PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

20
1 PUI Mekatronika dan Otomasi Industri PROPOSAL PENELITIAN UNGGULAN TERAPAN DANA ITS TAHUN 2020 PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTERFACE CERDAS PADA PLATFORM KAPAL (BOAT) OTONOMOUS ITS Tim Peneliti: Hendro Nurhadi, Dipl.-Ing., Ph.D. (Teknik Mesin Industri/Fakultas Vokasi) Fadlilatul Taufany, ST., Ph.D. (Teknik Kimia/Fakultas Teknologi Industri dan Rekayasa Sistem) Muhammad Lukman Hakim (Teknik Mesin Industri/Fakultas Vokasi) Dr. Irhamah, S.Si., M.Si. (Statistika/Fakultas Sains dan Analitika Data) DIREKTORAT PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2020

Transcript of PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

Page 1: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

1

PUI Mekatronika dan Otomasi Industri

PROPOSAL PENELITIAN UNGGULAN TERAPAN

DANA ITS TAHUN 2020

PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTERFACE

CERDAS PADA PLATFORM KAPAL (BOAT) OTONOMOUS ITS

Tim Peneliti:

Hendro Nurhadi, Dipl.-Ing., Ph.D. (Teknik Mesin Industri/Fakultas Vokasi)

Fadlilatul Taufany, ST., Ph.D. (Teknik Kimia/Fakultas Teknologi Industri dan Rekayasa Sistem)

Muhammad Lukman Hakim (Teknik Mesin Industri/Fakultas Vokasi)

Dr. Irhamah, S.Si., M.Si. (Statistika/Fakultas Sains dan Analitika Data)

DIREKTORAT PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2020

Page 2: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

2

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL …………………………………………………………………….....

DAFTAR ISI ………………………………………………………………………………….

DAFTAR TABEL …………………………………………………………………………….

DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………………………........

DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………………………….

BAB I RINGKASAN ……………………………………………………………….

BAB II LATAR BELAKANG …………………………………………………........

BAB III TINJAUAN PUSTAKA …………………………………………………….

BAB IV METODE PENELITIAN …………………………………………………...

BAB V JADWAL DAN RANCANGAN ANGGARAN BIAYA …………………..

BAB VI DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………….

BAB VII LAMPIRAN …………………………………………………………….......

1

2

3

3

3

4

5

7

11

13

15

16

Page 3: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

3

DAFTAR TABEL

Tabel 5.1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian …………………………………………………. 13

Tabel 5.2 Rancangan Anggaran Biaya ……………………………………………………. 14

DAFTAR GAMBAR

Fig 1.1 Reference USV ……………………………......................................................... 4

Fig 3.1 Contoh Unmanned Surface Vehicle (USV) ……………………………………. 7

Fig 3.2 USV system architecture [Dunbabin M. (2009)] ………………………………. 8

Fig 3.3 Global Positioning System (GPS) ……………………………………………… 8

Fig 3.4 Contoh penggunaan sistem Autopilot (waypoint) ……………………………… 9

Fig 3.5 Pergerakan dan Orientasi Kapal [ Halvorsen.H (2008)] ……………………….. 10

Fig 3.6 Perlengkapan First Person View (FPV) ………………………………………... 10

Fig 4.1 Diagram alir penelitian iBoat …………………………………………………... 11

Fig 4.2 Work Breakdown Structure Tim Peneliti iBoat ………………………………... 12

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 4 Biodata Tim Peneliti ………………………………………………………….. 16

Page 4: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

4

BAB I RINGKASAN

Autonomous adalah sebuah proses dimana objek benda yang menggunakan suatu perangkat elektronik

dapat dijalankan secara otomatis tanpa menggunakan suatu alat penggerak (Remote Control). Sebuah

kapal tanpa awak (Autonomous Boat) itu sendiri merupakan suatu kapal yang mampu mengendalikan

dirinya sendiri tanpa adanya campur tangan manusia dalam sebuah sistem pengendalian.

Dalam pembuatan kapal tanpa awak memiliki bentuk, ukuran serta konfigurasi yang bervariasi. Bentuk

kapal yang sering digunakan dalam pembuatan kapal tanpa awak adalah bentuk katamaran yang

memiliki dua lambung kapal. Bentuk katamaran sendiri memiliki fungsi lebih dalam bidang

keseimbangan yang memudahkan dalam proses manuver kapal tersebut. Pada sistem konfigurasi

kontrol kapal tanpa awak memiliki dua variasi utama, variasi pertama yaitu dikontrol melalui

pengendali jarak jauh dan variasi kedua adalah kapal yang mampu bergerak secara mandiri (otomatis)

berdasarkan program yang dimasukkan kedalam sistem kapal.

Pembuatan kapal tanpa awak ini menggunakan kontroller sebagai sistem utama pengendalian

Autonomous yang digunakan untuk pengolahan citra warna serta pengendalian gerak motor dari kapal

tanpa awak tersebut. Pada pembuatan kapal tanpa awak ini digunakan untuk keperluan penelitian

unggulan ITS, sesuai dengan topik yang dianggkat, penulis memberi tema dari penelitian ini yaitu

“Rancang Bangun Autonomous Boat".

Secara ringkas, kita dapat menyimpoulkan menjadi dua kata kunci utama: yakni proses konversi

manual-steering menjadi auto-steering; dan proses mengembangan sistim interface feedback sinyal

yang dimiliki.

KATA KUNCI 1:

Mengubah Sistim Kemudi Manual menjadi Auto-Steering, atau disebut Auto-Pilot

(Autonomous) driven by an Electric Motor, Self-Driving Evolution.

KATA KUNCI 2:

Menyediakan interface controller sistim navigasi:

1. electric motor (engine) READY

2. Compass READY

3. GPS and IMU READY

4. Auto-Steering ENABLE

Luaran yang ditargetkan adalah prototype dan patent. Publikasi ilmiah merupaka luaran opsional.

Quick Details

Hull Material: Aluminum alloy

Year Built: 2016

Length (m): 4m

Material: Aluminum alloy

Model Number: USV-i4000

Oil tank: 70L

Option: ADCP, CTD, Multi-beam or other sensors according to application

Max speed: 12-14m/s

Fig 1.1. Reference USV

Page 5: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

5

BAB II LATAR BELAKANG

Latar belakang

Teknologi boat autonomous memiliki sejarah yang cukup panjang. Prototipe pertama yang dapat

berfungsi dengan baik diciptakan pada era tahun 2000-an.

Jadi mengapa kita harus melakukan riset rescue boat autonomous? Dalam pengembangan autonomous

rescue boat, para peneliti sadar bahwa mereka mereka ingin memecahkan masalah keselamatan dan

efisiensinya. Maka dari itu, tujuan utama dilakukan penelitian adalah untuk mencegah atau mengurangi

kecelakaan laut, mengurangi waktu orang menuju korban, serta mengurangi emisi karbon.

Sampai saat ini, penelitian mobil autonomous telah menunjukkan hasil yang menjanjikan. Untuknya,

diperlukan dukungan lebih dari pemerintah dan masyarakat untuk dapat mengembangkannya lebih

lanjut, terutama dari segi finansial dan hukum.

Berikut adalah beberapa keuntungan yang dapat kita peroleh dari penelitian mobil autonomous sebagai

analogi:

1. Navigasi turn-by-turn yang lebih baik (umumnya pada GPS, instruksi-instruksi yang

disampaikan selama perjalanan dinamakan Turn-by-Turn Navigation)

2. Informasi pemetaan real-time yang lebih baik. Contohnya lokasi penginapan, restoran, pompa

bensin, dan lain-lain.

3. Desain jalan yang lebih baik. Kamera pada mobil autonomous dapat membantu memetakan

jalan yang “membingungkan” agar dapat diperbaiki, supaya jalannya menjadi lebih aman bagi

kita semua. Kamera tersebut juga dapat membantu memonitor kapan garis jalan harus dicat

ulang.

4. Rambu-rambu lalu lintas yang baru. Kebanyakan algoritma-algoritma yang digunakan untuk

menavigasikan mobil agar dapat berjalan melintasi jalan raya dengan selamat didasarkan pada

pengamatan rambu-rambu lalu lintas. Penelitian mobil autonomous memungkinkan kita untuk

mengembangkan rambu-rambu lalu lintas baru untuk menciptakan lalu lintas yang lebih aman

dan teratur di kemudian hari.

5. Infrastruktur yang baru. Setiap kali mobil jenis ini berjalan, mereka mengumpulkan gigabyte

bahkan sampai terabyte data. Bayangkan jutaan mobil mengirimkan data sebesar itu secara

terus menerus. Tentunya dibutuhkan pusat data yang baru, yang lebih besar, dan mampu

memfilter data-data tersebut secara cepat.

6. Interaksi baru antar manusia dengan komputer. Jika kita ingin membiarkan mobil kita

mengemudi sendiri setidaknya selama beberapa waktu, tentunya kita memerlukan metode input

baru, seperti input suara, sentuhan, dan gerakan. Tentunya mereka juga perlu diuji melebihi

140.000 mil, jarak yang telah ditempuh Google autonomous car.

Permasalahan

Di Indonesia perkembangan robot penjelajah permukaan air tanpa awak Unmaned Surface Vehicle

(USV) dapat dikatakan mengalami kemajuan yang cukup pesat. Terbukti dengan banyaknya industri

dalam negeri yang melakukan riset dan produksi terhadap robot penjelajah permukaan air. Kapal cepat

tanpa awak merupakan robot penjelajah permukaan air yang melaju menggunakan satu atau dua baling-

baling pada bagian belakang kapal. Kapal cepat tanpa awak ini memiliki potensi untuk melaju dengan

sangat cepat dan bermanuver dengan stabil. Kemampuan tersebut dapat digunakan untuk melakukan

banyak pekerjaan seperti pengintaian dan pengamatan di dalam maupun di permukaan air menggunakan

kamera.

Dibalik beberapa kemampuan dan potensi yang dimiliki, kapal cepat tanpa awak (USV) masih

dikendalikan menggunakan kendali jarak jauh. Kapal cepat tanpa awak ini masih sepenuhnya

dikendalikan oleh manusia. untuk mengendalikan kapal cepat tanpa awak membutuhkan kemahiran

yang cukup, apabila pilot tidak mahir maka dikhawatirkan kapal menabrak halangan yang ada pada

Page 6: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

6

permukaan air dan akan mengakibatkan pecahnya badan pada kapal dan tenggelam, Yang terburuk

kapal lepas dari jangkauan frekuensi kendali jarak jauh. Jika sampai terjadi hal yang seperti itu maka

menimbulkan kerugian materil yang cukup besar. Sehingga diperlukan sebuah alat kendali untuk

mengontrol pergerakan kapal secara otomatis. Alat tersebut berupa sensor kamera yang dapat

mendeteksi citra yang sudah ditetapkan. Citra tersebut diolah menggunakan komputer dan

mikrokontroler yang kemudian akan menggerakan motor dan servo.

Rumusan masalah yang akan dibahas penelitian ini adalah sebagai berikut. Secara prinsip,

permasalahan yang doiambil dalam penelitian iniada dua, yakni:

1. Mengkonversi manual-steering menjadi auto-steering degan sistim mekatronika

2. Mengembangkan sistim interface sebagai pemberi feedback kepada sistim navigasi dan

otonomous.

Tujuan khusus

Secara khusus, tujuan penelitian ini adalah sebagai batu lompatan awal bagi ITS dalam

mengembangkan autonomous car.

Urgensi Penelitian

Urgensi dari penelitian ini adalah menjadi solusi dari kemandirian teknologi IR4.0, terutama dalam

aplikasi bidang maritim, yakni autonomous rescue boat.

Spesifikasi khusus terkait skema penelitian unggulan terapan ITS ini adalah digunakan sebagai rescue

boat. Panjang kurang leboh minimal 3.6 meter.

Page 7: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

7

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

Unmanned Surface Vehicle (USV)

Unmanned Surface Vehicle (USV) atau Autonomous Surface Vehicle (ASV) merupakan sebuah

wahana tanpa awak yang dapat dioperasikan pada permukaan air. (Wikipedia, 2008). USV

dikendalikan otomatis dengan memberikan perintah-perintah seperti waypoint, melalui Ground

Control Station (GCS). USV dapat mengirimkan data-data dan mengirimkannya ke GCS secara

realtime melalui sistem telemetri.

USV dapat digunakan selain sebagai kapal riset juga dapat digunakan sebagai kapal survey, inspeksi

keadaan sekitar sungai, survey seismic, operasi penyelamatan dan lain lain. Pemanfaatan USV untuk

menjadi kapal- kapal riset sudah dilakukan di beberapa negara, sebagian besar melakukan penelitian

di sungai maupun laut lepas secara otomatis, sehingga mereka hanya mengolah data yang dikirim

dari USV ke Ground Control Station (GCS). Indonesia merupakan salah satu negara yang sedang

banyak melakukan penelitian mengenai Unmanned Surface Vehicle, beberapa penelitian tentang

perancangan dan implementasi Unmanned Surface Vehicle yaitu dilakukan oleh Nugroho, G.N.

(2011) mengenai perancangan streering sebuah Unmanned Surface Vehicle, dihasilkan sebuah

perhitungan yang dapat digunakan dalam mendesain sistem steering dalam hal ini rudder pada sebuah

Unmanned Surface Vehicle.

Fig 3.1 Contoh Unmanned Surface Vehicle (USV)

sumber : Jurnal Teknik ITS, Siswandi.B (2012)

Calce A. (2012) membuat penelitian tentang pembuatan rc motorboats yang dimodifikasi

sehingga menjadi Unmanned Surface Vehicle (USV) dengan penambahan mikrokontroller Arduino,

GPS, Compass Module HMC6352, USB QuickCam Logitech dan komunikasi data menggunakan

wireless 802.11g. Hasil dari penelitian yang dilakukan oleh Calce A. (2012) yaitu saat percobaan

prototype ini akan melaksanakan perintah terakhir hingga selesai, menerima perintah lain sampai

baterai habis, akan tetapi perintah akan bermasalah jika USV hilang kontak dengan base station

karena terlalu jauh dari titik awal atau karena sinyal terhalang oleh sesuatu.

Penelitian tentang USV yang digunakan untuk memantau kualitas air dilakukan oleh Dunbabin M.

(2009) menghasilkan bahwa USV mampu bernavigasi melewati tempat penampungan air pedalaman

yang kompleks.

Tipe USV Catamaran yang telah dimodifikasi tenaga matahari ini mampu mendapatkan informasi

kualitas air di seluruh lokasi saat bergerak. Pada USV ini terintegrasi sensor posisi GPS, Laser

Scanners, sonars dan kamera yang dapat memudahkan dapat pengoperasian USV di lingungan air

yang dangkal dan belum diketahui peta dan juga dapat menghindari rintangan yang diam maupun

Page 8: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

8

bergerak. USV dapat mengambil sampel air dan dapat beroperasi di berbagai kondisi cuaca maupun

malam hari. USV dapat dikatakan telah melengkapi survei pemantauan yang dilakukan secara

manual dengan kelebihan dapat melakukan pengukuran di tempat penyimpanan air dengan jarak

ratusan kilometer dari survey yang sudah dilakukan sebelumnya.

Fig 3.2 USV system architecture [Dunbabin M. (2009)]

Sistem Navigasi

Navigasi adalah ilmu pengetahuan dalam menentukan posisi kapal di laut dengan mengemudikan

(steering) kapal secara aman dari suatu tempat ke tempat lain. Sistem navigasi biasanya terdiri dari

beberapa perangkat digital maupun analog, untuk yang analog biasanya dilengkapi dengan

kompas analog yang dapat mengetahui arah mata angin yang berguna sebagai acuan arah kapal,

untuk perangkat digital sudah terdapat GPS atau Global Positioning System yaitu sebuah perangkat

yang dapat menerima lokasi keberadaan kapal dengan mengacu pada satelit yang bergerak

mengitari bumi. GPS menerima data yang dikirim dari satelit berupa data NMEA 0183. NMEA

(National Marine Electronics Association) adalah standar yang digunakan dalam pengiriman data gps

yang berupa protokol data, garis lintang, garis bujur, ketinggian, dan waktu.

Fig 3.3 Global Positioning System (GPS) (sumber : www.rctimer.com)

Kompas digital juga tergolong perangkat digital dimana pemakaiannya harus diintegrasikan

kembali pada sebuah sistem sehingga pembacaan arah mata angin dapat dilakukan dan dapat

mengetahui arah kapal.

Perbani C. (2014) melakukan penelitian dengan judul Pembangunan Sistem Penetuan Posisi dan

Navigasi berbasiskan sistem Unmanned Surface Vehicle (USV) untuk survei Batimetri dengan

spesifikasi alat yang digunakan antara lain USV dengan penggerak Motor Brushless, Ardupilot Mega,

sensor GPS, dan sistem Telemetry. Perbani C. menyimpulkan bahwa wahana apung yang dihasilkan

memiliki daya apung baik dan lebih stabil jika dimuati dengan beban, telemetri navigasi bekerja

Page 9: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

9

dengan maksimum jarak 5 s.d. 10 kilometer line of sight dengan kualitas pengiriman data rata-

rata diatas 90%, sistem penjajakan GPS berjalan dengan baik, sistem Auto Navigation / Auto Pilot

belum bekerja dengan sempurna, wahana bergerak secara otomatis menuju waypoint yang

ditentukan, tetapi gerakan wahana tidak stabil.

Sistem Autopilot (Waypoint)

Pergerakan kapal yang otomatis termasuk kedalam suatu sistem navigasi. Sistem ini dinamakan

Autopilot atau biasa juga disebut dengan waypoint. Sistem Autopilot akan membuat sebuah kapal,

dalam hal ini USV, bergerak secara teratur mengikuti titik tuju (waypoint) yang telah diatur pada

Ground Control Station.

Fig 3.4 Contoh penggunaan sistem Autopilot (waypoint)

Gambar 3.4 memperlihatkan penggunaan sistem Autopilot dengan memberikan beberapa titik-tuju

(waypoint). Wahana yang digunakan akan mengikuti jalur yang telah dihubungkan dari masing-

masing titik-tuju (waypoint).

Penelitian sistem navigasi telah dilakukan juga oleh Prasetyo H.P. (2012) tentang Perancangan

Sistem Navigasi pada Kapal (MCST-1 Ship Autopilot) untuk mendukung sistem Autopilot.

Perancangan sistem yang menggunakan sebuah USV MCST-1, GPS, Compass, Sensor Ultrasonik

dan mikrokontroller ini menghasilkan bahwa perancangan yang dilakukan menggunakan data

masukan berupa sinyal GPS dengan format NMEA 0183 versi 2 $GPGGA dan $GPRMC dan

dapat menampilkan tampilan garis lintang dan bujur. Prasetyo H.P. (2012) juga mengemukakan

bahwa perancangan sensor jarak dengan menggunakan sensor ultrasonic dari range 1cm hingga

300cm memiliki persentase akurasi rata-rata sebesar 0.245 dan perancangan pengukuran arah mata

angin menggunakan sensor kompas CMPS-03 memiliki tingkat error rata-rata 1.939% dan tingkat

akurasi 98.06%. Peletakan sensor kompas berpengaruh jika didekatkan dengan motor penggerak

karena adanya interferensi dari motor dalam bentuk medan-elektromagnetik.

Penelitian Taufik A.S. (2013) tentang Sistem Navigasi Waypoint pada Autonomous Mobile Robot

menjelaskan bahwa modul CMPS03 Magnetic Compass memiliki akurasi sebesar ±4º, Modul

PMB-688 GPS receiver memiliki akurasi sebesar 6,6 meter (radius), dan Sistem navigasi waypoint

mampu mengatur gerak autonomous mobile robot dalam pencapaian posisi tujuan dengan akurasi

sebesar 11 meter (radius).

Navigasi pada USV juga meliputi pergerakan arah dan orientasi kapal laut. Gambar 2.4 menunjukan

bahwa pergerakan kapal laut terdiri dari 3axis yaitu X, Y, dan Z.

Jika kapal mengarah ke arah sumbu X maka dinamakan surge dan apabila terjadi pergerakan atau

rotasi pada sumbu X maka dinamakan roll. Kapal laut akan melakukan pergerakan sway jika kapal

tersebut bergerak ke arah sumbu Y dan jika berputar pada sumbu Y maka dinamakan pitch. Jika

kapal mengarah ke sumbu Z maka dinamakan pergerakan heave jika perputaran atau rotasi terjadi

Page 10: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

10

pada sumbu Z maka dinamakan yaw.

Fig 3.5 Pergerakan dan Orientasi Kapal [ Halvorsen.H (2008)]

First Person View (FPV)

First-person View (FPV) atau dikenal juga dengan Remote-person View (RPV) merupakan metode

yang digunakan untuk mengontrol sebuah wahana atau kendaraan radio control dari sudut pandang

pilot. Sebagian besar FPV digunakan untuk wahana udara tak berawak (UAV) atau pesawat yang

memakai radio control. Dengan kamera yang diletakkan tersebut kita dapat merasakan seolah-

olah kita berada di dalam wahana tersebut dan melakukan pengendalian wahana dengan mudah.

Pergerakan wahana tetap dikendalikan oleh operator secara manual, dengan adanya FPV maka

operator dapat mengetahui arah, kondisi sekitar maupun lokasi yang dituju.

Terdapat dua sistem utama dalam penggunaan FPV yaitu komponen perekam diudara dan ground

station atau komponen yang berada didarat. Biasanya FPV menggunakan kamera dan video

transmitter analog di bagian komponen perekam diudara, dan menggunakan video receiver dan

display pada bagian komponen ground station. Tambahan lain untuk FPV yaitu dapat menambahkan

On Screen Display (OSD) yaitu sebuah media informasi yang didapat langsung pada layar display,

menampilkan Navigasi GPS dan data penerbangan, kestabilan sistem dan sistem Autopilot.

Fig 3.6 Perlengkapan First Person View (FPV)

Page 11: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

11

BAB IV METODE PENELITIAN

Diagram alir penelitian ditunjukkan oleh figure 4.1 dan struktur organisasi penelitian ini ditunjukkan

oleh figure 4.2. Dari kedua gambar didaptkan informasi terkait alur penelitian dari awal hingga akhir,

pendekatan yang dilakukan, yakni secara numerik, analitis, simulasi dan eksperimental, serta tergambar

tupoksi (tugas pokok dan fungsi) dari setiap anggota peneliti.

START

Problem Formulation

Literature Study

Platform Definition

Modelling & Re-drawing

1 / 2 / 3 ?System ID for

Power SteeringBody Shell &

Interior Design

Operating Procedure to Interface of Navigation

A

E

B

C

1 2

3

A

Re-modelling (Numerical)

Simulation

Ok?

Yes

No

Modification

Device, Equipment, Instrumentation Design & Definition

Ok?

Re-specify

Availability?

Prototyping

Testing

Ok?

Modify

D

Yes

No

B

Requirement Criteria Design Setting & Matching

Ok?

Yes

NoE

Prototyping

Engineering & Aesthetic Analysis

Assembly dan Instalasi dengan Platform Bawah

Testing

Ok?Check & Modify

D

System Function Analysis

F

Yes

No

C

FSignal Conditioning

Design

Interface Design

Ok?

Re-setting

DAQ Configured

Testing Ok?

Signal Re-conditioning

Data Analysis

END

Yes

No

Yes

No

Fig 4.1. Diagram alir penelitian iBoat

Page 12: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

12

Fig 4.2 Work Breakdown Structure Tim Peneliti iBoat

Page 13: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

13

BAB V JADWAL DAN RANCANGAN ANGGARAN BIAYA

Jadwal Pelaksanaan

Tabel 5.1. Jadwal Pelaksanaan Penelitian

No. Kegiatan Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov

1. Platform Definition

2. Modelling & Redrawing

System ID Power Steering

3. Design, modelling, and simulation

4. Equipment and device design

5. Supporting part manufacturing

6. Assembling

Body Shell & Interior Design

7. Design and analysis

8. Supporting part manufacturing

9. Aesthetic finishing

Operating Procedure to Interface of Navigation

10. Signal Conditioning Design

11. Interface Design

12. DAQ Design

13. DAQ Installation

14. Finishing

15. Trial

Page 14: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

14

Rancangan Anggaran Biaya

Tabel 5.2. Rancangan Anggaran Biaya

Page 15: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

15

BAB VI DAFTAR PUSTAKA

Yan, Ru-jian; Pang, Shuo; Sun, Han-bing; Pang, Yong-jie (2010). "Development and missions of

unmanned surface vehicle". Journal of Marine Science and Application. 9 (4): 451–457.

doi:10.1007/s11804-010-1033-2.

National Research Council, Division on Engineering and Physical Sciences (5 August 2005).

Autonomous Vehicles in Support of Naval Operations. National Academies Press. ISBN 978-0-309-

18123-5. Retrieved 15 October 2019.

"USV (UNMANNED SURFACE VEHICLE), APPLICATIONS AND ADVANTAGES".

embention.com. Embention. 18 Sep 2015. Retrieved 15 Oct 2019.

Amos, Jonathan (9 May 2019). "Autonomous boat makes oyster run". BBC News. Retrieved 2 Dec

2019.

Carson, Daniel F. (2019). "An affordable and portable autonomous surface vehicle with obstacle

avoidance for coastal ocean monitoring". HardwareX. 6: e00059. doi:10.1016/j.ohx.2019.e00059.

"The ferry using Rolls-Royce technology that sails itself". BBC News. Finland. 3 Dec 2018.

Retrieved 15 Oct 2019.

Manley, Justin E. (2008). "Unmanned Surface Vehicles, 15 Years of Development" (PDF). IEEE

Oceanic Engineering Society. Retrieved 14 Oct 2019.

Feather, Andrew (1 Dec 2019). "MDOT: Unmanned sonar-equipped boat to make bridge inspections

"safer and more efficient"". WWMT. Michigan, USA. Retrieved 2 Dec 2019.

Stevens Institute of Technology student USV Archived 2010-08-11 at the Wayback Machine

"Carbon Wave Glider". Retrieved 24 February 2016.

"Robot Boats Survive Epic Voyage Across the Pacific — So Far". WIRED. 23 May 2012. Retrieved

24 February 2016.

Autonomous Navigation and Obstacle Avoidance of Unmanned Vessels in Simulated Rough Sea

States. 18 November 2011. Retrieved 24 February 2016 – via YouTube.

"Robotica - An experimental setup for autonomous operation of surface vessels in rough seas -

Cambridge Journals Online". Retrieved 24 February 2016.

Page 16: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

16

BAB VII LAMPIRAN

Lampiran 4. Format Biodata Tim iBoat ITS

Biodata Tim Peneliti

1. Ketua

a. Nama Lengkap : Hendro Nurhadi, Dipl.-Ing., Ph.D.

b. NIP/NIDN : 197511202002121002/0020117505

c. Fungsional/Pangkat/Gol. : Lektor Kepala / Penata Tingkat I / III-d

d. Bidang Keahlian : Mekatronika

e. Departemen/Fakultas : Teknik Mesin Industri/Fakultas Vokasi

(FV)

f. Alamat Rumah dan No. Telp. : Jalan Mulyosari Utara 15 Surabaya 031-

5934667

g. Riwayat penelitian/pengabdian (2) yang

paling relevan dengan penelitian yang

diusulkan/dilaporkan (sebutkan sebagai

Ketua atau Anggota)

: Rancang Bangun Autonomous Surface

Vehicle (ASV) Sebagai Transportasi Moda

Air Penunjang Industri Transportasi Laut

dan Pariwisata Nasional (Ketua)

Rancang Bangun Fire Control System

(FCS) Terhadap Pengaruh Faktor

Lingkungan Sebagai Teknologi Pendukung

Hankam dalam Pengembangan Produk

Komando, Kendali, Komunikasi,

Komputasi, Integrasi, Pengamatan, dan

Pengintaian (K4IPP) (Ketua)

h. Publikasi (2) yang paling relevan (dalam

bentuk makalah atau buku)

: Comparison of Sliding Mode Control and

Sliding PID Performance for ITSUNUSA

AUV; International Review on Modelling

and Simulations (IREMOS), 2018.

Preliminary Experimental Study on

Designing Ballast System for UNUSAITS

AUV; International Review of Mechanical

Engineering (IREME), 2018.

Buku Mekatronika Dasar (2019), ITS Press.

2. Anggota

a. Nama Lengkap : Fadlilatul Taufany, ST., PhD

b. NIP/NIDN : 198107132005011001/0013078103

c. Fungsional/Pangkat/Gol. : Lektor / Penata / III-c

d. Bidang Keahlian : Oil & Gas Process Engineer

e. Departemen/Fakultas : Teknik Kimia/Fakultas Teknologi Industri

dan Rekayasa Sistem

f. Alamat Rumah dan No. Telp. : Rungkut Asri Timur VII/26 Surabaya. 031-

8713534/0821-31391690

g. Riwayat penelitian/pengabdian (2) yang

paling relevan dengan penelitian yang

diusulkan/dilaporkan (sebutkan sebagai

Ketua atau Anggota)

: Modifikasi Membran Cellulose

Acetate/Polyethylene Glycol (PEG) untuk

Menigkatkan Kinerjanya pada Proses

Desalinasi (Anggota Peneliti)

Peningkatan Performansi Polymer

Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC)

Page 17: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

17

dengan Optimasi Desain Geometri dan

Dimensi Channel (Ketua Peneliti)

h. Publikasi (2) yang paling relevan (dalam

bentuk makalah atau buku)

: using continuous countercurrent extraction

(Malaysian Journal of Fundamental and

Applied Sciences; 16/1/2020; DOI:

10.11113/mjfas.v16n1.1439)

Study of packed sieve tray column in

ethanol purification using distillation

process (Malaysian Journal of Fundamental

and Applied Sciences; 15/1/2019; DOI:

10.11113/mjfas.v15n2019.936)

3. Anggota

a. Nama Lengkap : Muhammad Lukman Hakim, S.T., M.T.

b. NIP/NIDN : 1994201911070/0008039401

c. Fungsional/Pangkat/Gol. : III-b

d. Bidang Keahlian : Konversi Energi dan Perancangan Mekanik

e. Departemen/Fakultas : Teknik Mesin Industri/Fakultas Vokasi

(FV)

f. Alamat Rumah dan No. Telp. : Desa Banjarsari RT.02 RW.03 Cerme,

Gresik / 082244270671

g. Riwayat penelitian/pengabdian (2) yang

paling relevan dengan penelitian yang

diusulkan/dilaporkan (sebutkan sebagai

Ketua atau Anggota)

: -

h. Publikasi (2) yang paling relevan (dalam

bentuk makalah atau buku)

: Analisa Numerik pada Backward Facing

Step dengan Variasi Jenis dan Jarak Bump

Pada Re 3,8 x 104, Tahun 2019,

TEKNOPAS (Jurnal Teknologi Inovasi

Terapan STTG)

4. Anggota

a. Nama Lengkap : Dr. Irhamah, S.Si., M.Si.

b. NIP/NIDN : 197804062001122002/0006047803

c. Fungsional/Pangkat/Gol. : Lektor / Penata Tingkat I / III-d

d. Bidang Keahlian : Statistika Komputasi

e. Departemen/Fakultas : Statistika/ Fakultas Sains dan Analitika

Data (FSAD)

f. Alamat Rumah dan No. Telp. : Jalan Mulyosari Utara 15 Surabaya 031-

5934667

g. Riwayat penelitian/pengabdian (2) yang

paling relevan dengan penelitian yang

diusulkan/dilaporkan (sebutkan sebagai

Ketua atau Anggota)

: Hybrid Ant Colony Optimization – Support

Vector Machine Untuk Klasifikasi High

Dimensional Data (Ketua)

Pengembangan Hybrid Analisis

Diskriminan Dan Algoritma Genetika

Untuk Penaksiran Parameter Dan Seleksi

Variabel Pada Klasifikasi Penyakit Dan

Tipe Pasien (Ketua)

h. Publikasi (2) yang paling relevan (dalam

bentuk makalah atau buku)

: Classification of pneumonia patients risk

using hybrid genetic algorithm-discriminant

analysis and NaÏve Bayes (Journal of

Theoretical and Applied Information

Technology, 2019: Vol.97. No 6)

Page 18: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

18

Bayesian mixture model averaging for

identifying the different gene expressions

of chickpea (Cicer arietinum) plant tissue

(Communications in Statistics - Theory and

Methods, 2017: Vol 46, Issue 21)

Page 19: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

DATA USULAN DAN PENGESAHAN

PROPOSAL DANA LOKAL ITS 2020

1. Judul Penelitian

Pengembangan Sistem Mekatronika dan Interface Cerdas pada Platform Kapal (Boat) Otonomous ITS

Skema : PENELITIAN UNGGULAN ITS (TERAPAN MULTIDISIPLIN)

Bidang Penelitian : Mekatronika dan Otomasi Industri

Topik Penelitian : Autonomous Boat (iBoat)

2. Identitas Pengusul

Ketua Tim

Nama : Hendro Nurhadi Dipl., Ing., Ph.D.

NIP : 197511202002121002

No Telp/HP : 081357797871

Laboratorium : Laboratorium Rekayasa Manufaktur Industri

Departemen/Unit : Departemen Teknik Mesin Industri

Fakultas : Fakultas Vokasi

  Anggota Tim

NoNama

LengkapAsal Laboratorium Departemen/Unit

Perguruan Tinggi/Instansi

1Dr. Irhamah S.Si., M.Si.

Laboratorium Statistika Komputasi

Departemen Statistika ITS

2Fadlilatul

Taufany S.T., Ph.D.

Laboratorium Perpindahan Panas

dan Massa

Departemen Teknik Kimia

ITS

3Hendro

Nurhadi Dipl., Ing., Ph.D.

Laboratorium Rekayasa Manufaktur

Industri

Departemen Teknik Mesin Industri

ITS

4M. Lukman Hakim ST.,

MT.

Laboratorium Perancangan Mekanik

Departemen Teknik Mesin Industri

ITS

3. Jumlah Mahasiswa terlibat : 0

4. Sumber dan jumlah dana penelitian yang diusulkan

  a. Dana Lokal ITS 2020 : 110.000.000,-

  b. Sumber Lain : 0,-

 

  Jumlah : 110.000.000,-

Page 20: PENGEMBANGAN SISTEM MEKATRONIKA DAN INTE RFACE …

Tanggal Persetujuan

Nama Pimpinan Pemberi

Persetujuan

Jabatan Pemberi Persetujuan

Nama Unit Pemberi

PersetujuanQR-Code

09 Maret 2020

Hendro Nurhadi Dipl., Ing.,

Ph.D.

Kepala Pusat Penelitian/Kajian/Unggulan

Iptek

Mekatronika dan Otomasi

Industri

09 Maret 2020

Agus Muhamad Hatta , ST, MSi,

Ph.DDirektur

Direktorat Riset dan Pengabdian

Kepada Masyarakat