## Perancangan Sistem Pengendali Robot melalui Internet Menggunakan Raspberry Pi
Rizqi Andry Ardiansyah
Pusat Penelitian Tenaga Listrik dan Mekatronika Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Cisitu 21/154 D, Bandung 40135 Indonesia rizqinhood@gmail.com

## Abstrak
Saat  ini  penggunaan  robot  manipulator  semakin  luas  terutama  pada  lingkungan  dengan  kondisi ekstrim.  Untuk  itu  maka  sebuah  robot  manipulator  harus  dilengkapi  dengan  sebuah  sistem pengendali  jarak  jauh.  Dalam  konteks  ini,  penelitian  ini  berfokus  pada  perancangan  sistem pengendali  jarak  jauh  lengan  robot  melalui  internet.  Untuk itu  diperlukan  Websocket  server  pada Raspberry  Pi  agar  dapat  menangani  perintah-perintah  yang  dikirim  oleh  PC  client melalui internet. Agar bisa menggerakkan robot lengan OWI Arm Edge 535 maka  dibutuhkan integrasi antara papan Raspberry Pi dengan mikrokontroller DFRduino Duemilanove, serta modul SainsSmart 8 Channel  DC 5V Relay. Bahasa Pemrograman Processing digunakan untuk membuat Graphic User Interface pada komputer. Keakurasian gerak robot OWI 535 Arm Edge didapatkan dengan memasang sensor posisi potensiometer  linear  pada  masing-masing  sendinya.  Komunikasi  data  antara  client  dan  server membutuhkan  waktu  rata-rata  22.8ms.  Hasil  pengujian  komunikasi  data  antara  Raspberry  Pi  dan DFRDuino  menunjukkan  bahwa  pengiriman  data  4  digit  karakter  membutuhkan  waktu  156  -  164 microsecond dengan 0% error. Penambahan sensor potensiometer linear sebagai umpan balik pada tiap sendi robot OWI 535 Arm Edge bisa meningkatkan keakurasian gerak robot OWI 535 Arm Edge dengan toleransi keakurasian kurang dari 1 derajat.
Kata Kunci: robot lengan, sistem pengendali jarak jauh, raspberry pi, we bsocket server, internet

## 1 Pendahuluan
Penggunaan  robot  manipulator  semakin  luas  di  saat  ini  karena  kepresisiannya,  mampu mengerjakan  satu  pekerjaan  secara  berulang-ulang,  dan  karena  ketahanannya  terhadap kondisi  lingkungan  yang  ekstrim.  Mereka  biasanya  diterapkan  dalam  tugas  perakitan berulang, di mana  semua komponen selalu dalam posisi  yang  sama dan hanya diperlukan kontrol  posisi  robot.  Namun  demikian,  penerapan  robot  manipulator  dapat  meningkatkan produktivitas  proses  industri  saat  ini  [1].  Beberapa  robot  manipulator  yang  digunakan dalam  industri  adalah  robot  pengelas,  pengebor  dan  lainnya.  Keakurasian  posisi  gerak robot  manipulator  telah  lama  menjadi  isu  utama  yang  harus  dipertimbangkan  dalam berbagai  aplikasi  yang  canggih  [2].  Karena  dengan  keakurasian  gerak  inilah  menentukan kualitas kinerja robot  tersebut.  Ketika robot ditempatkan pada area  yang memiliki kondisi lingkungan  yang  ekstrim,  maka  robot  tersebut  harus  dilengkapi  dengan  sebuah  sistem pengendali  jarak  jauh.  Beberapa  metode  sistem  pengendalian  dari  jarak  jauh  telah dikembangkan saat ini diantaranya: Makalah RS-485 Interface for Boiler Header Inspection Robot Prototype [3], membahas tentang sebuah aplikasi dari RS-485 untuk mengendalikan robot pemeriksa pipa ketel uap pada  sebuah pusat pembangkit listrik tenaga panas bumi. RS-485  interface  disini  digunakan  untuk  keperluan  komunikasi  antara  operator  dengan robot;  Makalah Development  of  user  interface  for  tele-operated  cranes [4],  membahas
tentang  perancangan  sebuah  UI  –  User  Interface  untuk  mengendalikan  sebuah  system crane,  sehingga  system  crane  tersebut  dapat  dikendalikan  dan  dimonitor  melalui  4  sisi pandang  yaitu sisi atas, sisi kanan, sisi kiri dan  sisi keseluruhan; Makalah Wireless Mobile Robot Control With  Tabelt Computer [5], membahas tentang sebuah metode pengendalian mobile  robot  dengan  menggunakan    Tablet  PC  melalui  wifi.  Penelitian  pada  bidang pengendalian  jarak  jauh  ini  masih  harus  terus  dilakukan  dengan  bermacam  metode sehingga mendapatkan hasil yang  paling baik serta dapat menambah khazanah keilmuan dalam hal pengendalian jarak jauh.
Dalam makalah ini kami menggunakan internet sebagai media untuk mengendalikan robot lengan  karena  aksesnya  yang  semakin  luas  dari  kota  hingga  ke  desa,  biaya  akses  yang semakin murah, serta dalam usaha untuk mengaplikasikan konsep Internet of Things (IoT) dimana  kita  dapat  dengan  mudah  melakukan  pemantauan  data  objek  apapun  di  sekitar kita  (kondisi  temperatur,  kelembaban  udara,  keamanan  rumah  dll)  serta  dengan  mudah melakukan  pengendalian  objek  apapun  di  sekitar  kita  (membuka  pintu  rumah, menyalakan/mematikan  TV,  dll)  melalui  internet  [6].  Makalah  ini  menjelaskan  tentang Perancangan  sistem   pengendali  jarak  jauh  lengan  robot  melalui  internet  dengan menggunakan Raspberry Pi.  Sistem ini dibangun menggunakan  robot lengan OWI 535 Arm edge,  sebuah  papan  Raspberry  Pi,  sebuah  papan  DFRDuino  Duemilanove,  sebuah websocket server, dan sebuah PC Software Interface yang dibangun menggunakan bahasa pemrograman  Processing.  Makalah  ini  tersusun  sebagai  berikut:  pada  bagian  kedua menjelaskan  tentang  gambaran  sistem  secara  keseluruhan,  kemudian  bagian  ketiga menjelaskan  secara  detil  semua  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak  yang  digunakan dalam sistem ini, beberapa pengujian akan dijelaskan pada bagian keempat, bagian kelima berisi tentang kesimpulan, dan bagian keenam adalah daftar pustaka.

## 2 Gambaran Sistem Keseluruhan
Membangun  sebuah  sistem  pengendali  jarak  jauh  dilakukan  dengan  mengintegrasikan beberapa  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak.  Gambar  1  menunjukkan  tentang gambaran sistem pengendali jarak jauh robot yang telah dikembangkan.
Gambar 1 Blok diagram sistem
Sistem  ini  terdiri  atas  sebuah  software  client  pada  PC   software  interface  yang  dibangun menggunakan bahasa pemrograman processing , sebuah robot lengan  OWI 535 Arm edge, sebuah papan Raspberry Pi, sebuah papan DFRDuino Duemilanove, dan sebuah websocket server python. Cara kerja dari sistem ini adalah, pengguna mengirimkan data kendali robot
menggunakan PC sofware interface melalui internet, kemudian data tersebut diterima oleh Raspberry  Pi  sebagai  web  server  dan  dikirim   lagi  ke  modul  DFRduino  Duemilanove  328 untuk dijadikan nilai  referensi sudut  gerakan robot lengan  OWI 535 Arm edge. Komunikasi antara Raspberry Pi dan DFRDuino Duemilanove 328 melalui port serial. Selanjutnya modul DFRduino  Duemilanove  328  memberikan  sinyal  kendali  ke  SainSmart  8  Channel  DC  5V Relay  Module  untuk  menggerakkan  lengan  robot  Edge  Owi  Arm  535  hingga  nilai  sinyal umpan  balik  dari  sensor  posisi  potensiometer  sama  dengan  nilai  referensi  yang  telah disimpan pada modul DFRduino Duemilanove 328. Terdapat empat buah data kendali yang dikirim  dari  PC  client  ke  server  yaitu  data  kendali  dengan  penanda  karakter  'a'  untuk menggerakkan  lengan  2,  data  kendali  dengan  penanda  karakter  'b'  untuk  menggerakkan lengan  3,  data  kendali  dengan  penanda  karakter  'c'  untuk  menggerakkan  lengan  4,  dan data kendali dengan penanda karakter 'd' untuk menggerakkan lengan 5. Diagram alir dari algoritma  pemrograman  DFRduino  Duemilanove  328  diatas  dapat  ditunjukkan  pada Gambar 2.

## Gambar 2 diagram alir dari algoritma pemrograman

## 3 Penjelasan Perangkat Keras dan Perangkat Lunak pada Sistem
Semua  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak  yang  digunakan  dalam  sistem  ini  akan dijelaskan sebagai berikut.

## 3.1 OWI 535 Robotic Arm Edge
OWI 535 Robotic Arm Edge adalah  sebuah  robot kit  yang  diproduksi oleh perusahaan OWI Robot  difungsikan  untuk  media  pembelajaran  di  laboratorium  atau  di  sekolah-sekolah. Struktur  bangun  lengan  OWI  535  Robotic  Arm  Edge  terdiri  dari  4  sendi  yang
menghubungkan tiga lengan dan sebuah end effector. Panjang  antara  setiap sendi adalah seperti  ditunjukkan  Gambar  3  sedang  Gambar  4  menunjukkan  batas  kemampuan  rotasi sudut  4  sendi,  yang  menentukan  daerah  kerja  yang  bisa  dijangkau  oleh  OWI  535  Robotic Arm  Edge.  Robot  ini  memiliki  berat  658  g,  dimensi  PxLxT  :  9x  6.3x15  inch,  dapat dikendalikan  dengan  remote  control  manual,  dan  membutuhkan  tegangan  3VDC  untuk menggerakkan motor dc pada masing-masing lengannya.
Gambar 3 struktur robot edge owi arm 535 [7]
Gambar 4 batas ruang kerja angular joint 1 (a), joint 2 (b), joint 3 (c), joint 4 (d) [8]

## 3.2 Perangkat keras
Bagian  perangkat  keras  terdiri  dari  Papan  Pengendali  Utama,  Sistem  Umpan  Balik  dan sebuah Papan Driver Motor yang dapat dijelaskan sebagai berikut :

## 3.2.1 Papan DFRDuino Duemilanove
Mikrokontroler  banyak  digunakan  dalam  banyak  aplikasi  sistem  kontrol  karena  memiliki kelebihan seperti fleksibilitas, kemudahan penggunaan, biaya dan ukuran. Mikrocontroller dapat  diprogram  ulang  sehingga  membuatnya  lebih  fleksibel.  Mikrokontroler  juga  k ecil
dalam ukuran dan membutuhkan biaya yang efisien dibanding teknologi pengontrol lainnya [9].
Dalam  makalah  ini  DFRduino  Duemilanove  328  sebagai  papan  pengendali  utama  robot difungsikan untuk mengukur nilai tegangan analog 4 sensor  potensiometer menggunakan 4  pin  ADC  (Analog  To  Digital)  A0-A3  dengan  resolusi  10  bit,  kemudian  mengirim  sinyal kendali ke Papan Driver Motor DC untuk mengendalikan  gerakan robot  Owi Edge Arm 535. DFRduino  Duemilanove  adalah  papan  mikrokontroler  padanan  dari  papan  mikrokontroll er Arduino.  Arduino  Uno  merupakan  papan  mikrokontroller  yang  berbasis  Atmega328  yang memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6  dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog to digital, osilator kristal 16 MHz, USB koneksi, power jack,  header  ICSP [10]. Gambar 5 dan Gambar 6 menunjukkan skematik dan bentuk fisik papan DFRDuino.
Gambar 5 Schematic Minimum System DFRduino Duemilanove 328

## Gambar 6 Modul DFRduino Duemilanove 328

## 3.2.2 Papan driver motor
Papan  Driver  Motor  mengendalikan  arah  dan  kondisi  on/off  motor  dc,  ini  membuat  robot Owi  Edge  Arm  535  bergerak  atau  diam.  Papan  Driver  Motor  SainSmart  8  Channel  DC  5V Relay  Module  adalah  5V  8-Channel  Relay  papan  antarmuka,  Mampu  mengendalikan berbagai peralatan,  dan peralatan lain  dengan arus  yang besar.  Ini mempunyai fitur 5V 8- Channel  Relay  papan  antarmuka,  dan  masing-masing  membutuhkan  arus  15-20mA, Dilengkapi  dengan  relay  arus  tinggi  AC250V  10A;  DC30V  10A,  Standar  antarmuka  yang dapat dikendalikan langsung oleh mikrokontroler, Indikator LED status keluaran Relay [11]. Untuk  mengendalikan  5  SainSmart  8  Channel  DC  5V  Relay  Module  digunakan  pin  6  -  13
dari board DFRduino Duemilanove 328 dengan susunan adalah: pin 6 => Relay 1, pin 7 => Relay 2, pin 8 => Relay 3, pin 9 => Relay 4, pin 10 => Relay 5, pin 11 => Relay 6, pin 12=> Relay 7, pin 13 => Relay 8. Susunan pengendalian motor dc dengan relay pada Owi  Edge Arm  535  adalah  :  Relay  1-2  =>  motor  2  (M2),  Relay  3-4  =>  motor  3  (M3),  Relay  5-6  => motor 4 (M4), Relay 7-8 => motor 5 (M5).  Posisi pemasangan motor pada robot Owi  Edge Arm  535  adalah  seperti  ditunjukkan  pada  Gambar  3.  Motor  2  untuk  lengan  L2,  motor  3 untuk  lengan  L3,  motor  4  untuk  lengan  L4  untuk  menggerakkan  lengan  secara  vertikal, sedangkan motor 5 digunakan untuk menggerakkan base robot secara horisontal.  Gambar 7 dan 8 menunjukkan bentuk fisik dari Relay module dan skematiknya.
Gambar 7 SainSmart 8 Channel DC 5V Relay Module

## Gambar 8 Skematik SainSmart 8 Channel DC 5V Relay Module

## 3.2.3 Sensor umpan balik
4 Sensor Potensiometer  Linear (S2 -  S5) dipasang pada  sendi  lengan robot Owi  Edge Arm 535  sebagai  sensor  umpan  balik  sudut  gerakan  lengan  robot.  Sensor  ini  memiliki spesifikasi:  10Kohm  +/-20%,  Sudut  Putar  300°  +/-10°  [12].  Pada  gambar  1  ditunjukkan posisi  pemasangan  sensor  potensiometer  pada  sendi-sendi  robot  Owi  Edge  Arm  535. Sensor  2  -  sensor  4  digunakan  untuk  mengukur  gerakan  sudut  elevasi  pada  lengan  2  - lengan  4,  sedangkan  sensor  5  digunakan  untuk  mengukur  sudut  azimuth  pada  gerakan base robot, untuk lebih jelasnya pada Gambar 3.

## 3.2.4 Raspberry Pi
Raspberry  Pi adalah sebuah papan komputer  yang berukuran sebesar kartu kredit. Dalam penelitian ini digunakan papan Raspberry  Pi tipe B dengan sistem operasi  Linux Raspbian di dalamnya.  Papan Raspberry Pi tipe B mempunyai fitur 512Mb RAM, 2 USB ports, Ana log Audio  output  port,  dan  sebuah  100mb  Ethernet  port.  Papan  ini  mempunyai  Broadcom BCM2835  system  on  a  chip  dimana  di  dalamnya  terdapat  ARM1176JZF -S  700  M Hz processor.  HAl  ini  mendukung  beberapa  sistem  operasi  termasuk  distro  berbasis  linux Debian, Raspbian yang digunakan dalam penelitian ini [13]. Dalam papan Raspberry  Pi ini telah  terinstall Tornado yaitu  library  websocket  server  pada  python  dimana  dengan  ini nantinya  yang  akan  menangani  setiap  permintaan  dari  client.  Gambar  9  menunjukkan bentuk fisik dari papan Raspberry Pi.

## Gambar 9 papan Raspberry Pi tipe B

## 3.3 Perangkat Lunak
Bagian  perangkat  lunak  terdiri  PC  Software  interface  dan  Websocket  server  yang  dapat dijelaskan sebagai berikut :

## 3.3.1 PC Software Interface
PC software interface sebagai sebuah graphical  user interface (GUI) untuk mengontrol dan memonitoring  robot  Owi  Arm  Edge  535  melalui  PC.  Bahasa  pemrograman  Processing digunakan  untuk pengembangan  GUI ini. Processing adalah sebuah bahasa pemrograman open  source  dan  pengembangan  lingkungan  terintegrasi  (IDE)  yang  dibangun  untuk  seni elektronik, seni media baru, dan komunitas desain visual dengan tujuan pengajaran dasar- dasar  pemrograman  komputer  dalam  konteks  visual,  dan  melayani  sebagai  dasar  sketsa elektronik.  Satu  paket  data  kendali  dikirim  dengan  GUI  ini  melalui  Websocket  server Raspberry  Pi  kemudian  data  ini  diteruskan  ke  modul  DFRduino  Duemilanove  328  melalui serial  port  untuk  menggerakkan  robot  Owi  Arm  Edge  535.  Paket  data  kendali  mempunyai format  bilangan  bulat  sebagai  besaran  sudut  didepan  dan  diakhiri  oleh  sebuah  abjad sebagai  penanda  lengan  yang  akan  digerakkan.  Abjad  yang  digunakan  sebagai  penanda adalah  ‘a’  untuk  lengan  L2,  ‘b’  untuk  lengan  L3,  ‘c’  untuk  lengan  L4,  dan  ‘d’  untuk  Base robot. Format data kendali dapat ditunjukkan seperti berikut:
Contoh:
- Data “45b” = menggerakkan lengan L3 sampai sensor posisi sama dengan nilai 45 - Data “70a” = menggerakkan lengan L2 sampai sensor posisi sama dengan nilai 70 Data => n Byte Data Sudut (bilangan bulat)
Penanda => Penanda Motor yang bergerak (menggunakan abjad 'a', 'b', 'c', 'd')
Gambar 10 PC Software Interface
User interface terdiri dari 5 buah tombol slider untuk mengatur gerakan lengan robot  Edge Owi Arm 535. Gambar 10 menunjukkan tampilan dari PC software interface.

## 3.3.2 Websocket server
WebSocket adalah standar baru untuk komunikasi realtime pada Web dan aplikasi mobile. WebSocket  dirancang  untuk  diterapkan  di  browser  web  dan  server  web,  tetapi  dapat digunakan  oleh  aplikasi client atau server . WebSocket  adalah  protokol  yang  menyediakan saluran komunikasi full-duplex melalui koneksi  TCP tunggal. Protokol WebSocket sudah di standarisasi oleh IETF sebagai RFC 6455 pada tahun 2011, dan API WebSocket di Web IDL sedang  distandarisasi  oleh  W3C.  Pada  server,  WebSocket  sudah  support  di  Ruby,  Java, Objective-C,  PHP,  .NET,  Node.js,  ActionScript  dan  banyak  bahasa  lainnya  [14 ].  Bila dibandingkan  dengan  teknologi  sebelumnya  yakni  AJAX,  j ika  pada  AJAX  kita  hanya  dapat melakukan  komunikasi  satu  arah  dengan  mengirimkan request kepada  server  dan menunggu  balasannya,  maka  menggunakan  WebSocket  kita  tidak  hanya  dapat mengirimkan request kepada  server,  tetapi  juga  menerima  data  dari  server  tanpa  harus mengirimkan request terlebih  dahulu.  Hal  ini  berarti  ketika  menggunakan  WebSocket pengguna  harus  terus  menerus  terkoneksi  dengan  server,  dan  kita  memerlukan  sebuah server khusus untuk dapat menjalankan aplikasi WebSocket dengan benar. Sederhananya, perhatikan Gambar 11 berikut:
Gambar 11 Perbedaan antara AJAX dan Websocket Dari  gambar di atas, kita dapat melihat bagaimana  dalam kasus AJAX,  setiap  request  dari pengguna  maupun  respon  dari  server  dilakukan  secara  terpisah.  Jika  ingin  mengirimkan request  ke  server,  kita  perlu  membuka  koneksi  baru  yang  kemudian  akan  dibalas  oleh server  seperti  ia  membalas  permintaan  halaman  HTML  biasa.  Server  juga  tidak  dapat langsung  melakukan  pengiriman  data  ke  klien  tanpa  ada  permintaan  terlebih  dahulu.  Hal ini berbeda dengan pola komunikasi WebSocket,  di mana koneksi berjalan tanpa terputus dan  server  dapat  mengirimkan  data  atau  perintah  tanpa  harus  ada  permintaan  dari pengguna  terlebih  dahulu.  Dengan  begitu,  WebSocket  bahkan  juga  memungkinkan  server mengirimkan  data  atau  perintah  ke  semua  klien  yang  terkoneksi,  misalkan  untuk memberikan  notifikasi  global. Pada  penelitian  ini  Websocket  server  digunakan  untuk menangani  setiap  perintah  dari  client  untuk  menggerakkan  robot  lengan  Owi  Arm  Edge 535.

## 4 Hasil Pengujian dan Diskusi
Untuk  memastikan  bahwa  sistem  yang  dibangun  telah  berfungsi  seperti  yang  diharapkan, maka dilakukan 2 pengujian yakni: 1.  Pengujian komunikasi data antara Raspberry Pi dan DFRduino  Duemilanove,  2.  Pengujian  keakurasian  gerak  robot  OWI  Edge  Arm  535,  3. Pengujian komunikasi data antara PC client dan server Raspberry Pi.

## 4.1 Pengujian Komunikasi Data
Pengujian  ini  terdiri  dari  pengujian  kecepatan  komunikasi  data,  dan  pengujian  kebenaran data  kontrol  yang  dikirim.  Pengujian  kecepatan  komunikasi  data  dilakukan  dengan  cara mengirimkan  data  kendali  dari  Raspberry  Pi  ke  board  DFRduino  Duemilanove  kemudian kecepatan  kirim  ini  diukur  dengan  menggunakan  fitur  Timer  pada  board  DFRduino Duemilanove.  Pengujian  kebenaran  data  kontrol  dilakukan  dengan  membandingkan  data yang sudah diterima board  DFRduino  Duemilanove dengan data acuan di  PC.  Dibawah ini adalah hasil pengujian kecepatan komunikasi data dan pengujian kebenaran/validasi data antara  Raspberry  Pi  dan  board  DFRduino  Duemilanove  menggunakan  jenis  komunikasi serial dengan baudrate 9600 bps dapat ditunjukkan pada tabel 1 sampai tabel 4.
Tabel 1  komunikasi data gerakan lengan L2 No Data Kirim  Data Terima Keabsahan (%) Kecepatan Data (us) 1 705a 705a 100 156 2 620a 620a 100 160 3 500a 500a 100 160 4 410a 410a 100 160 5 295a 295a 100 164 Tabel 2 komunikasi data gerakan lengan L3 No  Data Kirim Data Terima Keabsahan (%) Kecepatan Data us) 1 150b 150b 100 160 2 270b 270b 100 156 3 390b 390b 100 164 4 545b 545b 100 160 5 670b 670b 100 160 Tabel 3 komunikasi data gerakan lengan L4 No Data Kirim Data Terima Keabsahan (%) Kecepatan Data us) 1 590c 590c 100 156 2 670c 670c 100 156 3 760c 760c 100 168 4 850c 850c 100 156 5 945c 945c 100 164 Tabel 4 komunikasi data gerakan base robot No Data Kirim Data Terima Keabsahan (%)  Kecepatan Data (us) 1 760d 760d 100 164 2 710d 710d 100 160 3 630d 630d 100 160 4 547d 547d 100 156 5 400d 400d 100 164
Dari data pada tabel 1 sampai tabel 4 diatas dapat diketahui bahwa transmisi data antara PC  dan  DFRduino  Duemilanove  berlangsung  baik  dan  tidak  ada  error  pada  proses pengiriman  data,  kemudian  untuk  proses  pengiriman  data  be rupa  4  digit  karakter membutuhkan waktu antara 156 - 164 microsecond.
Dibawah ini adalah hasil pengujian kecepatan komunikasi data antara PC client dan server dapat ditunjukkan pada Gambar 12.
Gambar 12 Kecepatan data PC client - server

## 4.2 Pengujian Akurasi Gerak Lengan
Pengujian  ini  dilakukan  dengan  cara  mengirim  data  input  kontrol  ke  board  DFRduino Duemilanove  untuk  menggerakkan  robot  Edge  Owi  Arm  535  kemudian  membandingkan data  input  kontrol  tersebut  dengan  data  umpan  balik  dari  sensor  potensiometer  ketika robot berhenti bergerak. Setiap perubahan  gerakan lengan robot Edge Owi Arm 535 diukur dengan menggunakan penggaris busur.
Tabel 5 data akurasi gerak L2
No Sudut (°) Data Input Data Umpan Balik Nilai Selisih 1 106 620b 619b 1 2 96 570b 573b 3 3 86 520b 519b 1 4 76 470b 471b 1 5 66 420b 420b 0 Tabel 6 data akurasi gerak L3 No Sudut (°) Data Input   Data Umpan Balik Nilai Selisih 1 85 160c 160c 0 2 90 130c 128c 2 3 95 100c 100c 0 4 100 70c 71c 1 5 105 40c 39c 1
Tabel 7 data akurasi gerak L4 No Sudut (°) Data Input Data Umpan Balik Nilai Selisih 1 117 480d 479d 1 2 107 520d 522d 2 3 97 560d 560d 0 4 87 600d 600d 0 5 77 640d 640d 0 Tabel 8 data akurasi gerak M5 No Sudut (°) Data Input Data Umpan Balik  Nilai selisih 1 110 600a 600a 0 2 100 550a 552a 2 3 90 500a 501a 1 4 80 450a 450a 0 5 70 400a 399a 1
Dari data pada tabel 5 - 8 diketahui bahwa melalui pengukuran data input dan data umpan balik  sensor  potensiometer  didapatkan  hasil  yang  cukup  akurat  dengan  toleransi keakurasian  sudut  kurang  dari  1  derajat.  Toleransi  sudut  1  derajat  diperoleh  dari persamaan :
Toleransi  Sudut  1  derajat  =  Nilai  Resolusi  ADC  10  bit  /  Resolusi  Sudut  Putar  Maksimal Potensiometer
= 1024 / 300° = 3.4 Jadi nilai desimal untuk pergerakan robot 1 derajat , adalah 3.4 . Nilai Selisih = Absolut (Data Umpan Balik - Data Input)
Dari  Tabel  5-8  pada  pengujian  gerak  lengan  didapat  bahwa  Nilai  Selisih  dari  Data  Umpan Balik dan Data Input kurang dari 3.4, artinya ketidakakurasian gerakan robot kurang dari 1 derajat.
Pada  pengujian  komunikasi  data  antara  PC  client  –  server  dibutuhkan  waktu  rata -rata 22.8ms.
Untuk  meningkatkan  keakurasian  pada  gerakan  robot  owi  arm  edge  535  perlu ditambahkan rangkaian jembatan wheatstone untuk meningkatkan linearitas sensor posisi potensiometer.  Kemudian  untuk  menambah  keakurasian  untuk  membaca  data  sensor posisi perlu digunakan ADC dengan resolusi yang lebih tinggi.

## 5 Kesimpulan
Pada  penelitian  ini  sistem  yang  dibangun  berjalan  sesuai  dengan  harapan,  yakni komunikasi antara PC client dan Websocket server  pada papan Raspberry Pi berjalan baik tanpa  error  dengan  waktu  pengiriman  rata -rata  22.8ms.  Kemudian  pengendalian  gerak
robot  OWI  535  Arm  Edge  bisa  dilakukan  dengan  dengan  waktu  pengiriman  data  antara Raspberry  Pi  dengan  papan  DFRDuino  adalah  156  -  164  microsecond  untuk  4  digit karakter  dan  dengan  0%  error.  Penambahan  sensor  potensiometer  linear  sebagai  umpan balik pada tiap sendi robot OWI 535 Arm Edge bisa meningkatkan keakurasian gerak robot OWI Arm Edge 535 dengan toleransi keakurasian kurang dari 1 derajat.

## 6 Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  terimakasih  kepada  Puslit  Tenaga  Listrik  dan  Mekatronik  LIPI  atas fasilitasnya sehingga terselesainya makalah ini.
Penulis juga mengucapkan  terimakasih kepada  Dwi Putra  Silitonga, mahasiswa  bimbingan kerja praktek dari STMIK-AMIK Bandung atas bantuannya dalam penyelesaian proyek ini.

## 7 Daftar Pustaka
[1] J.  A.  Corrales,  “Cooperative  Tasks  between  Humans  and  Robots  in  Industrial Environments”, International Journal of Advanced Robotic Systems, 2012.
[2] Jian  Ye  Zhang,  “Pose  Accuracy  Analysis  of  Robot  Manipulators  Based  on  Kinematics”, Advanced Materials Research(201-203), 2011.
[3] Nur  Maisurah  Hassan  Basri,  “RS-485  Interface  for  Boiler  Header  Inspection  Robot Prototype”, Procedia Engineering vol 41 1490 – 1496, 2012.
[4] Hung-Lin  Chi,  “Development  of  user  interface  for  tele -operated  cranes”,  Advanced Engineering Informatics vol26 641–652, 2012.
[5] Gonca  Ersahin,  "Wireless  Mobile  Robot  Control  With    Tabelt  Computer", Procedia  - Social and Behavioral Sciences vol 195 2874 – 2882, 2015.
[6] Somia  Sahraoui,  "Efficient  HIP-based  approach  to  ensure  lightweight  end-to-end security in the internet of things", Computer Networks 91 26–45, 2015.
[7] Pradya  Prempraneerach,  “Implementation  of  Resolved  Motion  Rate  Controller  with5 - Axis  Robot  Manipulator  Arm”,  The  First  TSME  International  Conference  on  Mechanical Engineering, 2010.
[8] OWI, Robotic Arm Edge, Instruction Manual.
[9] Qasem Abu Al-Haija, Mashhoor  Al Tarayrah,  Hasan Al -Qadeeb, Abdulmohsen Al-Lwaimi, “A  Tiny  RSA  Cryptosystem  Based  On  Arduino  Microcontroller  Useful  For  Small  Scale Networks”,
[10] A.  D’Ausilio,  “Arduino:  a  low-cost  multipurpose  lab  equipment”,  Behav.  Res. Methods44  (2012)  305.  International  Symposium  on  Emerging  Inter -networks, Communication and Mobility, 2014.
[11] SainSmart  8  Channel  DC  5V  Relay  Module  manual.  SainSmart  website,  25  August 2014.[Online].Available:http://www.sainsmart.com/8-channel-dc-5v-relay-module-for- arduino-pic-arm-dsp-avr-msp430-ttl-logic.html.
[12] Potentiometer  Linear,  Sparkfun  website,  26  August  2014.[Online].  Available: https://www.sparkfun.com/products/9939.
[13] Sheikh Ferdoush, Xinrong  Li, “Wireless Sensor Network System Design using Raspberry Pi and Arduino for Environmental Monitoring Applications”, Procedia Computer  Science 34, 103 – 110, 2014.
[14] Websocket  server,  Jurnalweb  website,  25  Nopember  2015.  [Online].  Available: http://www.jurnalweb.com/sekilas -tentang-websocket/