## UJI EKSPERIMETAL TRAJECTORY TRACKING
PADA ROBOT PENJINAK BOM

## Randis
Teknik Mesin Alat Berat, Politeknik  Negeri  Balikpapan E-mail: randis@poltekba.ac.id

## Abstract
The  problem  of  terrorism  is  engulfing  the  world  has  implications  for  the  war  against  global  terrorism.    The creation of the bomb disposal robot that was able to defuse the bomb intended to create a reliable basis in all areas  of  security  and  service  to  humanity.  The  aim  of  this  research  is  calculate  of  error  trajectory  tracking bomb disposal robot. This bomb disposal robot uses a caterpillar wheel using two motors with an independent control  system.  In  addition,  the  robot  is  tested  by  using  wireless  control  and  navigation  with  line  follower system.  Testing  is  done  by  making  two  tracks  on  the  floor  surface  and  then  test  the  navigation  system  with manual control involving two operators, then the authors implement the program control system bomb squad robot using the line sensor. The conclusion that can be decided from this research is control  system by using wireless  and  line  follower  system  can  be  used  interchangeably  where  the  value  of  the  error  for  line  follower system is much smaller compared with the system direct control (Bluethooth).
Keywords: Bomb disposal robot, Trajectory tracking , Control System.

## Abstrak
Masalah  terorisme  yang  melanda  dunia  berimplikasi  pada  peperangan  terhadap  terorisme  secara  global. Penciptaan robot penjinak bom  yang  mampu menjinakkan bom secara handal dimaksudkan untuk menciptakan keamanan pada seluruh bidang serta pelayanan terhadap umat manusia. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghitung error  trajectory   tracking  pada robot penjinak bom. Robot penjinak bom ini menggunakan  roda caterpillar  dengan  menggunakan  dua  motor  dengan  sistem  kendali  independen.  Selain  itu  robot  diuji  cobakan dengan  menggunakan kendali  wireless dan navigasi denganl Line  follower sistem . Pengujian dilakukan dengan membuat  dua  buah  track  lintasan  pada  permukaan  lantai  selanjutnya  menguji  sistem  navigasi  dengan  kontrol manual  melibatkan  dua  operator,  kemudian  penulis  mengimplementasikan  program  sistem  kendali  robot penjinak  bom  menggunakan  sensor  garis.  Kesimpulan  yang  dapat  diperoleh  dari  penelitian  ini  adalah  sistem kontrol dengan menggunakan wireless dan line follower dapat digunakan secara bergantian dimana nilai error untuk line follower sistem jauh lebih kecil dibanding dengan menggunakan sistem kontrol langsung (bluetooth).
Kata Kunci: Robot penjinak bom, Trajectory tracking, Sistem kontrol

## PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  yang  semakin  pesat khususnya  dalam  bidang  perkembangan  robot  yang menjadikan  kualitas  kehidupan  manusia  semakin tinggi.  Robot  dikembangkan  tidak  lain  untuk mempermudah  pekerjaan  manusia.  Dalam  dunia robot  terdapat  kategori  mobile  robot.  Mobile  robot adalah  robot  yang  dapat  bergerak  atau  berpindah tempat  dan  dapat  dikendalikan  secara  otomatis  atau manual (Suradana & Sudiarsa, 2013)
Salah  satu  tujuan  dari  mobile  robot  adalah pengembangan  perangkat  yang  bisa  mobile  pada lingkungan  yang  padat  penduduk  dan  menawarkan berbagai pelayanan kepada manusia (Schulz,
Burgard,  Fox,  &  Cremers,  2001).  Minat  terhadap kontrol  pelacakan  mobile  robot  telah  meningkat dengan  berbagai  kontribusi  teoretis  dan  praktis  yang dibuat.  Khususnya,  umpan  balik  linearisasi  yang telah  menarik  banyak  minat  penelitian  dalam  teori kontrol  nonlinier  terbaru,  dan  beberapa  teknik  telah digunakan  dalam  kontrol  robot  bergerak    (Sun, 2005).  Sementara  penelitian  menyebutkan  bahwa menstabilkan  mobile  robot  dengan  menggunakan umpan  balik  yang  tetap  pada  umumnya  cukup  sulit, maka  beberapa  penelitian  menggunakan  teknik kontrol  otomatis  yang  banyak  digunakan  pada industri  pertambangan,  eksplorasi  ruang  angkasa, pengawasan  militer dan  sistem keamanan. (Lee, Lin,

## Jurnal Integrasi
Vol. 11 No. 1, April 2019, 33-36 e -ISSN: 2548-9828
Lim, & Lee, 2009; Leana & Saju, 2016; Matraji, Al- Durra, Haryono, Al-Wahedi, & Abou-Khousa, 2018)
Beberapa  maksud  dan  tujuan  dilakukanya penguajian  error trajectory  tracking pada  robot diantaranya  untuk  misi  dan  tugas  yang  krusial, dibutuhkan  robot  dengan  tingkat error lintasan  yang kecil agar dapat mencapai tujuan dengan waktu yang efektif  dan  efisien  serta  menjamin  misi  dapat diselesaikan  dengan  baik  (Randis  &  Akbar,  2017; Syam,  Mappaitta,  &  Hidayat,  2015).  Untuk mengetahui  kemampuan  kontrol  secara  manual dengan  menggunakan  operator  maka  test  ini diperlukan  untuk  memastikan  bahwa  eror  yang terjadi tidak terlampau besar dan untuk membandingkan  tingkat  kemahiran  operator  dengan dengan  eror  yang  dihasilkan  (Syam  &  Ohoiwutun, 2013).
Penelitian  yang  dilakukan  yaitu  menguji  robot penjinak  bom  yang  merupakan  kombinasi  mobile robot  dan  robot  manipulator  untuk  menjejal    dua buah  lintasan  dengan  menggunakan  dua  operator yang  dikontrol  dengan  kontrol  manual,  selanjutnya robot  juga  diuji  dengan  sistem  kontrol  otomatis menggunakan  sensor  garis,  untuk  membandingkan besarnya  error  yang  terjadi  untuk  kedua  sistem  yang diterapkan pada robot penjinak bom.

## METODE PENELITIAN

## a. Objek Penelitian
Pada penelitian ini  menggunakan robot penjinak bom  yang  ditunjukkan  pada  gambar  1.  Adapun spesifkasi sebagai dari robot adalah:
Panjang robot : 45 cm Lebar robot : 25 cm Panjang antara poros roda  : 27 cm Panjang Aktuator : 40 cm Berat Robot : 8 kg Diameter roda : 12 cm Power Motor pengerak : 12 volt Power mikrokontroller : 9volt
Gambar 1. Robot Penjinak Bom Sebagai Objek Penelitian
b. Diagram Blok
Diagram blok yang digunakan pada penelitian ini merupakan diagram blok close loop dan ditunjukkan
pada  gambar  2  dan  3.  Diagram  blok  dengan sistem control manual mengandalkan pengamatan operator untuk memberikan umpan  balik  untuk  membe rikan  input  ke sistem  agar  posisi  actual  robot  dapat  berada pada  setpoint  yang  telah  ditentukan  sehingga nilai  error  yang  diperoleh  juga  bisa  bernilai kecil.  Sedangkan  untuk  robot  dengan  sistem otomatis menggunakan sensor garis, pembacaan  sensor  akan  membe rikan  feedback kesitem sehingga controller yang telah deprogram  akan  selalu  menggerakkan  motor untuk  mendapatkan  posisi  robot  sesuai  dengn set point yang telah ditentukan
Gambar 2. Diagram Blok Control Manual
Gambar 3. Diagram Blok Control Otomatis

## c. Perancangan Penelitian
Perancangan  sistem  elektronik  yang  mengatur dan mengendalikan robot secara manual dan otomatis dengan menggunakan sensor garis diperlihatkan pada gambar  3  dan  4.  Prinsip  kerja  robot  penjinak  bom dengan menggunakan sistem line follower memanfaatkan  sensor photodiode berserta  LED superbright diteruskan  pada  rangkaian  pengkondisi sinyal (komparator). Rangkaian komparator digunakan  untuk  membandingkan  nilai  yang  dibaca sensor photodiode dengan nilai referensi komparator. Hasil  dari    komparator  selanjutnya  menjadi  data masukan bagi mikrokontroller. Setelah kondisi logika diproses  oleh  mikrokontroller  maka  output  akan  di teruskan  ke  rangkaian  driver  selanjutnya  driver  akan menggerakan motor pada robot.
Gambar 4. Perancangan sistem Otomatis
Sementara  perancangan  sistem  pada  robot penjinak  bom  dengan  sistem  manual  menggunakan remote  control dengan joystick sebagai  transmitter yang  terhubung  dengan  module  bluethooth  sebagai receiver yang terpasang terkonneksi dengan controller dan  driver  motor untuk  mengatur  pergerakan motor  d c   u n t u k   m e n g g e r a k k a n   r o b o t   m a j u , m u n d u r   a t a u p u n   b e r b e l o k .

## Gambar 5. Perancangan sistem Manual

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  ini  menggunakan  2  buah lintasan. Lintasan pertama, dilakukan percobaan error trajectory  tracking  dengan  dua  operator  yang berbeda. Adapun bentuk lintasannya sebagai berikut: a. Lintasan 1
Gambar 36 : Lintasan Persegi Sumber : Dokumen Pribadi (2013).

## Gambar 6. Track Lintasan 1
Pada lintasan Pertama, mobile manipulator robot memulai  pada  lintasan  start.  Mobile  robot  bergerak mendatar  sejauh  374  cm  kemudian  berbelok  ke  arah kiri sebesar 90 derajat lalu bergerak mendatar sejauh 374  cm  kemudian  berbelok  lagi  ke  arah  kiri  sebesar 90 derajat  lalu bergerak pada lintasan yang mendatar sejauh  374  cm  kemudian  berbelok  ke  arah  kanan sebesar 90 derajat lalu bergerak mendatar sejauh 374 cm, dan yang terakhir berbelok ke arah kanan sebesar 90  derajat  lalu  bergerak  mendatar  sejauh  374  cm sampai mencapai garis finish.
Hasil trajectory  tracking pada  mobile  robot penjinak  bom  diperlhatkan  pada  gambar  7.  Pada grafik  terlihat  bahwa  error  terbesar  pada  operator pertama  dan  kedua  terjadi  pada  belokan  kanan  yang terakhir  dengan  sudut  90º.  Hal  tersebut  disebabkan karena  pada  saat  robot  berbelok,  robot  melakukan
transformasi  (perubahan  posisi)    dari  vertical  ke horizontal  membetuk  sudut  90  yang  menjauh  dari garis  lintasan  sehingga  mengakibatkan  nilai  error yang besar.

## Gambar 7. Grafik Error Pada Lintasan 1
Pada  grafik  diatas  terlihat  pula  lintasan  error untuk  lintasan  pertama.  diimana  error  terbesar  untuk operator  pertama  yaitu  pada  nilai  -130  cm  dan  error terbesar untuk operator ke-dua ada pada nilai -92 cm. Nilai error yang besar untuk  kedua operator  masing- masing  terjadi  pada  belokan  kanan  yang  terakhir sedangkan untuk nilai error yang terkecil terjadi pada saat robot melewati track yang lurus pada lintasan.
Rata-rata error pada  lintasan  1  oleh  operator  1 dan 2 yaitu:
cm b. Lintasan 2

## Gambar 8. Track Lintasan 2
Pada  lintasan  kedua,  robot  mobile  manipulator memulai  pada  lintasan  start.  Mobile  robot  bergerak memutar  melingkar  sampai  mencapai  garis  finish. Pada track lintasan yang kedua ini, terdapat 2 variasi belokan  dengan  radius  yang  berbeda  sehingga membutuhkan operator yang handal untuk mendapatkan nilai error yang kecil.
Gambar 9. Grafik Error pada Lintasan 2
Pada  grafik  diatas  terlihat  bahwa  nilai  error tebesar  baik  untuk  operator  1  maupun  operator  2, yaitu  pada  saat  melewati  tikungan  dengan  radius besar  menuju  ke  tikungan  dengan  radius  kecil.  Hal tersebut  disebabkan  karena  robot  sangat  sulit berbelok  dengan  radius  belokan  yang  kecil  sehingga robot  keluar  dari  garis  yang  telah  di  buat,  dengan demikian  nilai  error  yang  terjadi  juga  akan  bernilai besar  pula.  Sedangkan  untuk  line  follower,  terlihat bahwa  nilai  error  tebesar  terjadi  pada  saat  tikungan dengan radius kecil.
Pada  grafik  diatas  terlihat  pula  lintasan  error untuk  lintasan  pertama.  diimana  error  terbesar  untuk operator  pertama  yaitu  pada  nilai  70  cm  dan  error terbesar untuk operator ke-dua ada pada nilai 49 cm, sedangkan  untuk  line  follower  nilai  error  terbesr bernilai  9,8  cm.  Nilai  error  yang  besar  untuk  kedua operator  masing-masing  terjadi  pada  belokan  kanan yang  terakhir  sedangkan  untuk  nilai  error  yang terkecil  terjadi  pada  saat  robot  melewati  track  yang lurus  pada  lintasan,  sedangkan  untuk  line  follower, terjadi  pada  saat  melewati  tikungan  dengan  radius kecil.
Rata-rata error pada  lintasan  2  oleh  operator  1 dan 2 yaitu:
cm Rata-rata error pada  lintasan  2  dengan  line follower yaitu:
cm

## SIMPULAN
1. Pada  lintasan  1,  nilai error terbesar  yaitu  x 1 =  - 130  cm,  yang  terjadi  pada  belokan  kanan  yang terakhir dilakukan oleh operator pertama.
2. Pada lintasan 2, nilai error terbesar yaitu x 1 = 70 cm  yang  terjadi  pada  tikungan  dengan  radius besar  menuju  ke  tikungan  dengan  radius  kecil. Semuanya dilakukan oleh operator pertama.
3. Rata-rata error pada  lintasan  1  oleh  operator  1
dan 2  yaitu 22,83 cm dan lintasan 2  yaitu 20,25 cm.  Sedangakan error pada  lintasan  2  dengan line follower yaitu 3,55 cm.
4. Nilai error untuk  sistem  control  otomatis  ( line follower) sistem  jauh  lebih  kecil  dibanding dengan  menggunakan  sistem  kontrol  langsung (bluethooth).

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Leena,  N.,  &  Saju,  K.  K.  (2016).  Modelling  and trajectory  tracking  of  wheeled  mobile  robots. Procedia technology , 24 , 538-545
[2] Lee, J. H., Lin, C., Lim, H., & Lee, J. M. (2009). Sliding  mode  control  for  trajectory  tracking  of mobile  robot  in  the  RFID  sensor  space. International Journal of Control, Automation and Systems , 7 (3), 429-435.
[3]  Matraji,  I.,  Al-Durra,  A.,  Haryono,  A.,  Al- Wahedi,  K.,  &  Abou-Khousa,  M.  (2018). Trajectory  tracking  control  of  Skid-Steered Mobile  Robot  based  on  adaptive  Second  Order Sliding  Mode  Control. Control  Engineering Practice , 72 , 167-176.
[4] Randis, R., & Akbar, S. (2017). Uji eksperimetal trajectory  tracking  pada  quadcopter. Dinamika– Jurnal Ilmiah Teknik Mesin , 9 (1).
[5] Schulz, D., Burgard, W., Fox, D., & Cremers, A. B. (2001). Tracking multiple moving targets with a mobile robot using particle filters and statistical data  association.  In Robotics  and  Automation,
2001. Proceedings 2001 ICRA. IEEE International  Conference  on (Vol.  2,  pp.  1665- 1670). IEEE.
[6] Sun, S. (2005). Designing approach on trajectory- tracking  control  of  mobile  robot. Robotics  and Computer-Integrated  Manufacturing , 21 (1),  81- 85.
[7]  Suradana,  I.  M.,  &  Sudiarsa,  I.  W.  (2013). Pengendalian  Mobile  Robot  Menggunakan Personal  Computer  Dengan  Koneksi  Bluetooth. Jurnal  Nasional  Pendidikan  Teknik  Informatika (JANAPATI) , 2 (1), 95-109
[8]  Syam  R,  Mappaita  A,  et  al.  (2017)  "  Simple Design  of  VTOL  Hexacopter  for  Simple Navigation." International  Journal  on  Smart Material and Mechatronics . IJSMM.
[9]  Syam,  R., Ohoiwutun, J. (2013). Uji Eksperimen untuk  Trajectory  Tracking  Mesin  Pemotong Rumput  Tenaga  Surya .  “Proceeding  Seminar Nasional  Tahunan  Teknik  Mesin  XII  (SNTTM XII). SNTTM.