## PEMBUATAN PROTOTYPE ROBOT KAPAL PEMUNGUT SAMPAH MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO UNO DENGAN APLIKASI PENGENDALI BERBASIS ANDROID

## Adlin Fakhrana
Fakultas Teknologi Industri, Universitas Gunadarma adlin.fakhrana@gmail.com

## Abstrak
Prototype  robot  kapal  pemungut  sampah  dibuat  dengan  menggunakan  mikrokontroler arduino  uno  dengan  aplikasi  pengendali  berbasis  android.  Pada  prototype  robot  kapal pemungut sampah tersebut dikendalikan oleh sebuah aplikasi pada smartphone android yang dihubungkan melalui sebuah bluetooth.Prototype robot kapal tersebut dibuat untuk permasalahan  tumpukan  sampah  yang  menyebabkan  banjir.Metode  yang  digunakan dalam  pembuatan  prototype  robot  kapal  berserta  aplikasi  pengendali  dimulai  dengan mengidentifikasi  masalah  yaitu  masalah  tumpukan  sampah,  lalu  analisis  kebutuhan, setelah itu perancangan dan pembuatan baik itu perancangan dan pembuatan prototype robot  kapal  ataupun  perancangan  dan  pembuatan  aplikasi  pengendali.Selanjutnya implementasi  dan  uji  coba.Pada  tahap  pembuatan  prototype  robot  kapal  pemungut sampah menggunakan mikrokontroler arduino dan pada pembuatan aplikasi pengendali menggunakan  app  inventor.  Lalu  pada  tahap  uji  coba  dilakukan  pada  beberapa smartphone android, dimana hasil dari uji coba tersebut berbeda - beda. Hasil uji coba yang  dilakukan  yaitu  prototype  robot  kapal  bergerak  sesuai  dengan  perintah  melalui aplikasi  pengendali.Namun  uji  coba  yang  dilakukan  pada  aplikasi  pengendali  terdapat perbedaan pada tiap smartphone yaitu terletak pada tampilan dari aplikasi tersebut.
Kata Kunci :Android, Arduino Uno, mocrokontroler.

## THE MAKING OF SHIP ROBOT PROTOTYPE OF GARBAGE COLECTOR USING MICROCONTROLLER ARDUINO UNO BASED ON ANDROID

## Abstract
A  robot  prototype  vessel  garbage  collector  was  designed  by  using  microcontroller arduino  uno  with  android  based  control  applications.  In  the  prototype  vessel  garbage collector, the robotis controlled by an application on android smartphone connected via a bluetooth. Robot prototype was made to issue a pile of garbage that cause flooding. The method used in the manufacture of prototype robot controller application along with the ship  begins  with  identifying  the  problem,  namely  the  problem  of  garbage  piles,  and analysis needs, designing and manufacturing both the design and manufacture of robot prototype.  The  next  stage  is  the  implementation  and  testing.  At  the  stage  of  making,  a robot  prototype  vessel  garbage  collectors  uses  arduino  microcontroller.  At  the  stage  of creating controller applications, the app inventor was used. Then in the next stage, it is applied  on  some  android  smartphone,  where  the  results  of  these  trials  are  different. Results  of  experiments  showed  that  robot  prototype  moves  according  to  the  command through  the  application  controller.  However,  the  testing  on  controlling  the  application showed that there is a difference in every smartphone that is located on the display of the application.
Keywords : Android, Arduino Uno, microcontroller.

## PENDAHULUAN
Dalam  sebuah  peristiwa,  terjadi  se- buah  bencana  banjir.  Bencana  tersebut telah dialami sebuah kota besar yaitu kota Jakarta pada tahun 2002 [Suharjo, 2002]. Saat  itu  ekonomi  menjadi  lumpuh  total dikarenakan  kerusakan  lingkungan  yang menjadi  dampak  dari  bencana  banjir. Bencana  banjir  biasanya  dikarenakan terlalu  banyaknya  sampah  yang  menum- puk  di  sungai  sehingga  sampah  tersebut menahan  aliran  air  dan  menyebabkan sungai  tak  mampu  menampung  air  dan meluap.
Saat  ini,  perkembangan  teknologi dapat  dikategorikan  sangat  pesat.  Ber- bagai macam teknologi lahir dan tercipta untuk  membantu  kehidupan  manusia. Seperti  contoh  yaitu  sebuah  smartphone yang merupakan sebuah handphone yang memiliki  fitur  canggih  yang  dapat  mem- bantu kegiatan manusia.
Sebagai  contoh  lain  perkembangan teknologi  yaitu  sebuah  teknologi  robot yang  saat  ini  banyak  digunakan  manusia pada  kehidupan  sehari-hari.  Robot  meru- pakan sebuah alat yang dapat melakukan tugas  fisik,  baik  menggunakan  kontrol manusia,  ataupun  menggunakan  program yang  telah  didefinisikan  terlebih  dahulu [Andi Widiyanto dan Nuryanto, 2016].
Saat  ini  juga,  robot  yang  diken- dalikan  oleh  remote  kontrol  mengalami perkembangan,  yaitu  menjadikan  sebuah smartphone  berbasis  android  sebagai pengganti  dari  remote  kontrol  tersebut. Android  merupakan  sistem  operasi  yang terdapat  diberbagai  smartphone.  Sistem Operasi  Android  bersifat  open  source sehingga  dapat  dikembangkan  dengan
mudah  oleh  para  developer  sebagai  pe- ngembangan program.
Dari perkembangan tersebut, berba- gai  kalangan  berlomba-lomba  mencip- takan  sebuah  inovasi  baru  yang  berhu- bungan  dengan  robot  yang  dikendalikan oleh smartphone android. Sebagai contoh yaitu  sebuah  mobil  remote  control  an- droid yang dibuat oleh mahasiswa teknik informatika  Universitas  Muhammadiyah Magelang  yaitu  saudara  Andi  Widiyanto dan  saudara  Nuryanto  pada  Januari  2016 [Andi  Widiyanto  dan  Nuryanto,  2016]. Mobil  remote  control  tersebut  menggu- nakan  sebuah  arduino  sebagai  mikrokon- troler dan Bluetooth sebagai penghubung antara arduino dan smarphone android.
Dikarenakan  penjelasan  yang  telah dijelaskan  diatas  maka  penulis  ingin membuat sebuah aplikasi android sebagai pengendali  prototype  robot  kapal  pe- mungut  sampah  di  air.  Dengan  pengga- bungan fitur serta perangkat modern yaitu smartphone  berbasis  android  serta arduino uno mikrokontroler sehingga ter- ciptanya sebuah aplikasi android berserta alat  tersebut.  Selain  itu  diharapkan melalui  aplikasi  android  dan  alat  dapat menimbulkan  dampak  baik  yaitu  mem- bantu manusia dalam menjaga kebersihan lingkungan dan menumbuhkan kesadaran untuk tidak membiarkan sampah dibuang sembarangan  begitu  saja  khusunya  di  air seperti  sungai  ataupun  laut,  namun sampah akan berada pada tempatnya.

## METODE PENELITIAN
Tahapan  yang  diperlukan  dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Tahap Penelitian

## Identifikasi Masalah
Berdasarkan  sumber  pada  tahun 2002  telah  terjadi  sebuah  banjir  di  kota Jakarta  yang  disebabkan  karena  terlalu banyaknya  tumpukan  sampah  di  sungai yang mengelilingi kota tersebut [Suharjo, 2002].
Salah  satu  solusi  pada  teknologi ialah  robot.Saat  ini  banyak  robot  yang dipekerjakan  manusia  untuk  membantu manusia  itu  sendiri.Dalam  permasalahan ini,  sebagai  contoh  ialah  pada  sebuah excavator.Excavator  merupakan  sebuah jenis alat berat yang terdiri dari mesin di atas roda khusus yang dilengkapi dengan lengan  (arm)  dan  alat  pengeruk  (bucket)
yang  digunakan  untuk  menyelesaikan pekerjaan  berat  berupa  penggalian  tanah yang tidak bisa dilakukan secara langsung oleh  tangan  manusia  [Wikipedia].Dalam menggerakan  robot  ini  tetap  memakai tenaga  manusia,  yang  dimana  manusia tersebut ikut terjun di lapangan walaupun tidak secara langsung.
Dari masalah tersebut, penulis ingin mengatasi hal itu dengan diiringinya per- kembangan  teknologi  yang  berkembang saat  ini.Teknologi  robot  dan  teknologi android  saat  ini  telah  banyak  mengalami perkembangan  dan  telah  terjadi  sebuah hubungan  antara  robot  dan  anroid  yang dimana  android  tersebut  dapat  dibentuk
menjadi  sebuah  pengendali  robot  ter- sebut.  Maka  dari  perkembangan  serta permasalahan  tersebut,  penulis  akan membuat  sebuah  aplikasi  pengendali  be- serta robot kapal pemungut sampah yang dapat  menjadi  salah  satu  solusi  dari masalah tersebut. Sehingga manusia tidak perlu  terjun  langsung  bersama  robot tetapi bisa mengendalikan robot dari jauh.

## Analisis Kebutuhan
Kebutuhan  perangkat  keras  dalam pembuatan  prototype  robot  kapal  pe- mungut  sampah  berupa  komponen- komponen sebagai berikut. :
1. Mikrokontroler Arduino
Arduino adalah papan rangkaian elektronik  open  source  yang  dida- lamnya  terdapat  komponen  utama yaitu,  sebuah  chip  mikrokontroler [Saftari Firmansyah, 2015].
Mikrokontroler itu sendiri adalah suatu chip atau IC (integrated circuit) yang  bisa  deprogram  menggunakan komputer.  Program  yang  direkam bertujuan  agar  rangkaian  elektronik dapat  membaca  input,  memproses, dan  kemudian  menghasilkan  output sesuai  yang  diinginkan.  Outputnya itu  bisa  berupa  sinyal,  besaran  te- gangan, lampu, suara, getaran, gerak- an  dan  sebagainya  [Saftari  Firman- syah, 2015].
Salah  satu  jenis  arduino  ialah Arduino  Uno.  Jenis  yang  ini  adalah yang paling banyak digunakan. Teru- tama untuk pemula sangat disarankan untuk  menggunakan  Arduino  Uno. Dan  banyak  sekali  referensi  yang membahas Arduino Uno. Versi yang terakhir  adalah  Arduino  Uno  R3
(Revisi  3),  menggunakan  ATMEGA 328 sebagai mikrokontrolernya, memiliki 14 pin I/O digital dan 6 pin input  analog.  Untuk  pemograman cukup  menggunakan  koneksi  USB type  A  to  To  type  B.  Sama  seperti yang  digunakan  pada  USB  printer [Saftari Firmansyah, 2015].
Terdapat  juga  Arduino  Uno  R3 yang  menggunakan  chip  Atmega 16U2  (sebelumnya  ATmega8U2) sehingga  kecepatan  transmisi  data dan  memory  meningkat.  Selain  itu terdapat  juga  Arduino  Uno  R3  yang menggunakan  chip  CH340G  sehing- ga  harga  lebih  murah  dibanding dengan  yang  menggunakan  chip 16U2,  namun  untuk  kinerja  dan kemampuan tetap sama .
2. Motor Servo Motor  servo  adalah  sebuah
motor  DC  dengan  sistem  umpan balik  tertutup  di  mana  posisi  rotor- nya  akan  diinformasikan  kembali  ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo.
Gambar 2. Arduino Uno R3 Chip CH340G
3. Bluetooth Modul HC -05
Bluetooth Module HC-05 merupakan module  komunikasi  nirkabel  pada frekuensi  2.4GHz  dengan  pilihan koneksi  bisa  sebagai  slave,  ataupun sebagai  master.Sangat  mudah  digu- nakan  dengan  mikrokontroler  untuk membuat  aplikasi  wireless.Interface yang  digunakan  adalah  serial  RXD, TXD, VCC dan GND.
4. Motor DC Gearbox Motor  DC  adalah  jenis  motor  listrik yang  bekerja  menggunakan  sumber tegangan  DC.  Motor  DC  atau  motor arus  searah  sebagaimana  namanya, menggunakan  arus  langsung  dan tidak  langsung/direct-unidirectional. Motor  DC  digunakan  pada  penggu- naan  khusus  dimana  diperlukan penyalaan  torque  yang  tinggi  atau percepatan  yang  tetap  untuk  kisaran kecepatan yang luas.
5. Motor Relay Driver L289N Relay  Motor  Driver  L289N  adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain  untuk  mengatur  tengangan listrik  dan  arus  listrik,  dengan resistansi tertentu dapat memproduk- si  tegangan  listrik  di  antara  kedua kutubnya.
6. Baterai Baterai  (Battery)  adalah  sebuah  alat yang  dapat  merubah  energi  kimia yang disimpannya menjadi energi lis- trik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat elektronik.
7. Kabel Jumper Kabel  jumper  yaitu  kabel  dengan  isi tunggal yang digunakan untuk meng- hubungkan  antara  titik  satu  dengan titik  lainnya  didalam  satu  project board.
Android  adalah  sebuah  sistem operasi  untuk  perangkat  mobile  berbasis linux  yang  mencakup  sistem  operasi, middleware dan aplikasi.Android menye- diakan  platform  terbuka  bagi  para  pe- ngembang  untuk  menciptakan  aplikasi mereka.
App  Inventor  adalah  aplikasi  web sumber  terbuka  yang  awalnya  dikem- bangkan  oleh  Google,  dan  saat  ini dikelola  oleh  Massachusetts  Institute  of Technology (MIT)
Kebutuhan  perangkat  keras  lainnya dalam pembuatan bentuk prototype robot kapal  pemungut  sampah,  antara  lain  se- bagai  berikut:  6  buah  botol  air  minum ukuran  250ml,  3  buah  tempat  makan ukuran  sedang,  2  buah  tutup  toples ukuran  kecil,  stick  es  krim  potong menjadi  setengah  bagian,  lem  lilin, selotip, dan gunting.
Kebutuhan  perangkat  keras  dalam pembuatan  code  program  pada  prototype robot  pemungut  sampah  ialah  menggu- nakan  laptop  dengan  spesifikasi  berikut: (1)  laptop  sony  VAIO  SVE14113EGB, spesifikasi:  intel  core  i5-2450M  @  2,50 Ghz,  RAM  4  GB  DDR3,  HDD  500  GB, VGA  AMD  RADEON  7500M  /  7600M Series 1 GB, dan (2) kebutuhan perangkat lunak: arduino software.
Kebutuhan  perangkat  keras  dalam uji  coba  aplikasi  pengendali  berbasis android menggunakan smartphone Smart- phone Xiaomi Mi4c, spesifikasi: Android OS, v5.0.2 (Lollipop), resolusi layar 1080 x 1920, dan ukuran layar 5 inches

## Perancangan dan Pembuatan
1. Perancangan  dan  Pembuatan  Proto- type Robot Kapal Pemungut Sampah
A. Diagram Blok
Gambar 3. Diagram Blok Robot

## B. Rangkaian Robot
Gambar 4. Rangkaian Robot
C. Diagram Alur

## D. Rancangan Bentuk Robot
Gambar 6. Rancangan Bentuk Robot

## Perancangan dan Pembuatan Aplikasi Pengendali
A. Diagram Alur

## B. Struktur Navigasi
Gambar 8. Struktur Navigasi Aplikasi

## C. Perancangan Tampilan
Gambar 9. Rancangan Tampilan Aplikasi

## PEMBAHASAN
Prototype  Robot  Kapal  Pemungut Sampah
Sesuai  dengan  rancangan  bentuk robot  berikut  adalah  hasil  robot  kapal pemungut sampah.

## Aplikasi Pengendali
Sesuai  dengan  rancangan  bentuk robot  tampilan  aplikasi  berikut  adalah hasil  aplikasi  yang  telah  selesai  di- buat.Nama  aplikasi  yang  dibuat  adalah Robot.
Gambar 10. Prototype Robot Kapal
Gambar 11. Aplikasi Pengendali (Screen1)
Gambar 12. Aplikasi Pengendali (Screen2)
Tabel 1. Hasil Uji Coba Robot No. Uji Coba Keterangan 1. Jangkauan Bluetooth 8-10 meter 2. Berat Sampah Maks. 100 gram 3. Ukuran Sampah Panjang Maks. 5 cm Tabel 2. Hasil Uji Coba Aplikasi Android dan Robot pada Smartphone Android No. Device
Spesifikasi Hasil Uji coba 1. Xiaomi Mi4c - Android OS, v5.0.2 (Lollipop) - Resolusi Layar 1080 x 1920 - Posisi  gambar  dan  button sesuai dengan rancangan - Screen 2 tampil 2. Samsung Galaxy S6 - Android OS, v6.0.1 (Marshmallow) - Resolusi Layar 1440 x 2560 - Posisi  gambar  dan  button sesuai dengan rancangan - Screen 2 tampil 3. Xiaomi Mi4i - Android OS, v5.0.2 (Lollipop) - Resolusi Layar 1080 x 1920 - Posisi  gambar  dan  button sesuai dengan rancangan - Screen 2 tidak tampil 4. Samsung Galaxy S5 - Android OS, v5.0.2 (Lollipop) - Resolusi Layar 1080 x 1920 - Posisi  gambar  dan  button sesuai dengan rancangan - Screen 2 tidak tampil 5. Sony Xperia Z - Android OS, v5.0.2 (Lollipop) - Resolusi Layar 1080 x 1920 - Posisi  gambar  dan  button sesuai dengan rancangan - Screen 2 tampil 6. Xiaomi Redmi Note - Android OS, v4.2 (Jelly Bean) - Resolusi Layar 720 x 1280 - Posisi  gambar  dan  button sesuai dengan rancangan - Screen 2 tidak tampil

## Hasil Uji Coba Robot
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  me- ngetahui  kemampuan  dari  robot  yang telah  dibuat  apakah  mampu  berkerja dengan baik sesuai yang diharapkan atau tidak. Hal-hal yang diujikan yaitu maksi- mum  jarak  koneksi  Bluetooth  aplikasi android dan Bluetooth robot, ukuran sam- pah  yang  dapat  diambil  serta  maksimum berat dari sampah tersebut (Tabel 1).

## Hasil Uji Coba Aplikasi
Sebelum melakukan uji coba terha- dap aplikasi, terdapat beberapa persiapan, diantaranya:  pastikan  aplikasi  telah  ter- install  pada  smartphone,  lalu  pastikan juga  Bluetooth  smartphone  telah  dihi- dupkan.  Setelah  persiapan  telah  selesai dilakukan  maka  pengujian  terhadap
aplikasi  android  dapat  dilakukan  (Tabel 2).

## SIMPULAN
Prototype  robot  kapal  pemungut sampah  dibuat  dengan  menggunakan arduino  mikrokontroler,  motor  servo sebagai  pemungut  sampah  dan  motor gearbox DC sebagai penggerak prototype robot  pemungut  sampah.  Lalu  prototype robot  kapal  pemungut  sampah  meng- gunakan 2 sumber tegangan yang berasal dari  baterai  untuk  menghidupkan  relay motor  dan  powerbank  untuk  menghi- dupkan arduino. Masing-masing tegangan tersebut  sebesar  5-12V.Hasil  uji  coba, prototype  robot  kapal  pemungut  sampah sesuai  dengan  rancangan.  Ukuran  dan berat  sampah  sebesar  putung  korek  api
atau  untuk  panjang  sampah  maksimal  5 cm dan untuk berat sampah maksimal 100 gram.  Dari  hasil  uji  coba  dapat  disim- pulkan bahwa pembuatan prototype robot kapal  pemungut  sampah  mencapai  nilai sempurna yaitu 100%.
Selain  itu  aplikasi  pengendali prototype robot  kapal  pemungut  sampah berbasiskan android dibuat dengan meng- gunakan  software  app  inventore.  Untuk penghubung  antara  prototype  robot  dan aplikasi  pengendali  menggunakan  Blue- tooth module HC-05.Untuk hasil uji coba aplikasi  pada  berbagai  smartphone,  tam- pilan  aplikasi  sesuai  dengan  rancangan. Tata  letak  button  dan  gambar  sesuai rancangan aplikasi. Namun pada tampilan screen  2  terdapat  perbedaan  tampilan diantaranya tidak tampilnya screen 2 pada beberapa smartphone. Dari hasil uji coba dapat  disimpulkan  bahwa  pembuatan aplikasi  pengendali  berbasis  android mencapai  nilai  hampir  sempurna  yaitu 90%,  dikarenakan  tidak  berhasilnya  uji coba  tampilan  screen  2  pada  beberapa smartphone android.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Andi Widiyanto dan Nuryanto, 2016.
“Rancang  Bangun  Mobil  Remote Control  Android  dengan  Arduino”,
Citec  Journal,  Vol.  3,  No.  1,  ISSN  : 23545771 [2]  Andi  Syofian,  2016.  “Pengendalian Pintu  Pagar  Geser  Menggunakan Aplikasi  Smartphone  Android  Dan Mikrokontroler  Arduino  Melalui Bluetooth”,  Jurnal  Teknik  Elektro ITP, Volume 5, No. 1; Januari 2016
[3]  Budiharto Widodo, 2008. “10 Proyek Robot  Spektakuler  +  CD”,  Elex Media Komputindo, Jakarta
[4]  Budiharto  Widodo,  2006.  “Belajar Sendiri  :  Membuat  Robot  Cerdas”, Elex Media Komputindo, Jakarta
[5]  Feri  Djuandi,  Pengenalan  Arduino, http://tobuku.com/docs/Arduino-
Pengenalan.pdf, Juli 2011 [6]  I Putu Eka Rizky Saputra, “Penggunaan  Plc  Sebagai  Controller
Pada  Robot  Manipulator”,  Jurusan Teknik  Industri,  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember [7]  Muhammad Ichwan, Milda Gustiana
Husada,    dan  M.  Iqbal  Ar  Rasyid, 2013. “Pembangunan Prototipe Sistem Pengendalian Peralatan
Listrik  Pada  Platform  Android”, Jurnal  Informatika,  No.1  ,    Vol.  4, Januari  –  April  2013    ISSN: 2087 - 5266
[8]  Pauline  Rahmiati,  Ginanjar  Firdaus dan  Nugraha  Fathorrahman,  2014. “Implementasi  Sistem  Bluetooth menggunakan  Android  dan  Arduino untuk Kendali Peralatan Elektronik”, Jurnal
ELKOMIKA Institut Teknologi Nasional Bandung Teknik Elektro Itenas | No.1 | Vol. 2 [9]  Safaat H Nazruddin, Agustus 2014, “
Android  Pemrograman  Aplikasi Mobile  Smartphone  dan  Table  PC Berbasis  Android”,  Informatika, Bandung
[10] Saftari  Firmansyah,  2015.  “Proyek Robotik Keren dengan Arduino”, PT. Elex Media Komputindo, Jakarta [11] Suharjo, 2002. “Kondisi Pengelolaan Sampah  dan  Pengaruh  Terhadap Kesehatan  Masyarakat  Di  DKI Jakarta”,  Media  Litbang  Kesehatan Volume XII Nomor 4 Tahun 2002 [12] Taufiq  Dwi  Septiani  Suyadhi,  Buku Pintar Robotika, ANDI, Yogyakarta,
2010