Kamis, 15 Mei 2014

ROBOT SEPAK BOLA





http://kriregional2.pnj.ac.id/images/def2.jpg

Latar Belakang
Kontes Robot Sepak Bola Indonesia (KRSBI) tahun 2013 ini adalah nama baru bagi Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI) Robo Soccer Humanoid League (RSHL) tahun 2012 yang diselenggarakan sejak tahun 2009 dengan nama awal KRCI Expert Battle. KRSBI merupakan kontes robot sepak bola nasional yang sekaligus menjadi ajang kualifikasi nasional untuk mewakili Indonesia dalam RoboCup yang merupakan kompetisi robot sepakbola resmi tingkat dunia di bawah organisasi RoboCup (http://www.robocup.org), seperti organisasi FIFA dalam kejuaraan dunia sepakbola manusia.
Kontes robot nasional divisi sepak bola ini adalah salah satu program kreatifitas mahasiswa yang sangat strategis yang ke depannya didesain untuk dapat menjadi unggulan obyek penelitian dan edukasi rekayasa robotika tingkat dunia dengan kiblat langsung kepada komunitas yang sama di seluruh dunia. Divisi ini lahir di tahun 2009 dengan tema awal mirip robot pemadam api namun berhadap-hadapan untuk berebut memadamkan api. Pada tahun 2010, yaitu tahun ke-2 nama divisinya disederhanakan menjadi KRCI Divisi Battle dengan tingkat kesulitan yang lebih tinggi, yaitu pengenalan obyek. Temanya menghendaki robot memiliki kemampuan pengenalan citra (image) melalui kamera karena obyek yang diperebutkan adalah bola-bola berwarna tertentu yang diletakkan di tempat-tempat tertentu. Hal ini sebagai persiapan untuk secara total divisi ini berafiliasi ke RoboCup divisi Kid Size Humanoid League Robo Soccer.

Sistem Kendali Robot
Setiap robot dilengkapi dengan komputer mini dalam satu papan tunggal yang dilengkapi dengan unit I/O dan sebuah wireless LAN. Komputer mini yang dipakai berjenis setara dengan pentium III. Untuk dapat menjalankan perannya masing-masing di lapangan setiap robot harus mempunyai kecerdasan agar bisa mengambil keputusan secara independentdi lapangan permainan. Oleh karena itu, setiap robot ditanami kecerdasan buatan, dengan memanfaatkan algoritma jaringan syaraf tiruan. Dengan demikian setiap robot akan mempunyai kemampuan beradaptasi sendiri-sendiri di lapangan. Pemberian software tersebut memungkinkan robot untuk dapat mempelajari sendiri situasi yang terjadi di sekelilingnya, kemudian memutuskan sendiri tindakan yang tepat yang harus dia lakukan di lapangan, tanpa perlu campur tangan manusia. Masing-masing robot dalam satu tim terhubung dalam satu link dalam suatu Local Area Networkyang dikendalikan oleh sebuah PC sebagai master. Master akan melakukan koordinasi masing-masing robot dalam satu tim, dengan menyesuaikan strategi permainan tim robot tersebut.
Struktur Mekanik Robot

Struktur mekanik robot dirancang untuk dapat menampung sistem penglihatan robot dan komputer mini. Sebuah kendali pneumatic agar robot bisa menendang bola juga disertakan di tiap-tiap robot. Dua motor dengan presisi tinggi dipakai untuk mengendalikan robot dan manuver robot tersebut di dalam area lapangan permainan menggunakan prinsip wheel-chair. Sistem mekanik robot penjaga gawang juga dirancang khusus sesuai fungsinya sebagai penjaga gawang, dan biasanya desain mekanik robot tersebut berbeda dengan desain mekanik robot lainnya dalam satu tim. 

Sistem Indera Robot

Komponen utama dalam sistem indera robot adalah sebuah sistem penglihatan on board. Sistem tersebut terdiri atas kamera RGB, yang dilengkapi dengan blok rangkaian untuk mengenali warna benda. Sistem penglihatan robot dirancang untuk mengenali sedikitnya 5 warna sehingga mampu mendeteksi lokasi robot di lapangan terhadap 2 gawang, yakni gawang tim sendiri dan tim robot lawan. Sistem penglihatan robot juga harus mampu mendeteksi gawang, garis gawang, garis tepi lapangan permainan, dan bola yang digunakan dalam permainan tersebut. Setiap robot juga dibekali kemampuan untuk dapat mengenali dan membedakan robot tim sendiri dan robot tim lawan.
PRINSIP KERJA : sistem penglihatan robot, meniru sistem penglihatan pada manusia., yakni ketika warna-warna yang berbeda terdeteksi oleh kamera, warna-warna tersebut akan diproyeksikan ke sumbu x dan y berdasarkan ukuran benda yang dilihat, kemudian informasi yang diperoleh akan dikirimkan ke otaknya robot (dalam hal ini adalah sebuah prosesor) untuk kemudian diolah. Data yang diperoleh akan dikirimkan ke master, kemudian master mengkoordinasi robot-robot yang lain sesuai dengan informasi yang dikirimkan oleh robot tersebut. Setelah master selesai melakukan koordinasi, master kemudian memerintahkan robot tersebut untuk melakukan tindakan yang tepat, sesuai dengan strategi tim dalam permainan tersebut. Oleh robot tersebut, informasi yang diperoleh akan diolah, kemudian prosesor akan memerintahkan sistem eksekusi robot menjalankan perintah yang diberikan. Sistem eksekusi ini mirip dengan sistem gerak tubuh yang berupa otot pada sistem tubuh manusia. Proses tersebut berlangsung secara terus menerus selama permainan berlangsung.
Sistem indera yang juga ditanamkan dalam tiap robot, adalah beberapa pasang pemancar dan penerima infra merah yang dipasang pada beberapa bagian robot. Pemasangan sensor ini dimaksudkan agar robot tidak sampai menabrak papan pembatas lapangan permainan, dan juga mencegah terjadinya tabrakan dengan robot lain yang biasanya muncul tiba-tiba di hadapan robot tersebut. Ketika sensor tersebut mendeteksi keberadaan robot lain, atau papan pembatas lapangan, sistem sensor akan melaporkan ke prosesor robot tentang keberadaan benda tersebut. Oleh prosesor, data akan diolah dan dikirimkan ke sistem eksekusi robot untuk menghindari tabrakan tersebut.


Sistem Adaptasi Robot
Sistem adaptasi yang ada pada robot sepakbola juga biasa disebut sebagai unit pengenal, untuk mengenali lingkungan sekitar robot. Bagian ini terdiri dari 2 modul hirarki yang terhubung secara bersama-sama menggunakan sambungan frekuensi radio. Satu modul berada di masing-masing robot dan satu modul lagi adalah sebuah komputer yang berperan sebagai master semua robot. 
Modul yang berada di masing-masing robot adalah sebuah blok sistem komputer mini, yang dilengkapi dengan unit I/O dan kartu WIFI. Modul ini dalam hirarki sistem kendali robot disebut juga sebagai sub system. Kegunaan dari modul ini adalah untuk mengumpulkan informasi yang diperoleh dari sistem indera robot, baik indera penglihatan maupun dari sensor infra merah. Modul ini kemudian akan memetakan, jenis tindakan apa yang harus dilakukan oleh robot setiap menghadapi suatu keadaan tertentu. Kemudian mengirimkan data tersebut ke komputer master, oleh komputer master data kemudian diolah untuk kemudian dilakukan koordinasi secara menyeluruh dengan robot lain. Setelah koordinasi selesai dilakukan, komputer akan mengirimkan kembali data tersebut ke robot. Oleh robot data diolah dan dikirimkan ke bagian sistem eksekusi robot. Sebagaimana disebutkan sebelumnya, bahwa modul ini bersifat independent antara robot satu dengan robot lainnya.
Pada modul yang kedua, yaitu sebuah komputer (PC) yang berperan sebagai master, semua proses koordinasi robot berlangsung. Modul ini berperan sebagai pusat informasi semua robot. Selama permainan berlangsung, PC akan secara terus menerus menerima informasi terbaru dari semua robot di lapangan tentang, posisi bola dan jarak relatif mereka dari masing-masing area gawang sendiri dan area gawang lawan. Informasi yang dikirimkan tersebut akan diolah dan dipetakan oleh PC untuk kemudian diolah dalam kode perintah ke masing-masing robot dalam satu tim. PC akan memerintahkan robot mana yang akan bertahan dan robot mana yang akan berposisi sebagai penyerang. Demikian proses tersebut berlanjut secara terus menerus selama permainan berlangsung.
Pada situasi di mana bola dalam keadaan mati, karena ada pelanggaran, atau bola telah keluar bidang permainan, PC dapat juga memerintahkan masing-masing robot pemain untuk bergerak menuju lokasi tertentu sesuai situasi yang diinginkan. PC akan memerintahkan robot mana yang akan menendang bola untuk tendangan pinalty, tendangan bebas, atau melakukan pergerakan tertentu untuk melakukan penyerangan. Antara modul 1 dan modul 2 terhubung dengan sebuah wireless LAN. LAN yang digunakan adalah sesuai dengan standart IEEE yakni 2.4 GHz, 802.11 b/g.
Sistem operasi yang digunakan dapat berupa sistem operasi windows ataupun Linux. Program yang biasa dipakai untuk sistem kendali adalah C++. Jika sistem penglihatan pada masing-masing robot tidak mampu mendeteksi bola, robot akan diperintahkan untuk bergerak ke posisi tertentu untuk mencari posisi bola. Jika robot tersebut mendeteksi keberadaan bola, koordinat dan jarak bola dari robot, dan posisi relatifnya terhadap masing-masing gawang sendiri dan gawang lawan akan dikirimkan ke PC. Robot tidak akan mendekati bola sebelum robot tersebut diinjinkan untuk melakukannya oleh PC. Hal tersebut untuk menghindari terjadinya tabrakan antar robot dalam satu tim, karena masing-masing robot saling berebutan bola. Setelah ijin diberikan, robot akan mendekati bola. Sesuai dengan perintah PC, robot kemudian akan menjalankan instruksi berikutnya tentang apa yang harus dilakukannya berikutnya, apakah untuk mencetak goal atau untuk mengamankan gawangnya dari serangan tim robot lawan.
Sistem Eksekusi

Sistem eksekusi terdiri atas sepasang motor yang mengendalikan kaki robot yang akan menggerakkan robot, sehingga robot dapat menjalankan perannya masing-masing di lapangan. Masing-masing motor dikendalikan oleh sebuah rangkaian kendali, berupa chip IC. Kecepatan putaran motor dikendalikan dengan sinyal PWM yang disuplay dengan papan I/O digital. Sebuah encoder yang menghasilkan 200 pulsa tiap detiknya dipakai untuk sistem kendali umpan balik masing-masing motor. Sebuah sistem pneumatik untuk menendang yang bekerja pada tekanan udara 8 bar juga disertakan dalam sistem. Sistem ini terbuat dari dua piston pneumatik yang terhubung paralel.


Sumber :
http://sholihul-hadi.blogspot.com/2008/04/mengenal-robot-sepakbola.html
http://kriregional2.pnj.ac.id/index.php?menu=25
http://www.youtube.com/watch?v=vhu8dlG0DOE
Sensor yang digunakan :
1.Sensor Infra merah
2.Sensor Warna

3.Sensor kecepatan

Sumber :
http://sholihul-hadi.blogspot.com/2008/04/mengenal-robot-sepakbola.html
http://kriregional2.pnj.ac.id/index.php?menu=25
http://www.youtube.com/watch?v=vhu8dlG0DOE

1 komentar:

  1. mosok copy paste mbake...

    podo iki... http://sholihul-hadi.blogspot.com/2008/04/mengenal-robot-sepakbola.html

    BalasHapus