1. Judul Tugas Akhir : Implementasi fuzzy logic pada robot beroda pemadam api 2. Nama/NIM Jamaludin/E3209265 :

3. Program Studi/Jurusan : D3-Teknik Komputer/Teknologi Informasi 4. Dosen Pembimbing : (1) Dwi Puntro Sarwo S., S.Kom,M.Kom NIP. 19800517 200812 1 002 (2) Beni Widiawan, S.ST NIP. 19780816200501102 5. Jenis Tugas Akhir Komputer Kontrol :

6. Latar Belakang Kemajuan teknologi elektronika dewasa ini semakin pesat dengan banyaknya perusahan industri atau pabrik-pabrik yang menggunakan robot sebagai mesin produksinya. Bahkan rumah-rumah di negara maju telah menggunakan robot sebagai pembantu rumah mereka. Penggunaan robot di Indonesia masih sedikit yaitu disektor industri sedangkan untuk di sektor pekerjaan rumah masih sangat minim karena selain harga robot yang cukup mahal, masih banyak tenaga kerja manusia yang belum tersalurkan. Selain sector industri di Indonesia robot juga digunakan di sektor yang dapat membahayakan manusia. Seperti robot penjinak bom dan robot pemadam api. Robot pemadam api digunakan untuk meminimalisir bahaya yang terjadi pada manusia dengan kondisi lingkungan yang tidak bisa diprediksi menimbulkan kompleksnya pemrograman dengan menggunakan pengendali konvensional. Fuzzy adalah salah satu pengendali modern yang mampu bekerja baik pada sistem-sistem non-linier dengan menawarkan kemudahan dalam perancangan program karena tidak memerlukan model matematis dari proses. Robot pemadam api pada umumnya terbagi menjadi 2 divisi yaitu berroda dan berkaki sebagai sebagai pijakan untuk mengantarkan robot ke lokasi tujuannya. Robot beroda pemadam api sering kita dengar terutama dalam Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI). Robot ini dikendalikan secara otomatis dengan diberikan program. Robot ini akan berusaha madamkan api dengan cara mencari di mana sumber api berada dan kembali ke home atau posisi awal robot dijalankan, maka robot itu dikatakan menang. Namun pencarian api ini tidaklah mudah, sebab banyak sekali rintangan yang harus dilaluinya.

1

7. Tujuan dan Manfaat 7.1 Tujuan Tujuan dari proyek ini adalah: a. Mampu mengimplementasikan teori dari logika fuzzy pada hardware. b. Mampu mengendalikan robot cerdas secara automatis dengan menggunakan logika fuzzy sesuai dengan yang diharapkan. c. Meneliti dan menguji logika fuzzy pada kendali robot beroda pemadam api. d. Membandingkan antara robot yang menggunakan logika fuzzy dengan robot yang tidak menggunakan logika fuzzy. 7.2 Manfaat Manfaat dari proyek ini adalah a. Robot beroda pemadam api dapat melalui rintangan dengan cepat sehingga robot dapat memadamkan api dengan cepat pula. b. Diharapkan logika fuzzy dapat dijadikan sebagai acuan pada program pengendali robot beroda pemadam api khususnya dan robot lain pada umumnya. Hipotesis (optional) Robot beroda pemadam api dapat berfikir cerdas dimana kondisi lingkungan yang komplek serta robot dapat melalui rintangan yang ada ketika robot menuju sumber api dengan pergerakan laju yang cepat. Di mana logika Fuzzy diterapkan pada robot beroda pemadam api sehingga dapat memadamkan api secepat mungkin. Logika fuzzy dapat meminimalisir error robot sebesar 80% dari error yang dilakukan oleh robot di kondisi lingkungan yang kompleks. 9. Tinjauan Pustaka 9.1 Robot Robot adalah adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasan buatan). Kata robot pertama kali diperkenalakan oleh seorang penulis dari Czech yang bernama Karel pada tahun 1921. Kata Robot berasal dari kata robota yang berarti: pekerja sendiri. 9.1.1 Robot Pemadam Api (Fire Fighting Robot) Beroda Robot pemadam api beroda merupakan robot otomatis yang dirancang dan diprogram untuk memadamkan api. Robot ini sering dilombakan dalam Kontes Robot Cerdas Indonesia yang diselenggarakan oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang dilaksanakan di perguruan tinggi yang beda setiap tahunnya. Setiap robot yang dilombakan harus dapat mencari sumber api serta mematikan apinya dan kembali ke home(posisi start). Robot yang paling cepat mematikan api dengan waktu kurang dari 3 menit dan mampu kembali ke posisi2

8.

start kurang dari 2 menit dinyatakan sebagai pemenangnya. Namun tidaklah mudah untuk mencari sumber api dan mematika api. Karena selain robot harus menyusuri tiap ruang untuk mencari sumber api, robot pun harus dapat melalui berbagai rintangan yang ada didalam arena perlombaan seperti pada gambar 9.1. Diantaranya rintangan yang harus dilalui adalah jalan yang bergelombang, properti ruangan seperti pilar, dinding pengacau sensor seperti dinding yang di beri karpet atau kertas yang dibentuk seperti lekukan korden yang dapat mengacaukan sensor ultrasonic atau dinding yang dilapisi kaca yang dapat mengacaukan sensor infrared. Rintangan seperti ini dapat mengacaukan laju dari robot sehingga robot akan error. Untuk mengurangi error tersebut maka logika fuzzy dibutuhkan untuk meminimalisir error tersebut.

Gambar 9.1 Arena Kontes Robot Cerdas Indonesia 2011 9.2 Pengendali Fuzzy logic Tujuan utama dalam sistem pengendali adalah mendapatkan keluaran (output) sebagai respon dari masukan (input). Dalam kendali dengan cara klasik, melibatkan formula-formula matematika yang cukup rumit. Hal ini berbeda dengan kendali fuzzy . Pengendali Fuzzy merupakan suatu sistem kendali yang berdasar pada basis pengetahuan manusia didalam melakukan kendali terhadap suatu proses. Konsep matematika yang mendasari logika fuzzy sangat sederhana dan mudah dimengerti. Pendekatan fuzzy melibatkan aturan-aturan yang dinyatakan dalam kata-kata dan tidak memerlukan presisi yang tinggi serta ada toleransi untuk data yang kurang tepat. Struktur dasar sebuah pengendali Fuzzy diperlihatkan pada Gambar 9.2

3

Gambar 9.2 Struktur dasar pengendali logika fuzzy

9.2.1 Fuzzifikasi Fuzzifikasi yaitu suatu proses untuk mengubah suatu masukan dari bentuk tegas (crisp) menjadi fuzzy (variabel linguistik) yang biasanya disajikan dalam bentuk himpunan-himpunan fuzzy dengan suatu fungsi kenggotaannya masing-masing. 9.2.2 Basis Aturan (Rule Base) Basis aturan berisi aturan-aturan fuzzy yang digunakan untuk pengendalian sistem. Aturan-aturan ini dibuat berdasarkan logika dan intuisi manusia, serta berkaitan erat dengan jalan pikiran dan pengalaman pribadi yang membuatnya. Jadi tidak salah bila dikatakan bahwa aturan ini bersifat subjektif, tergantung dari ketajaman yang membuat. Aturan yang telah ditetapkan digunakan untuk menghubungkan antara variabel-variabel masukan dan variabel-variabel keluaran. Aturan ini berbentuk 'JIKA - MAKA' (IF - THEN), sebagai contoh adalah : Aturan 1 : JIKA x adalah A1 DAN y adalah B1 MAKA z adalah C1 Aturan 2 : JIKA x adalah A2 DAN y adalah B2 MAKA z adalah C2. Aturan i : JIKA x adalah Ai DAN y adalah Bi MAKA z adalah Ci Dengan : Ai (i = 1,2,3,.) adalah himpunan Fuzzy ke i untuk variabel masukan x Bi (i = 1,2,3,.) adalah himpunan Fuzzy ke i untuk variabel masukan y Ci (i = 1,2,3,.) adalah himpunan Fuzzy ke i untuk variabel keluaran z.9.2.3.3 Defuzzifikasi Input dari proses defuzzifikasi adalah suatau himpunan fuzzy yang diperoleh dari komposisi aturan-aturan fuzzy , sedangkan output yang dihasilkan merupakan suatu bilangan pada domain himpunan fuzzy tersebut. Sehingga jika diberikan suatu himpunan fuzzy dalam range tertentu, maka harus dapat diambil suatu nilai crisp tertentu sebagai output.

4

10. Ruang Lingkup/Batasan Masalah : 10.1 Ruang Lingkup 1. studi pustaka Pada tahap pertama dilakukan pendalaman buku-buku/literatur mengenai : Peraturan Kontes Robot Cerdas Indonesia 2011. Logika Fuzzy: - Fuzzifikasi - Inferensi - Defuzzifikasi Pemograman bahasa C pada Codevision AVR. Mikrokontroler. 2. Merancang sistem Secara umum sistem yang dibangun pada proyek akhir ini, dapat dilihat pada blok diagram berikut :Motor R Driver motor Motor L

Sensor Ultrasonik

Main Brain Mikrokontroler ATMEGA 8535

Gambar 10.1 Blok diagram input-output logika fuzzy pada robot beroda pemadam api Perancangan sistem navigais robot pada proyek akhir ini sebagai berikut:TIDAKSTARTDETEKSI DINDING

fuzzifikasi

inferensi

Belok kanan END maju Belok kiri ACTION

YA defuzzifikasi

Gambar 10.2 blok diagram navigasi

5

Batasan masalah yang akan dibahas dan diteliti adalah sebagai berikut: 1. Konsep logika fuzzy yang diterapkan pada robot Konsep logika fuzzy yang diterapkan pada robot adalah saat robot melakukan pencarian api. Robot akan mengambil tondakan sendiri secara otomatis bagaimana cara melewati rintangan atau harus mengambil jalan yang mana yang harus dilewati supaya dapat sampai pada sumber api. Sedangkan untuk pendeteksian sumber api dan kembali ke home tidak dibahas. 2. Input data untuk logika fuzzy pada robot Robot akan menerima inputan dari sensor ultrasonic. Setelah menerima inputan data. Data akan diolah disesuaikan dengan peraturan yang telah ditetapkan pada logika fuzzy. 3. Output dari logika fuzzy pada robot Outputnya adalah pergerakan motor pada roda robot. Sehingga dapat mengatur kecepatan laju robot jika ada rintangan, sebelum menghadapi belokan, dan mengatur kecepatan laju saat tidak ada rintangan sama sekali. 4. Pengetesan atau pegujian logika fuzzy pada robot Pengujian dilakukan dengan cara memberikan halang ritang pada robot disaat mencari sumber api yaitu berupa dinding yang dapat mengganggu sensor jarak serta ruangan yang di isi dengan pilar. Apakah robot tersebut dapat melalui rintangan itu dengan baik atau tidak? Itulah yang akan diteliti disini. 5. Tempat pengujian logika fuzzy pada robot Tempat pengujian dilakukan di arena yang dibuat sedemikian rupa berdasarkan arena Kontes Robot Cerdas Indonesia. Serta penempatan halang rintang, posisi lilin mapun posisi start disesuikan dengan peraturan Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI). 6. Pembuatan Robot beroda pemadam api Cara pembuatan robot pemadam api tidak dibahas secara medalam. Melainkan hanya bagaimana robot dapat berjalan dengan baik saat robot telah selesai dibuat.

11. Blok Diagram Sistem dan Cara Kerja : Logika fuzzy mempunya struktur dasar untuk mengendalikan hardware misalnya, atau sering disebut juga fuzzy controller, dimana tidak memerlukan perhitungan matematika dan optimum pada kendali non linear. Karena keputusan hanya menggunakan logika manusia. Sebagaimana yang ditunjukan oleh gambar 11.1

6

Gambar 11.1 blok diagram sistem logika fuzzy untuk fuzzy controller Sistem kerja yang akan digambarkan pada blok diagram sistem fuzzy logic robot yang ditunujukan oleh gambar 11.2Program fuzzy logic

Robot Beroda Pemadam Api

Gambar 11.2 Blok diagram sistem konsep logika fuzzy pada robot beroda pemadam api

Cara kerja logika fuzzy adalah: 1. Fuzzifikasi Mentukan inputan kedalam himpunan crisp kemudian diubah menjadi menjadi fuzzy (variabel linguistik) yang biasanya disajikan dalam bentuk himpunan-himpunan fuzzy dengan suatu fungsi kenggotaannya masingmasing.

7

Presentasi nilai sensor ultrasonik

Gambar 11.4 masukan ke dalam Himpunan fuzzy 2. Evaluasi Rule Evalusai aturan adalah inferensi dari basis-basis aturan yang telah tetapkan. Dalam perancangan kendali logika fuzzy pada robot beroda pemadam api digunakan basis aturan. Contoh bentuk basis aturan dalam perancangan ini adalah: Jika INPUTS0 KECIL(K) dan INPUTS1 KECIL (K) dan INPUTS2 KECIL(K) dan INPUTS3 BESAR(B) dan INPUTS4 Sedang(S) maka MOTOR KANAN LAMBAT SEKALI(LS) dan MOTOR KIRI CEPAT SEKALI(CS). Metode implikasi yang digunakan dalam proses pengambilan keputusan ini adalah metode Max-Min

Gambar 11.5 contoh penerapan metode Max-min 3. Defuzzifikasi Metode yang digunakan dalam proses ini adalah COG (Center of Gravity), yaitu nilai tegas keluarannya diperoleh berdasarkan titik berat dari kurva hasil proses pengambilan keputusan (inference).8

Dalam perancangan kendali logika fuzzy ini menggunakan 2 himpunan fuzzy keluaran dengan fungsi keanggotaannya berupa singleton, seperti tampak pada Gambar 11.6

Gambar 11.6 Keluaran pada himpunan Fuzzy

12. Metode Penelitian : 12.1 Alat dan Bahan 12.1.1 Alat Alat-alat yang dibutuhkan dalam pembuatan Tugas Akhir ini ada dua jenis, yaitu perangkat keras dan perangkat lunak seperti yang dijabarkan dibawah ini. 1. Perangkat keras Perangkat keras yang digunakan dalam pembuatan proyek ini adalah sebagai berikut : a. Robot beroda pemadam api b. 1 unit PC c. Downloader USB 2. Perangkat Lunak Perangkat lunak yang digunakan adalah sebagai berikut: a. Sistem Operasi Windows XP 2/XP 3 b. Codevision C AVR c. KhazamaAVRprogramer 12.1.2 Bahan Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam implementasi konsep fuzzy logic ini adalah buku-buku dan media internet sebagai referensi dan penunjang dalam penerapan konsep fuzzy logic ini.9

12.2 Metode dalam Penelitian Metode yang digunakan dalam pengimplementasian konsep fuzzy logic adalah : 1. Studi Pustaka Mencari dan mendalami materi-materi yang berkaitan dengan logika fuzzy yang akan menjadi tugas akhir. 2. Desain dan Perancangan Pembuatan desain dan perancangan ini dilakukan untuk membuat desain rancangan yang akan diterapkan pada robot. 3. Pembuatan Hardware Pembuatan hardware ini meliputi pembuatan robot beroda pemadam api berdasarkan rancagan yang telah dibuat. 4. Pembuatan Program Pembuatan program mikrokontroler ini meliputi program penerapan dari konsep logika fuzzy . Di mana input-output dan peraturan yang ada pada logika fuzzy dibuat menjadi program dan dimasukan ke mikrokontroler yang ada pada robot. 5. Analisis Program Analisis dilakukan pada program sebagai bahan pertimbangan, pembelajaran dan penentuan program agar program dapat berkembang sesuai dengan lebih baik sesuai dengan apa yang diharapkan dan dibutuhkan. 6. Pengujian Robot Percobaan dilakukan secara terus menerus dan berkala. Percobaan dilakukan sampai laju robot benar-benar sesuai dengan apa yang diharapkan. 7. Penarikan Kesimpulan Penarikan kesimpulan diambil berdasarkan hasil pengujian dan penelitian pada objek. 8. Pembuatan Laporan Laporan dibuat berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan. 12.3 Teknik Pengambilan data pegujian Teknik pengambilan data pada pengujian yang dilakukan: 1. Penempatan robot pada arena yang disesuaikan dengan peraturan kontes robot. 2. Penempatan rintangan untuk robot disesuaikan dengan peraturan kontes. 3. Pengambilan data dilakukan dengan cara mencatat pada tabel uji setiap hasil pengujian yang dilakukan robot saat mencari sumber api dalam melewati rintang dan menemukan api. 4. Mencatat waktu yang diperlukan oleh robot untuk sampai pada sumber api. 5. Pengujian dilakukan minimal sebanyak 20 kali. 6. Melakukan pengujian juga pada robot yang tidak menggunakan logika fuzzy, minimal sebanyak 20 kali. 7. Melakukan perbandingan pada program logika fuzzy dengan program tanpa logika fuzzy. Penilaian Berdasarkan keberhasilan robot serta10

kehalusan laju robot dalam menghindari dinding(rintangan) yang menghalangi laju robot.

13. Jadwal Penelitian : 13.1 Waktu dan Tempat Tugas Akhir ( TA ) pengimplementasian fuzzy logic pada robot beroda pemadam api ini dilaksanakan selama 5 bulan mulai bulan Juli 2011 sampai dengan Nopember 2011.

13.2 Rencana Jadwal Kegiatan No. 1 2 3 4 5 6 7 Jenis Kegiatan Studi Pustaka Desain & Perancangan Pembuatan Hardware Pembuatan Program Analisis Program Pengujian Robot Pembuatan Laporan Bulan 7 8 9 10 11

11

DAFTAR PUSTAKABudiharto, Widodo, 2010. Robotika teori + implementasi.Yogyakarta: Andi. Kusumadewi Sri, 2002. Analisis & Desain Sistem Fuzzy meggunakan Tool Box Matlab. Yogyakarta: Graha Ilmu. Robert Fuller (Operasional Research, Etvs Lornd Universitas) (2010). Fuzzy Logic. From http://www.Fuzzy Logic(StanfordEncyclopediaof Philosophy).html. 25 Mei 2011. Steven D. Kaehler._____ FUZZY LOGIC - AN INTRODUCTION. From http://www.seattlerobotics.org/encoder/mar98/fuz/fl_part1.html, 24 Mei 2011. Steven D. Kaehler.____ EXAMPLE ILLUSTRATIONS. From http://www.seattlerobotics.org/encoder/mar98/fuz/flcases.html, 24 Mei 2011 ______ (2011). Robot. From http://en.wikipedia.org/wiki/Robot. 6 Juni 2011. ___________, Kontes Robot Cerdas Indonesia 2011 : Robot Cerdas Pemadam Api, Jakarta : DIKTI. 2010.

12

Daftar Riwayat HidupNama Tempat, Tanggal Lahir Alamat Asal Pedidikan : Jamaludin : Tasikmalaya, 18 Mei 1990 : kp. Gunung pari, Ds. Indrajaya, Kec. Sukaratu, Kab. Tasikmalaya : - SD N Sukaratu 3 - SMP N 1 Cisayong - SMA N 6 Tasikmalaya

13