## PERANCANGAN APLIKASI MOBILE REMOTE CONTROL BERBASIS ANDROID PADA ROBOT LEGO MINDSTORMS NXT 2.0
Dwi Maya Nursyswanti, Dian Widi Astuti
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana Jl. Raya Meruya Selatan, Kembangan, Jakarta 11650 E-mail: mayadwinursyswanti@gmail.com
Abstrak - Dewasa ini perkembangan teknologi di dunia robot edukasi telah berkembang pesat.  Robot-robot  edukasi  ini  sering  digunakan  dalam  riset  penelitian  karena kemudahan-kemudahan  yang  diberikannya  dari  segi  perangkat  keras.  Salah  satu  contoh robot  edukasi  adalah  robot  LEGO Mindstorms NXT  2.0.  Dengan  semakin  pesatnya perkembangan  teknologi  robot  pada  saat  ini,  maka  pengendalian  robot  tidak  hanya  bisa dilakukan secara manual tetapi juga bisa dilakukan melalui smartphone Android.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  membuat  sistem  pergerakan  robot  dengan  memanfaatkan sistem  yang  berada  didalam smartphone Android.  Selain  dapat  menggerakan  robot, smartphone juga  dapat  mengaktifkan  program  beserta  sensor-sensor  yang  berada  di dalam  robot  NXT.  Untuk  itu,  pemrograman  bahasa  Java  digunakan  dalam  membuat aplikasi pada smartphone Android agar dapat mengendalikan robot NXT.
Pada  hasil  uji  coba  sistem  pergerakan  robot  ini,  baik  secara  manual  atau  melalui smartphone Android,  maka  dapat  disimpulkan  bahwa  semua  sistem  dapat  berfungsi dengan baik. Untuk uji coba sensor cahaya yang digunakan untuk program Line Follower hanya  dapat  berjalan  dengan  normal  dan  lancar  apabila  permukaan  datar  dan  kecepatan tidak  melebihi  60  pwm,  sedangkan  untuk  sensor  tekan  yang  digunakan  untuk  program Bumper Car dapat dibaca dengan baik oleh sistem simulasi tanpa ada kendala. Meskipun demikian, masih banyak pengembangan yang dapat dilakukan pada penelitian ini seiring dengan perkembangan teknologi.
Kata Kunci : LEGO Mindstroms NXT  2.0,  Android, Bluetooth , Line  Follower, Bumper Car .

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan  ilmu  pengetahuan  dan teknologi  yang  sedemikian  pesat  telah membawa  dampak  yang  cukup  besar terhadap  kehidupan  manusia  untuk mempelajari  dan  mengembangkan  ilmu pengetahuan.  Ilmu  pengetahuan  dan teknologi  dimanfaatkan  manusia  untuk mempermudah dan meningkatkan kualitas  hidup.  Robot  merupakan  salah satu  bentuk  teknologi  yang  berkembang sangat pesat. Robot saat ini telah banyak dimanfaatkan  oleh  industri-industri  di dunia dalam upaya meningkatkan efisiensi dan efektifitas berbagai aktifitas kerja manusia [1][7][8]. Seiring
dengan  perkembangan  teknologi  yang semakin  maju,  teknologi  robot  pun digunakan  sebagai  alat  bantu  manusia yang  memiliki  beberapa  kelebihan  dan akan  terus  berkembang.  Penelitian  ini awalnya  terinspirasi  oleh  jurnal  milik Dona Prama Pura [5], hanya saja dalam jurnal  tersebut  lebih  mengedepankan segi  pemrograman,  sedangkan  untuk jurnal ini lebih mengedepankan dari segi mekanisme.
Dengan semakin pesatnya perkembangan teknologi robot pada saat ini,  maka  pengendalian  robot  tidak hanya  bisa  dilakukan  secara  manual tetapi  juga  bisa  dilakukan  melalui
smartphone Android. Pengendalian robot  menggunakan smartphone ini menggunakan  robot  LEGO  Mindstorms NXT 2.0 yang menggunakan komunikasi Bluetooth sehingga  dapat terhubung dengan smartphone .

## 2. LANDASAN TEORI
2.1 LEGO Mindstorms NXT 2.0 LEGO Mindstorms NXT adalah perangkat  robot  edukasional  keluaran LEGO  [10].  Seri  NXT  ini  resmi  dirilis pada  tahun  2006  sebagai  penerus  dari seri  sebelumnya,  yaitu  RIS  ( Robotics Invention  System )  yang  sukses  di pasaran.  Penggunaan Mindstorms NXT membantu    mempermudah  pembuatan robot.  Hal  ini  dikarenakan  Mindstorms NXT  menghilangkan  kebutuhan  untuk menyolder  sirkuit  dan  menghilangkan kesulitan saat pemasangan motor [3].
Untuk  membuat  program  yang  berjalan di Mindstroms NXT,  tersedia  banyak pilihan. LEGO sendiri sudah menyediakan  sebuah  aplikasi  yang dikenal  dengan  nama  NXT-G  (NXT
Graphical Programming ) [4]. Microsoft juga  menyediakan  aplikasi Microsoft Robotic  Studio  (Robotics  Studio )  yang dapat  digunakan  dengan  berbagai  jenis robot  termasuk  LEGO.  Masih  banyak aplikasi  lain  yang  dapat  digunakan dengan  LEGO  seperti  NBC,  NXC, BrixCC, pyNXT, dan leJOS[3].

## 2.1.1 NXT Brick
NXT Brick merupakan otak dan sumber tenaga  dari  robot  LEGO  Mindstorms NXT  2.0.  Program  yang  sudah  dibuat akan  dimasukkan  dan  dijalankan  oleh NXTBrick.  Robot  dapat  menerima informasi  seperti  tekanan,  suara,  atau intensitas  cahaya  sesuai  dengan  sensor yang digunakan [3].
2.1.2 Motor Servo Motor servo berfungsi untuk menggerakkan  komponen  lain  dalam LEGO Mindstorms NXT 2.0. Kecepatan sudut  maksimum  motor  adalah  2 per detik atau satu putaran per detik [3].

## 2.1.3 Sensor Tekan
Sensor tekan adalah sensor yang mampu mendeteksi adanya tekanan. Kemampuan  robot  untuk  mengetahui bahwa  robot  mengenai  benda  atau bertabrakan dengan robot lain
didapatkan  dari  bantuan  sensor  tekan.
Sensor  tekan  memungkinkan  tidak hanya  untuk  mendeteksi  ada  atau tidaknya  tekanan  tetapi  juga  apakah tekanan  sudah  dilepaskan  atau  belum [3].

## 2.1.4 Sensor Ultrasonik
Pada  LEGO Mindstorms NXT  2.0, sensor  ultrasonik  merupakan  sensor utama  untuk  navigasi  dan  penghindaran halangan.  Bisa  dikatakan  pemanfaatan gelombang  ultrasonik  ini  meniru  teknik navigasi  pada  kelelawar  atau  kapal selam.  Sensor  ini  berbentuk  seperti mata.  Mata  sebelah  kanan  merupakan pemancar  gelombang  ultrasonik,  dan mata  sebelah  kiri  adalah  penerima gelombang ultrasonik [3].

## 2.1.5 Sensor Cahaya
Sensor  cahaya  pada  LEGO  Mindstorms NXT  terdiri  dari  dua  komponen,  yaitu: LED  ( Light  Emitting  Diode )  dan phototransistor . Sensor ini dapat membedakan terang dan gelapnya cahaya,  membaca  intensitas  cahaya  di suatu  ruangan,  serta  dapat  mengukur intensitas  cahaya  pada  permukaan  yang berwarna [3].

## 2.1.6 Sensor Suara
Sensor  suara  adalah  sensor  yang  dapat mendeteksi  adanya  suara.  Frekuensi suara  yang  ditangkap  oleh  sensor  suara
LEGO Mindstorms NXT  disesuaikan frekuensi  pendengaran  manusia  yaitu antara 20 Hz – 20 kHz [3].

## 2.2 Bluetooth
Bluetooth adalah  sebuah  teknologi komunikasi wireless (tanpa  kabel)  yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM  ( Industrial,  Scientific, and  Medical )  dengan  menggunakan sebuah frequency  hopping  transceiver yang  mampu  menyediakan  layanan komunikasi  data  dan  suara  secara real- time antara host-host  Bluetooth dengan jarak  jangkauan  layanan  yang  terbatas. Bluetooth sendiri  dapat  berupa card yang bentuk dan fungsinya hampir sama dengan card yang  digunakan  untuk wireless  local  area  network (WLAN) dimana  menggunakan  frekuensi  radio standar  IEEE  802.11,  hanya  saja  pada Bluetooth mempunyai  jangkauan  jarak layanan  yang  pendek  dan  kemampuan transfer data yang lebih rendah [6].

## 3. PERANCANGAN  ALAT  DAN PROGRAM
3.1 Blok Diagram Diagram blok yang menunjukkan rancangan  keseluruhan  dari  robot  dan sistem  pendukungnya  yang  akan  dibuat dalam  penelitian  ini  dapat  dilihat  pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Blok Umum

## 3.2 Flow Chart
Pada flow  chart ini  akan  dijelaskan bagaimana  berjalannya  proses  aplikasi pada smartphone Android.
Gambar 2. Flow Chart Penelitian

## 4. PENGUJIAN DAN ANALISA

## 4.1 Pengujian Aplikasi dan Sistem
Pengujian  aplikasi  dilakukan  untuk mengetahui apakah aplikasi pada smartphone android  yang  telah  dibuat sebelumnya  berjalan  dengan  baik  atau tidak.  Untuk  mengetahui  hal  tersebut, maka  dilakukan  pengujian  aplikasi. Gambar  3  merupakan  hasil  pengujian aplikasi saat pertama kali dijalankan.
Gambar 3.  Halaman Utama Aplikasi Android Dapat dilihat dari Gambar 3 bahwa pada halaman utama terdapat beberapa menu. Berikut  merupakan  hasil  pengujian  dari aplikasi  yang  dibagi  menjadi  beberapa menu tersebut.
4.1.1 Pengujian Menu Sensor Test
Pada  pengujian  menu sensor  test ini akan  diuji  apakah  semua  sensor  dapat berfungsi  dengan  normal  sesuai  dengan perintah awal.
Berikut  tampilan  halaman  utama  pada menu sensor test dan tampilan jika ingin menghubungkan smartphone dengan NXT.
Gambar 4. Tampilan Menu Sensor Test.
Setelah smartphone dan NXT terkoneksi akan muncul tampilan sebagai berikut.
Gambar 5. Tampilan Menu Sensor Test saat terkoneksi.
Pada  gambar  diatas  dapat  dilihat  pada sensor  warna  muncul  warna  putih dikarenakan  sensor  cahaya  pada  NXT terarah pada permukaan berwarna putih. Pada  saat  sensor  tekan  NXT  ditekan akan muncul tampilan sebagai berikut.
Gambar 6. Tampilan Menu Sensor Test
saat sensor tekan ditekan.
Setelah  melakukan  pengujian  terhadap sensor tekan kemudian dilakukan pengujian  terhadap  sensor  cahaya  yang akan  memunculkan  warna.  Berikut beberapa  hasil  pengujian  dari  berbagai macam warna seperti putih, hitam, biru,
merah, kuning dan hijau.
Tabel 1. Hasil Tes Sensor Cahaya
Warna Gambar Hasil
Putih Hitam Merah Biru Kuning Hijau 4.1.2 Pengujian Menu Control Pada  pengujian  menu control ini  akan diuji  apakah  semua  prosedur  perintah berfungsi  dengan  normal  sesuai  dengan perintah awal. Berikut  merupakan  tampilan  dari  menu control dan tampilan saat akan terkoneksi dengan NXT.
Gambar 7. Tampilan Menu Control.
Setelah smartphone dan  NXT  berhasil terkoneksi  maka  NXT  dapat  dikontrol ke  empat  arah  sesuai  dengan  tombol- tombol virtual yang ada.

## 4.1.3 Pengujian Menu 8 Direction
Pada  pengujian  menu  8 direction ini akan  diuji  apakah  prosedur  perintah dapat  berfungsi  dengan  normal  sesuai dengan perintah awal.
Berikut  merupakan  tampilan  dari  menu 8 direction dan  tampilan  saat  akan terkoneksi dengan NXT.
Gambar 8. Tampilan Menu 8 Direction .
Setelah smartphone dan  NXT  sudah terkoneksi  maka  NXT  dapat  dikontrol ke  delapan  arah  sesuai  dengan  dengan tombol  dan  dapat  membunyikan  suara dan  menyalakan  lampu  seperti  yang terlihat  pada  Gambar  8  apabila  tombol virtual nya ditekan.

## 4.1.4 Pengujian Menu Line Follower
Pada  pengujian  menu line  follower ini akan diuji apakah pemanggilan program dapat  berjalan  normal  sesuai  dengan program  line  follower  yang  ditanamkan pada NXT Brick.
Berikut  merupakan  tampilan  dari menu line  follower dan  pada  saat  sub  menu line follower ditampilkan.
Gambar 9. Tampilan Menu Line
Follower.
Setelah smartphone dan  NXT  sudah terkoneksi  maka  start  program line follower dapat  dijalankan.  Jika  program sudah berjalan maka NXT akan bergerak  sesuai  dengan  program line follower yang  sudah  dimasukkan  pada NXT Brick .  Untuk  mematikan  program yang sedang berjalan tekan tombol off .
Berikut  ini  merupakan  tabel  hasil pengujian  kecepatan  pada line  follower untuk melihat tingkat efektifitasnya. Tabel 2. Tabel Pengujian Kecepatan. Kecepatan (pwm) Keterangan 40 Program line follower dapat bekerja dengan normal dan lancar. 60 Kecepatan optimal untuk program line follower agar dapat bekerja dengan normal dan lancar. 80 Program line follower tidak dapat bekerja normal dan lancar dikarenakan kecepatan yang terlalu tinggi yang mengakibatkan sering terjadinya error ketika belok.

## 4.1.5 Pengujian Menu Bumper Car
Pada  pengujian  menu bumper  car ini akan diuji apakah pemanggilan program dapat  berjalan  normal  sesuai  dengan program bumper  car yang  ditanamkan pada NXT Brick.
Berikut  ini  adalah  tampilan  dari  menu bumper  car dan  pada  saat  sub  menu bumper car ditampilkan.
Gambar 10. Tampilan Menu Bumper Car.
Setelah smartphone dan  NXT  sudah terkoneksi  maka  start  program Bumper Car dapat  dijalankan.  Jika  program sudah berjalan maka NXT akan bergerak sesuai dengan program Bumper Car yang  sudah  dimasukkan  pada  NXT Brick .  Untuk  mematikan  program  yang sedang berjalan tekan tombol off .
4.1.6 Pengujian Jarak Efektif Bluetooth Pada  pengujian  jarak  efektif Bluetooth
ini  akan  diuji  berapa  jarak  maksimum kendali  menggunakan Bluetooth .  Untuk detail  lebih  lanjut  dapat  dilihat  pada tabel berikut.
Tabel 3. Tabel Jarak Efektif Bluetooth . Jarak Keterangan 35.5m Jarak maksimum dapat terkoneksi dengan Bluetooth. 0-56 m Jarak robot dapat dikendalikan dengan akurat. 56-60 m Jarak robot dapat dikendalikan dengan tingkat akurasi rendah. > 60 m Robot tidak dapat terkoneksi Bluetooth maupun dapat dikendalikan.

## 4.2 Analisa Sistem
Berdasarkan  pengujian  diatas,  maka dapat  kita  simpulkan  bahwa  seluruh program  dapat  berjalan  dengan  baik sesuai dengan perintah awal. Dari mulai sensor  yang  terdapat  di  robot  hingga aplikasi yang terdapat di dalam smartphone tersebut. Tetapi perlu dicatat  untuk  sensor  cahaya  harus memiliki permukaan yang datar, kemudian untuk program Line Follower juga  dapat  berfungsi  dengan  lancar apabila  kecepatan  tidak  melebihi  60 pwm.  Pada  aplikasi smartphone juga terlihat  bahwa  aplikasi  tersebut  cukup responsif  dan  akurat,  dimana  tidak  ada terjadinya  delay  yang  berarti  ketika aplikasi dijalankan hingga robot merespon.

## 5. PENUTUP

## 5.1 KESIMPULAN
1.  Berdasarkan tahap pengujian,
sistem/alat  yang  dirancang  dapat bekerja  dengan  baik  dengan  kondisi permukaan  yang  rata  dan  dengan kecepatan maksimum 60 pwm.
2.  Sensor cahaya RGB yang digunakan dapat  bekerja  dengan  baik  jika permukaannya rata.
3.  Secara  keseluruhan  sensor  sentuh bekerja  dapat  dengan  baik  setelah diuji melalui sistem simulasi.
4.  Program line follower dapat  bekerja dengan  normal  dan  lancar  pada kecepatan  maksimum  60  pwm.
Program bumper  car dapat  bekerja dengan  lancar  dan  normal  tanpa adanya  kendala.  Kedua  program tersebut  dapat  dikendalikan  secara manual maupun melalui smartphone ( mobile remote control ).
5.  Kontrol  manual  melalui mobile remote  control dapat  berfungsi dengan lancar, baik 4 arah maupun 8 arah.
5.2 SARAN
Untuk  pengembangan  lebih  lanjut dari  tugas  akhir  ini,  maka  dapat disampaikan  beberapa  saran  sebagai berikut. 1.  Aplikasi Android masih dapat dikembangkan  dengan  menambah beberapa menu pada halaman utama misalnya  penambahan  menu wall detector yang  menggunakan  sensor ultrasonik  ataupun  menu  3  motor chassis yang menggunakan 3 motor.
2.  Penggunaan sensor bisa lebih dimaksimalkan  lagi  karena  pada menu sensor test masih ada 2 sensor yang  belum  digunakan  yaitu  sensor sentuh 2 dan sensor ultrasonik.
3.  Penggunaan  motor  servo  pada  NXT dapat ditambahkan mengingat masih ada 1 buah socket motor yang belum digunakan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Budianto. 2012. Implementasi Algoritma Breadth  First  Search
Dan Obstacle  Detection Dalam Penelusuran Labirin Dinamis Menggunakan Robot LEGO. Depok: Universitas Indonesia.
[2] Harahap,  Rajo  Panangian.  2011.
Perancangan  Aplikasi  Download
Manager  Menggunakan  Java2SE Dengan  Editor  Netbeans  IDE  6.8. Medan: Universitas Sumatera Utara.
[3] Jatmiko,  Wisnu.  2010.  Robot
Lego Mindstorm : Teori dan Praktek. Depok: Universitas Indonesia. [4] Kelly,  James  Floyd.  2010.  LEGO Mindstorms NXT-G Programming Guide,  Second  Edition .  New York: Apress. [5] Pura, Dona Pramana. 2014. Rancang  Bangun  Aplikasi Mobile Remote  Control Berbasis Android Pada  Robot  LEGO Mindstrorm
NXT  2.0.  Pontianak:  Universitas Tanjungpura. [6] Pradana,  Fitranda  Arys.  2011. Rancang Bangun Aplikasi Berpindah Pengendali Robot Berbasis  Android  Menggunakan Koneksi Bluetooth . Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember. [7] Pradika,  Swandana  Hersa.  2010. Implementasi  Robot  Pendeteksi Warna  Benda  Beserta  Lokasinya. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember. [8] Ramli, Rizauddin. 2010. Experience  of  Robotic  Teaching for  Malaysian  Gifted  Enrichment Program at PERMATApintar . Malaysia: The National University of Malaysia . [9] Solihin Muhammad. 2011. Aplikasi  Kamus  Digital  Bahasa Perancis-Indonesia Dengan Menggunakan Java. Medan: Universitas Sumatera Utara. [10]  Vince,  Tibor  ,  Hricko,  Ján.  2013. LEGO Mindstorms robot controlled by Android smartphone. Slovakia: Technical
University of Košice.