## APLIKASI SENSOR ULTRASONIC BEROTASI PADA FIRE FIGHTING ROBOT BERBASIS ARDUINO UNO

## Mokhamad Ali S 1

## ABSTRAK
Dewasa ini, kemajuan teknologi di bidang robotika banyak memberikan dampak positif bagi manusia, terutama pada pekerjaan-perkerjaan yang sukar dilakukan langsung oleh manusia.  Pekerjaan  yang  berat,  membosankan,  menjijikan  dan  lain  sebagainya  biar digantikan dengan sistem robotika yang  menjadi luaran dari jurusan teknik mesin dan jurusan teknik lainya. Jenis robot yang umum digunakan di perusahaan antara lain jenis robot  manipulator  lengan  ataupun  robot  berbentuk  mobil  yang  memiliki  kegunaan masing-masing.  Pada  penelitian  ini  menggunakan  robot  berbasis  mobil  yang  juga banyak  di  aplikasikan  ke  dunia  perusahaan  berbagai  bidang  dan  kemudahaan  dalam pengontrolanya  dibandingkan  dengan  robot  jenis  yang  lain.  Penelitian  ini  bertujuan untuk  mengimplementasikan  robot  avoiderpada  robot  berbasis  mobil.  Kendali digunakan untuk mengendalikan gerak roda kanan dan roda kiri dengan pembeda yaitu pada  kecepatan  rotasinya  berdasar  jarak  pengukuran  masing-masing  sensor  terhadap benda  disekitari  untuk  menemukan  lintasan  yang  akan  dijajaki.  Pada  robot  mobil  ini menggunakan  sensor  ultrasonic  yang  berguna  untuk  mengukur  jarak  antara  robot dengan benda di sekitar yang diam ataupun bergerak untuk menemukan lintasan menuju ke  suatu  tujuan  yang  telah  ditentukan.  Hasil  penelitian  didapatkan  bahwa  ketelitian pembacaan  sensor  ultrasonic  terhadap  benda  di  sekitar  sangat  mempengaruhi  reaksi robot  dan  mempengaruhi  gerakan  robot  yang  telah  di  atur  sebelumnya.  Parameter pengendali  juga  berpengaruh  terhadap  gerakan  dan  posisi  akhir  robot,  jika  nilai  yang diberikan pada konstanta kp dan kd maka robot akan mudah berisolasi.
Kata Kunci : Sensor Ultrasonic, Sensor Api, Microcontroller, Robot

## PENDAHULUAN
Fire Fighting Robot adalah autonomous robot atau robot yang memiliki kecerdasan buatan, dimana robot tersebut secara otomatis dapat mengerjakan parameter-parameter yang dimasukkan  oleh  pembuatnya  kedalam  kendali  utama  robot,  atau  yang  di  ketahui  dengan Microcontroller. Hal  tersebut  dilakukan  karena  keinginan  manusia  untuk  dapat mengendalikan lingkungan sekitar dan membuat pekerjaan lebih mudah dan memiliki resiko yang paling rendah.
Penelitian  ini  dibatasi  untuk  mengetahui  perilaku  robot  jika  dilakukan  perubahan pada  jumlah  sensor,  jenis  sensor  penyusun  berkaitan  dengan  algoritma  pengontrol  robot menggunnakan software yang  ada,  sehingga  hal  tersebut  bisa  menjadi  acuan  untuk
1 Program Studi S1 Teknik Mesin UNIMUS
mewujudkan Fire Fighting Robot ataupun menggunakan microcontroller Arduino Uno yang aslinya adalah open source lengkap dengan hardwarenya.
Dalam  penerapanya  perkembangan  elektronika  dan  mekanika  yang  paling  terlihat adalah bidang robotika yang mau tak mau harus di ketahui mahasiswa yang mengambil salah satu dari kedua bidang tersebut. Dalam pemilihan judul ini diharapkan sedikit banyak akan memberikan ilmu mengenai perkembangan dunia robotika dalam kehidupan sehari-hari atau dalam dunia industri yang menuntut efektifitas, efisiensi dan keselamatan kerja.
Komponen  yang  paling  penting  dalam  pembuatan Fire  Fighting  Robot adalah Sensor Ultrasonic sebagai pendeteksi objek yang berada di depan robot dan Microcontroller sebagai  pengendali  utama,  bukan  tanpa  alasan,  sebagai  pengendali  yang  akan  mengatur semua komponen robot, mulai dari mengatur jarak robot terhadap objek sekitar menggunakan sensor ultrasonic , mengatur ritme putaran roda,hal tersebut sangatlah penting agar robot yang dihasilkan memiliki perbedaan dengan Fire Fighting Robot , atau setidaknya memiliki inovasi tersendiri menggunakan desain dan komponen yang berbeda pada robot proto type ini.
Salah  satu  tahapan  yang  penting  dalam  menganalisa  aplikas  dan  efektivitas  robot adalah dengan melihat perilaku robot yang dijalankan pada arena tertentu, secara fisik robot tipe  ini  berkaitan  dengan  kinematika  dan  dinamika,  sedangkan  yang  mengendalikan  adalah program yang dimasukkan pada arduino uno (pengendali robot) yang dibuat.
Alasan  Pemilihan  dengan  berkembangnya  teknologi  elektronika  dan  mekanika, bidang  ilmu  tersebut  harus  dipelajari  untuk  mengikuti  perkembangan  yang  sudah  modern agar  di  dunia  kerja  tidak  bingung  ketika  menemukan  hal  yang  serupa. Dalam  penerapanya perkembangan  elektronika  dan  mekanika  yang  paling  terlihat  adalah  bidang  robotika  yang mau  tak  mau  harus  di  ketahui  mahasiswa  yang  mengambil  salah  satu  dari  kedua  bidang tersebut. Dalam  pemilihan  judul  ini  diharapkan  sedikit  banyak  akan  memberikan  ilmu mengenai  perkembangan  dunia  robotika  dalam  kehidupan  sehari-hari  atau  dalam  dunia industri yang menuntut efektifitas, efisiensi dan keselamatan kerja.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Pembuatan Fire Fighting Robot
Alur pembuatan Fire Fighting Robot tentang proses pembuatan penelitian dari awal hingga  akhir,  mulai  dari  pengumpulan  bahan  dan  pembelian  bahan  di indo-ware.Com dan tokopedia.com, Setelah komponen terkumpul, komponen akan di rakit menjadi sebuah robot
dengan  kabel socket untuk  menghubungkanya  ke microcontroller untuk  dilakukan pemrograman dan pembuatan algoritma.

## Perencanaan Sensor-sensor Fire Fighting Robot
Salah  satu  hal  yang  paling  penting  sebelum  pembuatan  robot  adalah  perencanaan atau  konfigurasi  sensor-sensor  yang  terpasang  pada Fire  Fighting  Robot agar  sensor  dapat bekerja sesuai dengan kehendak, berikut adalah perencaan atau konfigurasi sensor yang ada pada pembuatan Fire Fighting Robot ini.
Konfigurasi  pada  sensor  jarak  menunjukkan  ada  3  pin  yang  memiliki  fungsi  yang berbeda-beda (Gambar 1). Salah satunya adalah untuk pembacaan pada microcontroller yang telah  diprogram  sesuai  kehendak  pembuatanya.  Pada  pembuatan  robot  ini,  jumlah  sensor ultrasonik  yang  digunakan  adalah  1  buah  yang  bisa  membaca  atau  mendeteksi  suatu  objek yang ada di depan, dengan dukungan micro servo dan microcontroller, sensor tersebut dapat membaca / mengetahui halangan yang ada di depan robot untuk dapat berjalanan.
Gambar 1. Konfigurasi Sensor Ping

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Sistem Pembuatan Fire Fighting Robot
Pada  pembuatan Fire  Fighting  Robot tentunya  skema  diperlukan  untuk  mengetahui peta dari tiap-tiap komponen yang disambungkan menggunakan kabel melalui input (sensor), proses (kontroler) dan output (aktuator).

## Input
Input  adalah  komponen  yang  mewakili  atau  bertugas  sebagai  penangkap  data lingkungan  yang  kemudian  di  proses  pada microcontroller untuk  di  proses  ke  tugas selanjutnya.
Komponen  yang  mewakili  input  adalah  sensor-sensor  yang  terpasang  pada  suatu perangkat elektronek atau tepatnya pada pembuatan Fire Fighting Robot.
Pada  pembuatan Fire  Fighting  Robot ini  menggunakan  2  sensor  yang  membaca lingkungan untuk menghasilkan input ke microcontroller yang akan meneruskan ke output.
Proses
Dalam sistem pembuatan Fire Fighting Robot maka yang dibutuhkan adalah sebuah proses  yang  diwakili  oleh microcontroller ,  Arduino  Uno.  Dalam  sistem  proses  adalah komponen  yang berfungsi untuk memproses input  yang ada di lingkungan  yang di tangkap oleh  komponen  yang  mewakili  input,  atau  lebih  tepatnya  sensor-sensor  yang  digunakan dalam pembuatan Fire Fighting Robot.

## Output
Dalam pembiatan robot ini juga ada output atau yang bisa di sebut dengan actuator yang  melakukan  pekerjaan  setelah  mendapat  sinyal  input  yang  telah  diproses  pada microcontroller yang bekerja sesuai dengan program atau algoritma yang telah dimasukkan kedalam microcontroller untuk di eksekusi.
Ada  beberapa  komponen  yang  termasuk  dalam  output,  seperti  motor  servo  yang bertugas  sebagai  onput.  Setiap  warna  kabel  memiliki  fungsi  yang  berbeda  berdasarkan fungsinya.
Setiap komponen yang memiliki perencaaan (konfigurasi) masing-masing yang telah di bahas pada bab sebelumnya, komponen-komponen tersebut akan di rangkai menjadi satu- kesatuan yang akan membentuk sebuah robot.
Konfigurasi atau perancangan Fire Fighting Robot yang hasil akhir dari pembuatan robot ini. Setiap pin data akan tersambung ke pin data yang ada pada microcontroller . Untuk pin  GND  dan  pin  Daya  tersambung  pada  pin  yang  terkait  pula,  pada micrcocontroller langsung atau pun di sambung ke breadboard yang ada pada robot.

## Sensor Ultrasonic
Pada  pembuatan  robot  hal  yang  paling  penting  adalah  sensor ultrasonic yang berfungsi  sebagai  mengidentifikasi  objek  yang  berada  didepan  sensor,  untuk  mengetahui aplikasi  sersor ultrasonic dapat  melakukan  pengujian  dengan  menghitung  lamanya  waktu robot untuk memadamkan api dengan membedakan sudut pergerakan sensor ultrasonic dan pembacaan arah pada sensor ultrasonic.

## Hasil Pengujian Penghindaran Halangan Di Depan
Metode pengujian yang ini menguji apakah sistem mampu mendeteksi halangan dan melakukan  navigasi  saat  diberikan  halangan.  Sistem  menggunakan  sensor  jarak ultrasonic yang dipasangkan pada micro servo supaya mampu mengenali area lebih luas. Pengujian ini dilakukan dua kali untuk menguji bagaimana saat sistem diberi halangan (Tabel 1).
Tabel 1. Hasil Pengujian Penghindaran Halangan Di Depan
No Jarak Halangan (Senti meter) Halangan Terhindar Pola Jarak Deteksi (cm) 1 25 Tidak Kekiri 25 2 20 Tidak Kekanan 20 3 15 Ya Kekanan 15 4 10 Ya Kekiri 10 5 5 Ya Kekiri 5 Rata-rata 10,6

## Hasil Pengujian Lebar Deteksi
Pada pengujian lebar sudut dari pembacaan halangan terhadap sistem dalam keadaan diam.  Halangan  akan  diletakkan  pada  jarak  terdeteksi  sistem  dengan  posisi  sudut  yang berbeda-beda, parameter pengujian deteksi sudut ditentukan dengan mengecek keluaran serial dari  sistem.  Sistem  dikatakan  mampu  mendeteksi  jarak  apabila keluaran  serial  berisi  pesan “Halangan Terdeteksi”, data besar sudut antara halangan dengan sistem (seperti pada Tabel 2).

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  perancangan,  analisis  dan  pengujian  pada  Penelitian  Aplikasi Pengunaan  Sensor  Jarak Ultrasonic Pada  Pengembangan  Rancang  Bangun Fire  Fighting Robot Menggunakan Microcontroller Arduino Uno, Menggunakan microcontroller Arduino Uno ini dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut.
1. Sensor Ultrasonic  ping memberikan  hasil  pembacaan  jarak  pada  objek  yang  ada  di depannya dengan gelombang ultrasonic dan sensor ultrasonic ping berbasis arduino uno
ini sudah cukup optimal, jika lebih dari satu sensor ultrasonic ping yang di gunakan dalam fire fighting robot, kerjanya akan lebih maksimal dan optimal.
2. Dalam menggunakan microcontroller arduino uno dapat menghasilkan robot yang optimal dalam perkembangan elektronika dan mekanika di bidang robotika.
Tabel 2. Hasil Pengujian Lebar Deteksi No  Sudut Halangan   Terdeteksi 1 -70 º Tidak 2 -60 º Tidak 3 -50 º Tidak 4 -40 º Ya 5 -30 º Ya 6 -20 º Ya 7 -10 º Ya 8 0 º Ya 9 10 º Ya 10 20 º Ya 11 30 º Ya 12 40 º Ya 13 50 º Tidak 14 60 º Tidak 15 70 º Tidak

## Saran
Sebagai masukan guna pengembangan lebih lanjut dari Penelitian ini, maka penulis memberikan beberapa saran sebagai berikut :
1. Penambahan sensor Ultranoic dan sensor Api agar pendeteksi robot pada lingkungan lebih maksimal lagi.
2. Dalam rancang bangun fire fighting robot ini agar di optimalkan.
3. Dalam  pemasangan  kipas  angin  sebagai  pemadam  api  supaya  di  optimalkan  agar penampilkan sebuah robot yang lebih baik.
4. Algoritma  yang  di compile ke microcontroller belum  sempurna  dan  masih memprioritaskan untuk menghindari halangan.

## DAFTAR PUSTAKA
ecadio.com  |  Apakah  arduino  itu .  (2016,  8  31).  Retrieved  from  ecadio.com: ecadio.com/apakah-arduino-itu
Evans, B. W. (2007). Arduino Programing Notebook. In B. W. Evans, Arduino Programing Notebook. San Fransisco: Crative Commons.
Efendi,  I.  (2014). IT  Jurnal .  Retrieved  from  Pengertian  dan  Kelebihan  Arduino: http://www.it-jurnal.com/pengertian-dan-kelebihan-arduino/
Jatmika,  Y.  N.  (2011).  Cara  mudah  merakit  robot.  In Cara  mudah  merakit  robot (p.  20). Jogjakarta: FlashBooks.
Motor servo, aplikasi motor servo dan kelebihan motor servo . (2016, 8 31). Retrieved from zonaelektro.net: http://zonaelektro.net/motor-servo/
Prawoto,  I.  (2016,  8  31). Pengertian  Arduino  UNO  Mikrokontroler  ATmega328 .  Retrieved from Caratekno.com:http://www.caratekno.com/2015/07/pengertian-arduino-uno- mikrokontroler.html
Sensor api - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas . (2016, 8 31). Retrieved from Wikipedia: https://id.wikipedia.org/wiki/Sensor_suhu
Sensor ultrasonik | elektornikadasar.info . (2016, 8 31). Retrieved from Elektronikadasar.info: http://elektronikadasar.info/sensor-ultrasonik.htm
Anon.
(2014, 12 14).
Motor Servo . Retrieved from Zona Elektro: http://zonaelektro.net/motor-servo/
Ardnas20.  (2010,  12  16). ardnas20.wordpress.com .  Retrieved  from  Anything: https://ardnas20.wordpress.com/2010/12/16/flame-detector/
Adriansyah, A. (2014). Rancang Bangun Humanoid Robotic Hand Berbasis Arduino.
Anon.
(2014, 12 14).
Motor Servo . Retrieved from Zona Elektro: http://zonaelektro.net/motor-servo/
Anon. (2016, 1 18). Bagaiaman cara menggunakan breadboard / project board? Retrieved from  blog.aldebaran.web.id:  https://blog.aldebaran.web.id/2016/01/18/bagaimana- cara-menggunakan-breadboard-project-board/
Ardnas20.  (2010,  12  16). ardnas20.wordpress.com .  Retrieved  from  Anything: https://ardnas20.wordpress.com/2010/12/16/flame-detector/
Arief, U. M. (2011). Pengujian Sensor Ultrasonik PING untuk Pengukuran Level Ketinggain dan Volume Air , 73.
Budiarto, W. (2009). Membuat Sendiri Robot Cerdas. Jakarta: PT Elex Media Komputindo. Elektronika, E.-B. (2012, 8 7). Sensor Ultraviolet (Sensor Api) UV Tron . Retrieved from E- BELAJAR  ELEKTRONIKA:  http://e-belajarelektronika.com/karakteristik-sensor- ultraviolet-sensor-api-uv-tron/
Ery  Safrianti,  R.  A.  (2012). Prototype  Robot  Pemadam  Api  Beroda  Menggunakan  Teknik Navigasi Wall Follower . Ery  Safrianti,  R.  A.  (2012). Prototype  Robot  Pemadam  Api  Beroda  Menggunakan  Teknik Navigasi Wall Follower .
Haryanto,  T.  (2016,  1  13). Analag  Input  Pada  Arduino  Uno .  Retrieved  from Codepolitan.com: https://www.codepolitan.com/analog-input-pada-arduino
Institut  Teknologi  Indonesia.  (2016). Mekatronika .  Retrieved  from  Institut  Teknologi Indonesia: http://iti.ac.id/program-studi/mekatronika.html Latif Hidayat, I. H. (2011). Perancangan Robot Pemadam Api Divisi Senior Berkaki.
Maratur  Gabe  Simanjuntak,  F.  R.  (2013).  Perancangan  Prototipe  Smart  Building  Berbasis Arduino Uno.
Parallax. (2008). Ultrasonic Distance Sensor. California: Parallax. Pitowarno, E. (2006). Robotika Desain, Kontrol dan Kecerdasan Buatan. Yogyakarta: Andi. Putra, A. E. (2003). Belajar. Yogyakarta: Gava Media. Rianto, A. (2009). Robot PemadamApi.
Santoso, H. (2015). Cara Kerja Sensor Ultrasonik, Cara Kerja dan Rangkaian Aplikasinya . Retrieved from Elangsakti.com: http://www.elangsakti.com/2015/05/sensor- ultrasonik.html
Sensor suhu - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas . (2016, 8 31). Retrieved from Wikipedia: https://id.wikipedia.org/wiki/Sensor_suhu
WikiPedia.  (2016). Aktuator .  Retrieved  from  WikiPedia  Bahasa  Indonesia: https://id.wikipedia.org/wiki/Aktuator
WikiPedia. (2016). Sensor . Retrieved from WikiPedia Bahasa Indonesia: https://id.wikipedia.org/wiki/Sensor
PENULIS:
MOKHAMAD ALI S
Program Studi S1 Teknik Mesin UNIMUS
E-mail: alidiponegoro@gmail.com