengujian manuver robot dilakukan untuk mengetahui respon robot terhadap posisi objek berwarna yang terdeteksi. Tes dilakukan pada posisi jauh depan, dekat depan, kiri, kanan. Pada jarak 5 cm pada posisi ke kanan dan kiri robot berhenti, harus berputar ke arah yang dituju
Dari penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa robot dengan sensor Pixy 2 mampu mendeteksi objek berwarna tertentu yang berada pada jarak pandangnya. Fungsi master controller ada pada mikrokontroler Arduino Uno 328P sedangkan Pixy CMUCAM5 sebagai slave controller dan L298 sebagai driver motor. Karena keterbatasan sumber daya pada modul kamera, hal tersebut membuat pembacaan dipengaruhi oleh pencahayaan dan keterbatasan kualitas gambar sangat mempengaruhi pembacaan kamera. Ketergantungan pada cahaya dan jarak baca hanya 86 derajat. Manuver robot juga sesuai dengan target yaitu mampu mengikuti objek berwarna dengan baik pada kecepatan tertentu.
Penulis: Prisma Megantoro, ST. MEng.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
atau
