Robot

1. ROBOT

Di tahun 2035 semua manusia memiliki robot yang membantu mereka dalam pekerjaan sehari -hari, seperti mencuci, memasak, mengambil koran, mengantarkan paket, membersihkan kota, dan masih banyak yang lain lagi.

 

Hanya satu orang yang tidak percaya atas robot-robot tersebut, yaitu Detektif Dell Spooner (Will Smith). Spooner percaya bahwa robot bisa melakukan kejahatan dan terus berusaha untuk membuktikan hal tersebut. Sampai satu hari, sebuah robot baru NS 5 diciptakan untuk mengganti semua robot-robot model lama. Ternyata adanya perkembangan dari system yang dibuat sehingga robot-robot tersebut menjadi tidak aman bagi manusia.

 

Bersama dengan Alex Proyas sebagai sutradara dari Australia, Will Smith membawa cerita pendek milik Isaac Asimov menjadi film layar lebar yang menarik untuk ditonton.

 

Click untuk dengarkan interview dengan Will Smith.

2.Proses Lahirnya AIBO

 

Minggu kemaren (malam), TVRI menyiarkan tayangan yang cukup berbobot , Mengapa? Karena dalam tayangan itu banyak bercerita tentang mimpi (visi), kerjasama , motivasi, kegagalan, dan kreativitas. Topiknya bercerita tentang sejarah lahirnya AIBO ( Artificial Intelliange roBOt), bukan dari sisi kesuksesan yang dicapai saat ini tetapi dari suka duka saat melahirkan AIBO.
Perkembangan robot dari tahun ke tahun semakin canggih dan sudah menyentuh aspek kemanusian. Ingat dengan ASIMO (Advanced Step Innovative Mobility) robot yang dirancang seperti postur manusia yang dapat menginterpretasikan pola gerakan dan tingkah laku manusia. ASIMO ini diciptakan untuk dapat melayani manusia dalam pekerjaan sehari-hari.

Setelah itu muncullah robot untuk menghibur manusia yang disebut Artificial Intelligent roBOt (AIBO) atau dalam bahasa Jepangnya berarti temen.

AIBO dirancang dan diciptakan untuk menjadi temen manusia yang memiliki kemampuan untuk mengungkapkan happiness, dislike, anger, love, sadness, dan suprise. Robot ini juga dilengkapi sensor sebagai instinct atau kemampuan untuk bergerak, takut, capek, dan binggung. Sekilas mengenai indra yang dimiliki oleh AIBO yaitu touch ( di kepala, dagu, dan punggung), hearing ( stereo microphones), sight (camera di kepala), infrared distance sensor, accelaration sensor, dan temperature sensor. Kemampuan AIBO dapat berinteraksi dan belajar dengan lingkungan sekitar membuat penjualan AIBO bak kacang goreng diseluruh dunia.

Oke..pelajaran yang berharga dari proses kelahiran AIBO ini adalah bagaimana kerja keras dari tim R&D untuk mewujudkan visi robot sebagai temen manusia dalam bentuk anjing kecil. Beberapa pelajaran yang dapat diambil dari sejarah AIBO ini:
1.Ternyata dalam tim R&D terdapat seorang wanita yang notabene bukan orang teknis (IT), entah ide dari siapa yang mendatangkan wanita ini pada pertama kali. Wanita ini adalah seorang penjaga toko yang tugasnya membuat kado. Awal kehadirannya sedikit dicemoohkan karena dianggap tidak dapat membantu para programmer secara langsung. Kenyataannya dari tangan wanita inilah semua gerakan AIBO lahir yang kemudian diterjemahkan oleh para programmer. Memang sentuhan wanita dapat melahirkan sesuatu yang berbeda dibandingkan dengan pria. Termasuk kita yang hidup sekarang adalah hasil karya mulia dari sentuhan wanita yang bernama Ibu (setuju……) Hidup wanita…
2.Tim programmer sempat mengalami frustasi berbulan2 karena ada syntax (kalimat teknis dalam programming) yang error dan tidak terdeteksi oleh komputer. Apa yang dilakukan oleh project manager ? Semua syntax yang jumlahnya jutaan baris dicetak dan dijejerkan di semua gang kantor. Satu persatu para programmer memelototi syntax selama 2 minggu bahkan mereka tertidur diatas kertas2 syntax. Akhirnya mereka dapat menemukan error yang terjadi.
3.Di akhir masa pengembangan AIBO muncul dilematis dikalangan top management dan tim R&D pasalnya top management ragu2 untuk investasi proyek AIBO karena dinilai belum matang dan sudah mendekati dead line dalam pengembangan suatu proyek. Akhirnya Project Manager memberanikan diri untuk menanggung semua kerugian dan rela mengundurkan diri jika proyek AIBO gagal. Kemudian disepakati AIBO hanya diproduksi 1000 unit sebagai pilot project.
4.Pada saat AIBO di soft lounching, semua tim berkumpul di depan komputer untuk menantikan order pertama dari pelanggan. Order pertama datang disambut dengan sorak sorai. Ternyata, dalam waktu sekejab AIBO terjual sebanyak 300.000 unit. Top management menyalami atas kesuksesan dari tim R&D.

Terkadang kita sangat mudah memberikan komentar atau kritik terhadap sesuatu dari luarnya saja apakah itu bagus atau jelek. Ada lkalanya kita juga harus mengetahui bagaimana proses menciptakan sesuatu itu dan yang terlebih penting lagi bagaimana saat memulainya.

3 ROBOT “AVOIDER”

Written by Administrator

Sunday, 17 June 2007

St. Deddy Susilo Topik yang kami buat berbasis mikrokontroler keluarga MCS-51, dalam hal ini kami gunakan AT89S51 buatan ATMEL. Kelebihan tipe 89SXX daripada pendahulunya 8031/51 yaitu didalam chip sudah terdapat Flash Memory yang dapat diprogram sebesar 4Kbytes, 128 x 8 bit RAM internal. Jadi dengan menggunakan mikro tipe ini akan didapat desain yang cukup kompak dan pemrogramannya relatif lebih mudah. Desain yang kami buat terdiri dari beberapa bagian yaitu: Modul Mikrokontroler 89S51 + Regulator. Modul Penggerak Motor DC. Modul Penggerak Motor Stepper. Modul Transceiver Infra Red + Pendeteksi Benturan Samping (Limit Switch). Modul Penyuara. Gambar 1. Robot Penghindar Halangan Penjelasan Modul 1. Modul Mikrokontroler AT89SXX + Regulator. Berikut contoh skematik dari modul tersebut. Komponen Modul Mikrokontroler 89CXX Pasif : Resistor 8K2 W, array 10K W 9 pin, Crystal 12 MHz, kapasitor 30 pF, 10uF, 100 uF, 1000uF, switch. Semikonduktor : AT89S51, LM7805. Battery charger 9 VoltDC 700mAH Modul yang ditunjukkan pada gambar 2 berfungsi mengendalikan seluruh proses pekerjaan sistem robot ini dengan cara penanaman instruksi dalam Flash PEROM didalam chip 89S51. Bahasa yang dipergunakan adalah assembler, bahasa C dengan bantuan Compiler C (Franklin C, Keil C, SDCC atau yang lain). Baterai menggunakan baterai yang dapat diisi ulang sebesar 700mAH dengan asumsi bila sistem memakai arus 0,75 A akan dapat bertahan selama satu jam. LM7805 digunakan untuk meregulasi tegangan dan arus dari baterai sekaligus menyesuaikan level tegangan chip 89S51 serta piranti lain yang akan dipaparkan selanjutnya. Gambar 2. Modul Mikrokontroler AT89S51 2. Modul Penggerak Motor DC Komponen Modul Penggerak Motor DC Pasif : Resistor 1 ohm 5 watt untuk pembatas arus dan sensing arus. Semikonduktor : IC Driver Motor L298 buatan ST Microelectronic 2 buah motor DC 9 Volt 2400 RPM dengan pengurang kecepatan dan penguat torsi Gambar 3. Modul Penggerak Motor DC Modul ini menggunakan IC driver L298 yang memiliki kemampuan menggerakkan motor DC sampai arus 2A dan tegangan maksimum 40 VoltDC untuk satu kanalnya. Pin Enable A dan B untuk mengendalikan jalan atau kecepatan motor, pin Input 1 sampai 4 untuk mengendalikan arah putaran. Pin Enable diberi VCC 5 Volt untuk kecepatan penuh dan PWM (Pulse Width Modulation) untuk kecepatan rotasi yang bervariasi tergantung dari level highnya. Ilustrasinya ditunjukkan pada gambar 4. Gambar 4. Ilustrasi Pulse Width Modulation Dari gambar 4 dapat dijelaskan jika dikehendaki kecepatan penuh maka diberikan 5 Volt konstan, jika dikehendaki kecepatan bervariasi maka diberikan pulsa yang lebar high dan low-nya bervariasi. Satu periode pulsa memiliki waktu yang sama sehingga dalam contoh diatas, kecepatan motor akan berubah dari setengah kecepatan penuh menjadi mendekati kecepatan penuh. Biasanya digunakan lebar pulsa dalam beberapa milisekon misalnya 2 ms. Input untuk motor servo kanan adalah input 1 (C) dan 2 (D), direction-nya dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Pengaturan IC driver motor Berikut didalam IC L298 mengapa pengendaliannya sesuai dengan tabel 1. Gambar 5. Ilustrasi Pengendalian Motor didalam IC Driver Motor Didalam chip L298, untuk mengendalikan arah putaran motor digunakan metode bridge-H dari kombinasi transistor, jadi dengan metode demikian arus yang mengalir kemotor polaritasnya dapat diatur dengan memberikan logika ke transistor Q1 sampai Q4. Pengaturannya seperti tabel kebenaran disamping gambar 5. Kondisi high untuk semua input tidak diijinkan sebab akan mengakibatkan semua transistor aktif dan akan merusakkan transistor karena secara otomatis arus dari kolektor Q1 dan Q2 langsung mengalir ke Q2 san Q3 sehingga arus sangat besar tanpa melalui beban motor DC. Berikut contoh penggalan pengendalian motor dengan bahasa assembly (contoh robot akan berjalan kedepan X meter) subrutin-1 Delay diatas menggunakan fasilitas timer dalam chip 89C51. Untuk lamanya delay dapat divariasikan sendiri dengan proses looping atau perulangan. Jika dikehendaki robot berputar sesuai porosnya maka dapat dicoba penggalan source code sebagai berikut: Subrutin-2 Fungsi Rsense1 dan 2 adalah untuk monitor arus jika diperlukan keperluan umpan balik untuk kestabilan system, contoh menjaga kestabilan putaran motor dengan memberikan umpan balik negatif arus ke pengendali mikro, dapat dengan ADC sebagai interface-nya. 3. Modul Penggerak Motor Stepper Komponen Modul Penggerak Motor Stepper Pasif : Resistor 1K, 12K Semikonduktor : Transistor 2SD313 + heatsink Motor Stepper Motor stepper yang kami gunakan adalah motor stepper yang ada dalam floppy disk drives yang sudah jarang dipakai lagi (ukuran 5¼ inch). Berikut skematik diagram penggerak motor stepper: Gambar 6. Motor stepper dan penggeraknya Untuk menggerakkan motor stepper masing-masing titik kumparan harus diberikan arus secara bervariasi, pada contoh diatas, titik A, B, C dan D diatur seperti pada contoh penggalan source code dibawah ini. subrutin-3 Urutan data untuk putar kiri adalah 1000-0100-0010-0001, sehingga untuk putar kanan adalah sebaliknya yaitu 0001-0010-0100-1000. Delay tengok diatur kira-kira sebesar 5-20 msekon. Digunakan transistor adalah untuk interface antara mikro dan stepper, arus dari mikro tak akan sanggup langsung mengendalikan motor stepper. Transistor yang digunakan adalah transistor yang cocok untuk penguat daya menengah dengan bandwidth yang cukup lebar (2SD313). Melalui pengukuran diketahui tiap step dari stepper terhadap common mempunyai nilai hambatan sebesar 68 ohm, sehingga jika sumber tegangan diberi 5 voltDC maka nilai arus yang mengalir ke tiap step dengan mengasumsikan transistor saturasi adalah I = V/R = 5 V / 68 ohm = 73 mA. 4. Modul Transceiver Infra Red + Pendeteksi Benturan Samping (Limit Switch). Modul Transmitter Cara kerja IR transmitter dapat dilihat dari timing diagram dibawah ini : Sinyal IR disetting sebesar 30 – 50 KHz, sinyal data kita pakai untuk mengendalikan ada atau tidaknya pancaran sinyal infra merah. Jadi data dan sinyal infra merah yang akan dipancarkan perlu dimodulator terlebih dahulu. Maksud dari frekuensi kerja IR Led adalah supaya pancarannya dapat jauh dan kurang terpengaruh noise dari luar. Gambar 7. Ilustrasi Komunikasi Data Sinyal Infra Merah Gambar 8. Untai Penghasil Osilasi 30 -40 kHz dan Modulator Modul Receiver Infra Merah Di bawah ini adalah gambar untai dari penerima infra merah yang dapat menangkap sinyal IR dengan frekuensi 30 – 50 KHz. Setelah diterima dalam bentuk pulsa maka diubah menjadi tegangan DC rata-ratanya yang kemudian akan dimasukkan ke komparator tegangan LM324. Out Receiver adalah active low yaitu bila ada sinyal IR hasil pantulan yang tertangkap cukup kuat akan membuat output opamp menjadi low. Cara selain ini juga dapat digunakan, untuk hasil yang lebih tepat dengan cara menghitung jumlah pulsa yang tertangkap di receiver. Untai yang sudah direalisasikan dapat mengindera sinar Infra Merah dengan jarak 0 hingga 15 meter, dengan menyetel amplitudo dari keluaran pulsa dari modulasi (penggabungan ) sinyal carrier dengan data. Receiver yang pernah dicoba adalah sensor receiver Infra Merah untuk VCD player yang sudah memiliki keluaran dengan level TTL ( +5 V dan 0 V). Gambar 9. Modul Infra Merah dan Komparator Modul Limit Switch Untuk untai pendeteksi benturan kanan dan kiri digunakan limit switch seperti gambar dibawah ini. Gambar 10. Untai pendeteksi halangan di depan dan samping Untuk mengenali kanan atau kiri maka dari kedua switch diumpankan lagi ke port mikrokontroler. Output dari gerbang AND untuk limit switch diumpankan lagi ke gerbang AND untuk dibandingkan logikanya dengan output receiver, dan hasil akhirnya diumpankan ke Port3.2 sebagai tanda ada halangan. Jika ada halangan didepan maka mikro segera memerintahkan untuk menyimpan data halangan di kanan, kiri dan depan, yang kemudian disimpan di memori, contoh penggalan source code-nya sebagai berikut: (mikro memerintahkan juga motor stepper untuk bergerak dengan 180 derajat kebebasan). subrutin-4 5. Modul Penyuara Untuk modul penyuara ini hanyalah tambahan fitur. Kami gunakan untuk memberikan sinyal ketika ada halangan, ada benturan kanan-kiri dan tanda bahwa semua arah sudah tertutup bagi robot (robot tidak bisa menemukan jalan keluar). Digunakan interrupt timer supaya proses bunyi dan proses sistem dapat berjalan bersamaan. Gambar untainya : Gambar 11. Modul penyuara Kegunaan 74LS04 adalah untuk buffer arus ke speaker karena bila langsung ke mikro maka arus dari mikro akan drop (jatuh) akibat beban yang besar (speaker). Penggalan source code untuk membunyikan speaker: subrutin-5 Untuk modul yang lain dapat ditambahkan sendiri misalnya modul sensor pendeteksi panas, pencari cahaya, pencari sumber suara, pengikut lintasan, pendeteksi arah gelombang RF yang terkuat dan lain sebagainya. Untuk proses berjalannya robot tergantung dari kreatifitas perancang, untuk itu kami tidak mencantumkan lengkap source code-nya, tetapi kami akan berikan contoh flowchart jalannya robot. Gambar 12. Flowchart Sistem Robot Avoider KESIMPULAN Sistem robot yang dibangun cukup sederhana tetapi cukup menarik untuk dipelajari lebih lanjut. Sistem robot ini sangat berguna dan banyak kita jumpai di industri. Sebagai contoh, conveyor di sebuah pabrik mie instant adalah salah satu contoh bentuk robot industri yang populer. Ilmu robotika merupakan gabungan dari teknologi mekanik presisi, perangkat keras elektronika dan komputer, perangkat lunak, sistem penginderaan atau sensor, dan dapat dikatakan merupakan gabungan dari banyak ilmu elektronika dan komputer, serta mesin. REFERENSI [1] Miller, Merl K. ; Winkless, Nelson ; Bosworth, Joe, The Personal Robot Navigator, Robot Press, Conifier, Colorado. Printed in United States of America. 1998. [2] MacKenzie, I. Scott, The 8051 Microcontroller, Prentice Hall. 1995. 4. Pekan Robotika STTS 2007 Pekan Robotika STTS 28 Januari 2007 merupakan acara pameran robotika yang diselenggarakan bekerja sama antara Sekolah Tinggi Teknik Surabaya, Delta Electronic, Quantum dan Kit Center. Pertandingan Robot Soccer dan Sumo Robot juga diselenggarakan dalam pameran ini. Tampak empat buah Robot Soccer dari total enam unit yang turun ke lapangan sedang berebut mengejar bola dan mengarahkannya ke gawang. Seperti yang pernah diselenggarakan pada AJBS, robot-robot soccer ini dikendalikan dengan gelombang radio 2,4 GHz. Namun pada acara ini, lapangan pertandingan dilengkapi dengan gawang elektronik yang dapat mendeteksi bola yang masuk secara otomatis. Beberapa Robot Soccer dilengkapi dengan Delta Laser Target yang dapat menghentikan robot pada saat cahaya laser terdeteksi. Tampak pada gambar di bawah, seorang anak mengarahkan pistol yang dimodifikasi dengan sinar laser sedang menembak salah satu robot. Robot Soccer yang terpasang Delta Laser Target dan tertembak, akan berputar beberapa kali sambil mengaktifkan buzzer sebelum berhenti total.Juga dipamerkan software Window Parameter yang dapat mengendalikan Robot Soccer melalui PC di mana sofware ini akan mengirimkan parameter-parameter yang diatur pada PC melalui gelombang radio 2,4 GHz 5.Object Tracking dgn Robot NXT Dalam video ini, kita akan membuat robot si-NGINTIP (nama yg diberikan oleh Pak Risman) untuk mengikuti bola biru. Jika bola biru digeser ke kiri, robot akan meng-adjust arahnya agar tetap memandang si bola biru. Jadi si-NGINTIP akan mengikuti bola biru kemanapun bola digelendingkan. Pertama, lihat video dari perspektif kita (human-view): http://www.youtube.com/watch?v=AaGf4C4GRx0 Setelah itu, lihat video dari perspektif robot (robot-view). Dari sini akan keliatan bagaimana si robot melakukan object-tracking: http://www.youtube.com/watch?v=btD7fSBWRpw Implementasi dibuat dengan menggunakan wireless camera “ece-ece” (kata abangnya sih made-in-Korea, but I doubt it). Dari receiver, kita sambung lagi dengan Video Digitizer yg mengubah data analog menjadi data digital untuk bisa diproses. Memang keliatan panjang jalannya data dari camera ke laptop, tapi ini lebih murah dari solusi custom microcontroller+camera kit yg support image analysis. Selain itu, dengan menggunakan laptop kita dapat memproses data dgn kecepatan prosesor + banyaknya RAM di laptop. Memang Bluetooth akan membatasi jarak antara laptop dengan robot. Tapi bisa diakali dengan menaruh Smartphone yg support bluetooth+WiFi. Smartphone ini ditaruh diatas robot, dan menangkap sinyal bluetooth. Kemudian command akan diforward ke laptop melalui WiFi. Semisal menaruh “repeater” untuk memperluas jangkauan. Berikut diagram implementasi-nya. Sayang si camera ece-ece nggak bisa cepet ngirim data ke receiver, jadi keliatan waktu di video robot-view, videonya kayak slow motion. Dunia medis kembali tersenyum ! Ada penemuan dan penerapan baru dalam methode operasi koreksi payudara, yang melibatkan robot. Ini merupakan pioner pertama yang diprakarsai oleh Dr. Rene van der Hulst asal Belanda, yang telah sukses melakukan operasi koreksi payudara dengan asisten robot. Robot yang tak lain bernama Da Vinci ini, telah membantu operasi yang berjalan sukses di rumah sakit akademi Maastricht yang berada di Belanda. Hasil penerapan yang gemilang tersebut, disajikan dalam konggres dunia untuk para dokter bedah mikro vaskuler yang berlangsung di kota Athena, Yunani. Dengan melibatkan robot Da Vinci ini, ternyata telah memberikan begitu banyak keuntungan. Karena dengan bantuan robot, pelaksanaan operasi menjadi lebih teliti dan cermat. Karena robot tidak mengalami tremor ( tangan bergetar ), yang biasanya ditemukan pada manusia, saat memegang instrumen dan menjalankan operasi. Proses penyayatanpun menjadi lebih halus dan kecil. Dan kemungkinan terjadi penimbunan pembuluh darah yang amat kecil, bisa dihindarkan. Karena keadaan ini sering muncul pada operasi koreksi payudara.Proses operasi yang diterapkan dengan melibatkan Da Vinci ini, dilakukan pada wanita yang menderita kanker payudara, yang membutuhkan operasi koreksi.( Majalah Dewa Dewi Online )