## RANCANG BANGUN ROBOT VACUUM CLEANER DENGAN MENERAPKAN PROPOSITIONAL LOGIC UNTUK PENGATURAN NAVIGASI
Zamroni Adeyanto 1 , Ahmad Izzuddin 2 , Nuzul Hikmah 3
1,2,3 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Panca Marga Probolinggo zamroniade08@gmail.com

## ABSTRAK
Dalam kehidupan sehari-hari sering kita jumpai kotoran ataupun debu yang tersebar di dalam maupun di luar rumah,  ini  disebabkan  karena  adanya  partikel  debu  yang  datang  melalui  udara  dan  menempel  pada  setiap permukaan rumah. Membersihkan lantai dari kotoran ataupun debu adalah suatu kegiatan yang harus dilakukan oleh  masyarakat  agar  dapat  menjaga  kebersihan  rumah  sehingga  rumah  akan  tampak  bersih  dan  indah.  Untuk membersihkan debu yang selalu menempel pada lantai biasanya masyarakat menggunakan alat sederhana berupa sapu ijuk ataupun kemoceng serta adapula yang menggunakan vacuum cleaner manual yang masih dikontrol oleh manusia Hal ini dinilai sangat konvensional karena dengan menggunakan alat tersebut pekerjaan akan memakan energi dan waktu yang lama dibandingkan dengan menggunakan robot vacuum cleaner yang bernavigasi secara otomatis. Berdasarkan permasalahan yang telah diuraikan peneliti akan merancang dan membangun sebuah robot vacuum cleaner  yang dapat bernavigasi secara otomatis dan  menerapkan  logika propositional logic pada robot sehingga robot dapat kembali ke jalur setelah melewati rintangan agar tidak terdapat daerah yang tidak dilewati oleh  robot vacuum  cleaner tersebut.  Dari  penelitian  ini  berhasil  membangun  robot  dengan  menerapkan propositional logic yang berintegrasi dengan sistem kontrol PID, yang mana robot dapat mengitari seluruh ruangan dengan skala 160 cm 2 dan dapat  menghindari rintangan  lalu kembali pada  jalur  yang belum dilalui  oleh robot. Pada  penelitian  ini  dilakukan  10  kali  pengujian  pada  robot  dalam  bernavigasi  sehingga  didapat  presentase keberhasilan robot dalam bernavigasi yaitu berhasil 90%.
Kata Kunci : Arduino, Robot, Vacuum Cleaner , Propositional Logic.

## 1. PENDAHULUAN
Permasalahan  yang  sering  kita  jumpai  saat berada  di  lingkungan  rumah  ialah  banyaknya  debu maupun  kotoran  yang  bertebaran  baik  itu  melalui udara ataupun menempel di permukaan rumah yang dapat dibersihkan dengan berbagai cara baik secara manual  maupun  secara  otomatis.Banyak  peneliti yang  merancang  dan  membangun  robot vacuum cleaner otomatis  dengan  berbagai  macam  metode yang dikembangkan, diantaranya : Rancang bangun prototype  robot avoider penyedot  debu  otomatis berbasis  Arduino  (Prasetyo,  2016),  Implementasi Metoe Maze dan  Pid  pada  robot Vacuum  Cleaner Automatic (Tresnawan, 2015), Implementasi Behavior  Based Control  Dan  PID  Pada  Robot vacuum Cleaner (Trianes, 2015). Dari penelitian yang telah dipaparkan sebelumnya beberapa peneliti menggunakan metode Proportional  Integral  Derivative (PID)  yang berfunmgsi untuk menstabilkan rotation per minute (RPM)  pada  pergerakan  kedua  roda  robot  yang dikontrol  oleh  mikrokontroler  Arduino  Uno. Sehingga ketika robot melewati lintasan yang akan dilalui,  pergerakan  yang  dihasilkan  menjadi  stabil dan  mengurangi  terjadinya  perbelokan  pada  saat robot berjalan lurus.
Dalam  penggunaan  metode  yang  sudah dilakukan  dalam  penelitian  sebelumnya  terdapat kekurangan dalam pergerakan robot vacuum cleaner yaitu hanya dapat membersihkan kotoran atau debu pada  suatu  lintasan  yang  tidak  terdapat  rintangan berupa kursi, meja ataupun benda yang menghalangi
pekerjaan robot tersebut, sehingga ketika robot yang bernavigasi  secara  otomatis  ini  mendapati  sebuah rintangan maka robot ini tidak dapat kembali ke jalur yang tidak terlewati setelah melewati rintangan kecil seperti  kaki  meja.  Oleh  karena  itu  peneliti  akan menggunakan  logika  yang  dianggap  tepat  untuk menyelesaikan permasalahan tersebut, peneliti akan menggunakan Propositional logic untuk memecahkan  permasalahan  tersebut  dimana  logika ini  adalah suatu pernyataan  mengenai  hal-hal  yang dapat dinilai dengan benar atau salah ( true or false ) yang dapat menerima informasi dari lingkungan dan merepresentasikannya  dalam  bentuk  proporsisi sehingga  robot  dapat  menghindari  rintangan  dan dapat kembali pada jalur yang belum dilalui.

## 2. LANDASAN TEORI
2.1. Arduino UNO
Arduino  adalah  sebuah platform elektronik yang  bersifat open  source serta  mudah  digunakan, hal  tersebut  ditujukan  bahwa  siapapun  dapat mmbuat  proyek  interaktif  dengan  mudah  dan menarik (Mochamad dkk., 2017).
Gambar 3 Arduino UNO Sumber: kelasrobot.com

## 2.2. Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor  ultrasonik  adalah  sensor  yang  dapat mengukur  jarak  dengan  rentan  mulai  2cm  sampai 4cm  dengan  akurasi  mencapai  3mm.  Dimana  pada sensor ini terdapat transmitter, receiver dan control circuit .
Gambar 4 Sensor ultrasonik Sumber: kelasrobot.com

## 2.3. Motor Servo
Motor  servo  adalah  sebuah  motor  DC  yang dilengkapi rangkaian kendali dengan sistem closed feedback yang  terintegrasi  dalam  motor  tersebut, motor  servo  disusun  dari  sebuah  motor  DC, gearbox, variabel resistor (VR) atau potensio meter dan  rangkaian  kontrol.  Motor  servo  dapat  berputar dua arah ( CW dan CCW ), arah dan sudut pergerakan rotor  dari  motor  servo  dapat  dikendalikan  dengan memberikan  lebar  pulsa  ( duty  cycle )  sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya (Safullah, 2015).
Gambar 5 Motor servo Sumber: kelasrobot.com

## 2.4. Sensor Kompas HMC5883L
Sensor kompas HMC5883L merupakan Magnetic  Compass yang  menggunakan  sensor medan  magnet  untuk  mendeteksi  medan  magnet bumi.  Sensor  kompas  ini  memerlukan  tegangan sebesar 3.3V (DC) dan konsumsi arus sebesar 15µA, arah  mata  angin  pada HMC5883L dibagi  dalam bentuk  derajat  sebagai  berikut  :  Utara  (0 o /  360 o ), Timur (90 o ), Selatan (180 o ),  Barat (270 o ).
Gambar 6 Sensor Kompas
Sumber: kelasrobot.com
3. METODE
3.1. Diagram Alir .

## Gambar 1 Diagram Alir Penelitian

## 3.2. Design Sistem Hardware
Desain  sistem  merupakan  tahapan  sebelum membuat  suatu  sistem  dan merupakan  merupakan rancangan  perangkat  keras  yang  akan  digunakan untuk membangun suatu sistem. Berikut ini adalah desain  sistem  yang  digambarkan  dalam  bentuk diagram blok.
Gambar 2 Diagram blok design hardware

## 3.3. Design Sistem Software

## 4. PEMBAHASAN
Pada  bagian  ini  menjelaskan  konfigurasi  dari masing-masing komponen yang digunakan sehingga membentuk  sebuah  sistem  yang  dapat  berjalan sesuai  kebutuhan  supaya  siap  dioperasikan.  Pada bagian  ini  juga  dilakukan  pengujian  terhadap perangkat  keras  setelah  dilakukan  implementasi sistem,  setelah  pengujian  dilakukan  maka  akan terdapat kekurangan dan kelebihan untuk pengembangan  sistem  selanjutnya.  Berikut  ini adalah  implementasi  perangkat  keras  yang  telah  di uraikan sebelumnya.
Gambar 8 Skema Perangkat Keras Sumber: Dokumen pribadi
Pada  gambar  8  merupakan  skema  rangkaian dari  sistem  robot vacuum  cleaner yang  dibangun, untuk  mengimplementasikan  skema  rangkaian tersebut  diperlukan  ketelitian  pemasangan  kabel baik pada pin mikrokontroller atapun pada pin dari komponen yang digunakan.
Selanjutnya  peneliti  melakukan design  chasis robot  atau body robot  yang  akan  digunakan  untuk penempatan  komponen-komponen  robot  yang dipakai  seperti  mikrokontroler  arduino,  sensor  dan actuator  robot.  Dalam  tahap  ini  yang  perlu diperhatikan  adalah  mekanisme  dari  komponen- komponen  yang  dunakan  supaya  robot  berjalan dengan  baik.  Berikut  ini  adalah  desain  dari  chasis robot yang akan dibangun
Gambar 9 Design chasis robot Sumber: Dokumen pribadi
Tahapan  selanjutnya  yaitu  implementasi rangkaian  robot  yang  mengacu  pada  skema rangakaian  robot.  Setelah  implementasi  dilakukan untuk membangun sebuah robot peneliti melakukan dokumentasi hasil dari robot yang sudah dibangun.
Gambar 10 Tampak atas pada robot Sumber: Dokumen pribadi
Gambar 11 Robot dengan vacuum cleaner Sumber: Dokumen pribadi
Gambar 12 Bidang navigasi robot Keterangan: Start : Posisi awal robot T : Dinding K : Kardus B : Botol Goal : Finish atau Tujuan akhir robot
Pengujian sensor kompas pada sistem navigasi propositional  logic yang  telah  di  implementasikan pada robot.
Pengujian menghadap utara (x > 600 & x < 1250 & y < 0)
Gambar 13 Pengujian menghadap utara Sumber: Dokumen pribadi
Tabel 1. Pengujian Navigasi Robot Pengujian Ke- Hasil Pengujian Keterangan 1 Pada saat start robot bernavigasi
dengan baik dan mengitari seluruh ruangan uji, akan tetapi pada posisi (4,4) robot menabrak dinding. Gagal
2 Pada saat start robot bernavigasi
dengan baik dan mengitari seluruh ruangan uji dan berhenti pada posisi goal (4,1) Berhasil 3
Pada saat start robot bernavigasi
dengan baik dan mengitari seluruh ruangan uji dan berhenti pada posisi goal (4,1) Berhasil
4 Pada saat start robot bernavigasi dengan baik dan mengitari seluruh ruangan uji dan berhenti pada posisi goal (4,1) Berhasil 5 Pada saat start robot bernavigasi dengan baik dan mengitari seluruh ruangan uji dan berhenti pada posisi goal (4,1) Berhasil
6 Pada saat start robot bernavigasi
dengan baik dan mengitari seluruh ruangan uji dan berhenti pada posisi goal (4,1) Berhasil 7 Pada saat start robot bernavigasi dengan baik dan mengitari seluruh ruangan uji dan berhenti pada posisi goal (4,1) Berhasil 8 Pada saat start robot bernavigasi dengan baik dan mengitari seluruh ruangan uji dan berhenti pada posisi goal (4,1) Berhasil 9 Pada saat start robot bernavigasi dengan baik dan mengitari seluruh ruangan uji dan berhenti pada posisi goal (4,1) Berhasil 10 Pada saat start robot bernavigasi dengan baik dan mengitari seluruh ruangan uji dan berhenti pada posisi goal (4,1) Berhasil
Pada  tabel  pengujian  tersebut  didapatkan kesimpulan bahwa tingkat keberhasilan robot dalam bernavigasi  ialah  90%  dengan  perhitungan  sebagai berikut.
Presentase = Jumlah Pengujian Berhasil x 100% Jumlah Pengujian
=   9  x 100%
10
= 90 %

## 5. KESIMPULAN
Penerapan  logika propositional  logic berhasil membuat  robot  mengetahui  lingkungan  dalam bernavigasi dimana robot dapat mengetahui dinding maupun  rintangan  sehingga  dapat  mengambil keputusan  untuk  menghindar  dari  rintangan  dan Robot vacuum cleaner  juga dapat  mengetahui arah dari  penerapan  sensor  kompas  HMC55883L berdasarkan nilai yang diperoleh dan penetapan nilai dari arah mata angin yang spesifik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Fajar,  Mochamad  dan  Hidayat.2017.  Mudah Belajar  Mikrokontroler  “Arduino”.  Bandung:
Informatika Bandung
[2] Joni,  Koko.  2016. Robot  Line  Follower Berbasis  Proportional  Integral  Dervative (PID) Untuk Lintasan Dengan Sudut Ekstrim . Program  Studi  Teknik  Elektro,  Fakultas Teknik, Universitas Trunojoyo Madura. Vol.8, No.2
[3] Kadir,  Abdul.2018.  Dasar  Pemrograman Robot Menggunakan “Arduino”.  Yogyakarta: Andi
[4] Suyanto.2014. Artificial Intelligence “Searching, Reasoning, Planning dan
Learning”. Yogyakarta: Informatika Bandung [5] Saefullah,  Asep.  2015. Sistem  Kontrol  Robot Pemindah  Barang  Menggunakan  Aplikasi Android Berbasis Arduino UNO . Vol.8, No.2
[6] Trianes, Agustian. 2015. Implementasi Behavior Based Control dan PID Pada Robot
Vacuum  Cleaner. Program  Studi  Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
Internasional Batam. Vol.1, No.2
[7] Tresnawan, Dian. 2015. Implementasi Metode Maze  dan  PID  Pada  Robot  Vacuun  Cleaner Automatic .  Program  Studi  Teknik  Elektro, Fakultas  Teknik,  Universitas  Internasional Batam. Vol.1, No.4