Description

Pendahuluan

Robot line follower adalah robot otonom yang dirancang untuk mengikuti jalur tertentu menggunakan bantuan sensor. Proyek ini bertujuan untuk memanfaatkan platform Arduino Uno sebagai pengendali utama, mengintegrasikan sensor inframerah untuk mendeteksi jalur, dan menggunakan sasis Tamiya sebagai kerangka dasar. Robot ini diharapkan dapat mengikuti jalur dengan stabil, baik di lintasan lurus maupun pada belokan tajam.

Penggunaan teknologi ini dapat menjadi dasar untuk aplikasi yang lebih kompleks seperti navigasi robotik di gudang, pengiriman barang otomatis, atau kendaraan tanpa pengemudi. Proyek ini juga dirancang untuk memberikan pemahaman praktis mengenai konsep sensorik, kontrol motor, dan algoritma navigasi berbasis mikroprosesor.

Proses Pembuatan

1. Perencanaan:
   • Menentukan komponen yang dibutuhkan.
   • Mendesain alur kerja robot dan algoritma navigasi.
   • Menggambar skema rangkaian elektronik.
2. Perakitan Mekanik:
   • Memodifikasi sasis Tamiya agar dapat menampung Arduino Uno, sensor inframerah, driver motor, dan baterai.
   • Memasang motor DC pada sasis dengan sistem roda yang sesuai.
3. Instalasi Elektronik:
   • Menghubungkan sensor inframerah dengan pin input Arduino.
   • Menghubungkan motor DC dengan driver motor (L298N) yang dikendalikan oleh Arduino.
   • Mengatur distribusi daya dari baterai ke komponen lainnya.
4. Pemrograman:
   • Menulis kode untuk membaca data sensor dan mengolah informasi tersebut untuk mengontrol motor.
   • Mengimplementasikan algoritma PID untuk memastikan pergerakan robot yang halus dan akurat.
5. Pengujian dan Kalibrasi:
   • Mencoba robot di lintasan uji.
   • Melakukan kalibrasi pada sensor untuk mendeteksi nilai optimal.
   • Menyesuaikan parameter PID untuk menghindari osilasi atau pergerakan yang tidak stabil.

Materi dan Metode

1. Komponen Utama:
   • Arduino Uno sebagai pengendali mikro.
   • Sensor inframerah TCRT5000 untuk mendeteksi jalur.
   • Motor DC dan driver motor L298N untuk menggerakkan roda.
   • Sasis Tamiya sebagai kerangka robot.
   • Baterai LiPo 7.4V sebagai sumber daya.
2. Metode:
   • Sensor inframerah mendeteksi perbedaan warna jalur (biasanya garis hitam di atas permukaan putih) berdasarkan intensitas pantulan cahaya.
   • Data dari sensor diterjemahkan oleh Arduino menjadi instruksi untuk motor.
   • Logika kontrol yang digunakan mengatur kecepatan masing-masing motor agar robot tetap berada di jalur.

Bahasa Pemrograman

Kode program ditulis menggunakan Arduino IDE dengan bahasa berbasis C/C++. Algoritma utama meliputi:

1. Membaca data dari sensor inframerah menggunakan fungsi analogRead().
2. Menggunakan logika kontrol untuk menentukan pergerakan robot.
3. Algoritma PID untuk mengontrol kecepatan motor berdasarkan data sensor.

kode sederhana:

#include <PID_v1.h>

// Pin sensor

const int sensorKiri = A0;

const int sensorKanan = A1;

// Pin motor

const int motorKiri = 9;

const int motorKanan = 10;

// Variabel PID

double setpoint = 0;

double input, output;

const double Kp = 2.0, Ki = 0.5, Kd = 1.0;

PID myPID(&input, &output, &setpoint, Kp, Ki, Kd, DIRECT);

void setup() {

  pinMode(sensorKiri, INPUT);

  pinMode(sensorKanan, INPUT);

  pinMode(motorKiri, OUTPUT);

  pinMode(motorKanan, OUTPUT);

 myPID.SetMode(AUTOMATIC);

}

void loop() {

  int nilaiKiri = analogRead(sensorKiri);

  int nilaiKanan = analogRead(sensorKanan);

  input = nilaiKanan - nilaiKiri;

  myPID.Compute();

 analogWrite(motorKiri, 150 + output);

 analogWrite(motorKanan, 150 - output);

}

Hasil dan Pembahasan

Hasil pengujian menunjukkan bahwa robot dapat mengikuti jalur dengan tingkat akurasi yang cukup baik. Pada lintasan lurus, robot bergerak stabil dengan sedikit osilasi. Pada lintasan berbelok tajam, algoritma PID membantu menjaga posisi robot tetap di jalur tanpa kehilangan arah.

Namun, beberapa kelemahan ditemukan:

• Ketidakmampuan mendeteksi jalur jika garis terputus atau memiliki percabangan.
• Sensor inframerah kurang efektif pada permukaan dengan pantulan cahaya tinggi.

Untuk mengatasi kelemahan ini, pengembangan lanjutan dapat mencakup:

1. Menambahkan sensor tambahan untuk deteksi jalur bercabang.
2. Menggunakan filter optik untuk meningkatkan akurasi sensor.

Kesimpulan

Robot line follower berbasis Arduino Uno dengan sensor inframerah dan sasis Tamiya berhasil dirancang dan diuji. Robot mampu mengikuti jalur dengan tingkat akurasi yang baik, meskipun terdapat beberapa batasan yang perlu diperbaiki di masa depan. Proyek ini menunjukkan bahwa teknologi sederhana seperti Arduino dapat digunakan untuk implementasi robotika dasar.

Daftar Pustaka

1. Banzi, M., & Shiloh, M. (2014). Getting Started with Arduino. Maker Media.
2. Kumar, R. (2015). Introduction to Robotics Using Arduino. EduTech Publishing.
3. Datasheet TCRT5000. (n.d.). Diakses dari situs produsen.
4. Arduino Documentation. (n.d.). Diakses dari https://www.arduino.cc/.