Proposal Tim PELAMIS Institut Pertanian Bogor

USULAN KONTES KAPAL

ROBOBOAT AUTONOMOUS 2012

NAMA KAPAL

PELAMIS

Diusulkan oleh:

Diwa Perkasa C54100071

Muhammad Rakif C54100004

Sunny Apriani C54100008

Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc 19610410 198601 1 002

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR, 2012

Tim Roboboat Institut Pertanian Bogor I Fakultas Perikanan dan Imu Kelautan I Ilmu dan Teknologi Kelautan I

LEMBAR PENGESAHAN

1. Nama Tim : PELAMIS 2. Ketua Tim

A. Nama Lengkap / NIM : Diwa Perkasa / C54100071 B. Fakultas / Jurusan / Departemen : FPIK / Ilmu dan Teknologi Kelautan C. Alamat : Jl Ciliwung 3 No. 30, Perumnas, Karawang D. Telp. / No HP : (0267) 412 458 / 085694956834 E. E-mail : [email protected]

3. Anggota Tim I A. Nama Lengkap / NIM : Muhammad Rakif Panguale / C52100004 B. Fakultas / Jurusan / Departemen : FPIK / Ilmu dan Teknologi Kelautan C. Alamat Rumah / No HP / E-mail : Muna, Sulawesi Tenggara

4. Anggota Tim II A. Nama Lengkap / NIM : Sunny Apriyani / C54100008 B. Fakultas / Jurusan / Departemen : FPIK / Ilmu dan Teknologi Kelautan C. Alamat Rumah / No HP / E-mail : Kamp. Bojong Rt 03/15 No. 107 Tanggerang

5. Dosen Pembimbing A. Nama : Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc B. NIP : 19610410 198601 1 002 C. Golongan / Jabatan : IV-C/Guru Besar D. Fakultas / Jurusan : FPIK / Ilmu dan Teknologi Kelautan E. Alamat Rumah / No Tel. / Fax : Kebun Raya Residence, Blok H-2, Ciomas, Bogor

16610 / 0251-8638944 F. Alamat E-mail / No. NP : [email protected] / 0811892394

Bogor, Agustus 2012 Mengetahui, Wakil Dekan Fakultas Perikanan dan Imu Kelautan ( Dr. Sugeng Heri Suseno, S.Pi, M.Si ) NIP. 19730116 199903 1 001 Menyetujui, Direktur Kemahasiswaan Institut Pertanian Bogor ( Dr. Rimbawan ) NIP. 19620406 198603 1 002

Ketua Tim ( Diwa Perkasa ) NRP. C54100071 Dosen Pembimbing ( Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc ) NIP. 19610410 198601 1 002

mailto:[email protected]



KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah swt yang memberikan karunia, rahmat, serta

hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan proposal yang berjudul “USULAN

KONTES KAPAL ROBOBOAT AUTONOMOUS 2012“.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang membantu menyelesaikan

laporan proposal ini:

1. Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc, Dr. Ir. Budhi Hascaryo Iskandar, dan Dr. Yopi Novita, S.Pi, M.Si

selaku dosen pembimbing yang telah membantu dalam bimbingan dan arahan yang berguna

bagi penulis.

2. Hollanda Arief Kusuma selaku mentor bagi penulis yang banyak memberikan saran serta

masukan yang berguna.

Keikutsertaan kami selaku mahasiswa yang berbasis ilmu kelautan diharapkan dapat juga

digunakan sebagai aplikasi dari berbagai mata kuliah yang didapat. Sehingga untuk waktu ke depan

kontes lomba ini dapat juga membantu sebagai pembelajaran kami dalam ilmu navigasi dan

prototipe yang sebelumnya pernah kami lakukan juga dengan pembuatan kapal navigasi otomatis.

Semoga kontes ini ikut serta membantu dalam pengembangan inovasi dan kreativitas kapal laut

Indonesia.

Oleh karena itu, kami sangat menghapkan kritik dan saran dalam pembuatan rancangan

prototipe kapal air serta laporan proposal ini.

Bogor, Juli 2012

Penulis


DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................................................ i

KATA PENGANTAR ....................................................................................................................... ii

DAFTAR ISI ................................................................................................................................... iii

DATA DIRI PESERTA ...................................................................................................................... iv

ABSTRAK ...................................................................................................................................... 1

BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................................................. 2

1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 2 1.2 Tujuan ................................................................................................................. 2

BAB II. METODE PEMBUATAN / DESAIN / KONSEP DASAR .......................................................... 3

2.1 Tahapan Desain Kerja ......................................................................................... 3 2.2 Tahapan Pembuatan Kapal ................................................................................. 4

BAB III. MATERI INTI ..................................................................................................................... 5

3.1. Desain Kapal ....................................................................................................... 5 3.2. Alat dan Sensor ................................................................................................... 7

BAB IV. PEMBIAYAAN ................................................................................................................... 8

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................................ 9

LAMPIRAN .................................................................................................................................... 10


DATA DIRI PESERTA

Nama Tim : PELAMIS Nama Bangunan Gedung : Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Perguruan Tinggi : Institut Pertanian Bogor Faksimile : 0251-8638944 E-mail : - Dosen Pembimbing Nama Lengkap : Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc

NIP : 196104101986011002 Alamat Kantor : Gedung FPIK, Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680 Alamat Rumah : Kebun Raya Residence, Blok H-2, Ciomas, Bogor 16610 Telepon / Faksimile / HP : 0251-8638944/ - / 0811892394 E-mail : [email protected] Mahasiswa 1 Nama Lengkap : Diwa Perkasa NRP : C54100071 Jurusan / Semester : Ilmu dan Teknologi Kelautan / 5 Alamat Rumah : Jl Ciliwung 3 No 3, Perumnas Adiarsa, Karawang, Jawa Barat Telepon / Faksimile / HP : 085694956834 Mahasiswa 2 Nama Lengkap : Muhammad Rakif Panguale NRP : C54100004 Jurusan / Semester : Ilmu dan Teknologi Kelautan / 5 Alamat Rumah : Muna, Sulawesi Tenggara Telepon / Faksimile / HP : 085213299647 Mahasiswa 3 Nama Lengkap : Sunny Apriyani NRP : C54100008 Jurusan / Semester : Ilmu dan Teknologi Kelautan / 5 Alamat Rumah : Kamp. Bojong Rt 03/15 No. 107 Tanggerang Telepon / Faksimile / HP : 08569944539



ABSTRAK

Tim RoboBoat PELAMIS dari Institut Pertanian Bogor akan membuat prototipe kapal autonomous, sebuah ASV (Auotonomous Surface Vehicle), untuk berpartisipasi dalam Kontes Kapal Cepat Tak Berawak 2012. Proposal ini menjelaskan bagaimana desain kapal, konsep, serta sistem yang bekerja didalamnya agar membentuk sebuah ASV. Kategori lomba yang diikuti dalam kontes ini adalah Kategori I / Kapal Autonomous (Otomatis/Sensor) yang memakai piranti lunak dan beberapa sensor yang saling terintegrasikan sebagai pengganti remote control. Desain kapal yang diajukan adalah kapal berjenis katamaran, sehingga kapal memiliki dua lambung utama yang didesain sendiri. Kapal jenis ini mampu menahan beban yang lebih banyak daripada kapal jenis biasa. Lambung kapal yang simetris pada sisi kanan dan kiri membuat kapal lebih stabil serta mampu mengangkut beban lebih banyak. Agar kapal tidak memiliki bobot terlalu berat dan memiliki ketahanan yang kuat, maka bodi kapal dibuat dari resin/fiberglass. Kemudian kapal akan diintegrasikan dengan beberapa komponen serta sensor seperti webcam/kamera, GPS, mikrokontroler, motor DC, motor servo, dan laptop/personal computer. Semua komponen dan sensor akan membuat suatu sistem sehingga kapal akan bersifat otonom dalam pengambilan keputusan yang difokuskan oleh perbedaan warna pada pelampung bola yang terdapat di lintasan. Sehingga kapal dapat menyelesaikan misi dan tantangan yang telah ditetapkan.

Kata kunci : ASV, kapal, katamaran, roboboat, pelamis


BAB I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kontes Kapal Cepat Tak Berawak Nasional 2012 (KKCTBN 2012) atau (Roboboat 2012)

diselenggarakan oleh Direktorat Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (DITLITABMAS),

Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia

bekerjasama dengan Universitas Diponegoro merupakan kompetisi yang diadakan untuk pertama

kali se-Indonesia. Kontes kapal ini diselenggarakan dengan maksud sebagai wadah untuk mahasiswa

dari berbagai perguruan tinggi Indonesia dalam berinovasi dibidang rancang bangun prototipe kapal

serta sistem navigasinya. Oleh karena itu, kami selaku mahasiswa berbasis teknologi kelautan dapat

mengikuti kontes kapal kapal cepat ini untuk berinovasi serta kreativitas pembuatan prototipe kapal

cepat ini bersama pemuda Indonesia lainnya.

Berdasarkan konsep serta gagasan, kami berinisiatif akan mengikuti lomba dengan kategori

Kapal Autonomous (Otomatis/Sensor) / Kategori I. Kami memlih kategori ini karena perkembangan

robot dewasa ini semakin pesat, dibuktikan dengan banyaknya inovasi instrumen/alat yang berbasis

robotika. Tentunya dengan adanya kontes kapal cepat ini merupakan salah bentuk pengembangan

robotika di bidang ASV (Autonomous Surface Vehicle).

Selain itu, kapal yang dibuat akan memiliki konsep desain kapal berjenis Katamaran. Tipe kapal

ini memiliki dua lambung utama (Hulls) yang simetris pada sisi kanan dan kiri. Komposisi lambung

yang demikian akan memungkinkan kapal lebih seimbang dengan ukuran kapall yang relatif besar

serta memiliki dengan daya angkut lebih besar. Bodi kapal ini harus memiliki bobot yang tidak terlalu

berat serta memiliki ketahanan yang kuat. Maka kami akan membuat dengan berbahan dasar resin

atau lebih umum disebut fiberglass yang kami desain sendiri. Umumnya resin banyak diaplikasikan

dalam pembuatan bodi kapal cepat sungguhan. Namun pada kali ini kami akan membuat prototipe

kapal dengan bahan dasar yang sama.

1.2. Tujuan

Kami berpartisipasi dalam Kontes Kapal Cepat Tak Berawak Nasional 2012 sebagai ajang

belajar serta unjuk prestasi khususnya bagi mahasiswa dibidang instrumentasi kelautan yang

memiliki keterkaitan erat dalam bidang aplikasi sensor seperti halnya pada kontes ini. Tujuan kami

adalah dapat mengaplikasikan ilmu yang kami dapat dari kuliah dan praktikum serta lebih

mendalami bidang kapal cepat dimana kami membuat kapal cepat otomatis sebagai tugas akhir.


TIDAK

YA

YA

BAB II. METODE PEMBUATAN / DESAIN / KONSEP DASAR

2.1. Tahapan Desain Kerja

Perancangan prototipe kapal ini merupakan perpaduan dari konstruksi mekanik, konstruksi

elektronik/desain, dan desain software sehingga tahapan akhirnya adalah integrasi dari ketiga

tahapan proses perancangan tersebut.

Beberapa tahapan dalam proses perancangan prototipe kapal ini dapat disusun dalam

diagram alir dengan acuan diagram alir yang pada umumnya dipakai serta berdasarkan pengalaman

pembuatan kapal cepat. Berikut adalah diagram alir dari desain kerja:

Gambar 2.1. Diagram alir desain kerja (oleh: Jimmi R. Panuturi)

MULAI

PERSIAPAN

PERUMUSAN MASALAH

PERANCANGAN

MEMENUHI

PERANCANGAN MEKANIK,

ELEKTRONIK, DAN SOFTWARE

PERANCANGAN

MODEL MEKANIK

PERANCANGAN MODEL

ELEKTRONIK

PERANCANGAN

MODEL SOFTWARE

UJI COBA

SELESAI


2.2. Tahapan Pembuatan Kapal

Konstruksi desain kapal kami yang mengacu pada jenis kapal katamaran yang kami desain

sendiri. Agar kapal dapat memiliki bentuk yang sesuai maka diperlukan untuk pembuatan cetakan

yang persis seperti desain kapal katamaran.

Proses pembuatan fiberglass dapat diklasifikasikan menjadi 3 tahapan, yaitu : (a) membuat

master cetakan; (b) membuat fiberglass hasil; dan (c) finishing atau penyempurnaan. Bahan-bahan

yang dipakai adalah resin, katalis, pigment, talk, mat, dan PVA.

a. Pembuatan Master Cetakan

Membuat master cetakan merupakan langkah awal dalam pembuatan fiberglass.

Banyak pilihan dalam memillih pembuatan master cetakan seperti gips dan fiberglass.

Pembuatan master cetakan untuk kali ini akan memilih fiberglass sebagai bahan utama master

cetakan. Namun awalnya harus membual mal yang memiliki bentuk persis dengan desain. Mal

akan dibuat dengan berbahan dasar kayu. Kayu memiliki konstruksi yang sangat kuat serta

mudah dibentuk sesuai desain. Selain itu mal berbahan dasar kayu dapat digunakan berkali-

kali. Mal yang sudah jadi dilapisi dengan fiberglass dan dilepas jika sudah benar-benar kering.

Setelah itu master cetakan siap dipakai.

b. Pembuatan Fiberglass

Awalnya master cetakan sebelumnya telah diberikan PVA di permukaannya. Selanjutnya

diolesi dengan adonan resin, talk, serta katalis dengan menggunakan kuas. Lapisan selanjutnya

diberi mat agar memperkokoh bentuk kapal lalu debeikan resin cair yang telah diberikan

katalis. Diamkan beberapa jam agar fiberglass kering dengan sempurna.

c. Penyempurnaan / Finishing

Fiberglass yang telah dipisahkan dengan master cetakan perlu diberikan penyempurnaan agar hasil

dapat maksimal. Maka semua permukaan fiberglass diperhalus lagi dengan menggunakan PVA.

Perlakuan tersebut dilakukan agar tidak lengket dan permukaan akan lebih mengkilap.


BAB III. MATERI INTI

3.1. Desain Kapal

Kapal yang akan dibuat akan memiliki desain seperti kapal katamaran. Berbagai kelebihan

diberikan oleh kapal katamaran simetris. Kelebihan yang diberikan adalah tersedianya luas

permukaan geladak kapal yang luas, tingkat stabilitas yang bagus dan memiliki tingkat keselamatan

yang lebih baik. Dalam hal penggunaan bahan bakar yaitu mampu mengurangi penggunaan bahan

bakar sebesar 20 % daripada kapal monohull. Kapal katamaran simetris juga memberikan kelebihan

hambatan yang lebih kecil dengan pengurangan hambatan sebesar 20 % dari kapal monohull dengan

displasemen yang sama (Arisandi, 2012 ).

Berikut adalah gambaran desain kapal beserta lines plan-nya:

Gambar 3.1. Gambar GA kapal autonomous


Gambar 3.2. Gambar lines plan kapal autonomous

Kapal ini memiliki reserve bouyancy yang memungkinkan draft kapal tidak terlalu dalam akibat

beban yang berat. Spesifikasi kapal ini ditentukan berdasarkan besar arena yang ditentukan agar

kapal dapat bermanuver lebih mudah. Berdasarkan jenis kapal dan beberapa kelebihan yang

dijelaskan, kami akan mengikuti kontes lomba Kategori I. Mengingat spesifikasi Kategori I

memerlukan luas penampang yang luas serta memiliki keseimbangan yang lebih stabil.


Input data kamera

Tx/Rx USART TO USB

3.2. Alat dan Sensor

Otomasi kapal autonomous ini mengunakan beberapa perangkat dan sensor seperti webcam,

GPS, mikrokontroler, motor DC, motor servo, dan laptop sebagai perangkat pengolahan data.

Semua komponen terintegrasi sehingga membentuk sistem yang dapat mengendalikan kapal secara

otomatis. Berikut ini adalah gambaran umum cara kerja kapal:

Gambar 3.3. Sistem kerja kapal autonomous

Berdasarkan gambar di atas, mikrokontroler mengkontrol laju motor DC serta mengatur sudut

perputaran motor servo. Motor DC yang menggerakan propeller dan motor servo yang aktif akan

menjadi propulsion bagi kapal ini. Mikrokontroler tersebut diprogram dengan menggunakan bahasa

C yang diunduh dari perangkat lunak. Sedangkan laptop sebagai image processing dari data video

yang didapat dari webcam. Laptop memberikan perintah pada mikrokontroler untuk mengarahkan

kapal sesuai dengan data yang didapat dari GPS dan webcam.

Kamera GPS

Laptop (Filter data gambar)

Mikrokontroler (Menerima perintah)

Motor DC (aktif/tidak) Motor Servo (aktif/tidak)


BAB IV. PEMBIAYAAN

Berikut ini adalah rincian biaya yang dibutuhkan dalam pembuatan prototipe kapal

autonomous baik komponen elektronika maupun bahan habis pakainya:

Tabel 4.1. Rincian biaya pembuatan kapal.

Nama Komponen / Peralatan Harga Satuan Jumlah Harga

Kamera webcam Rp750.000,00 2 Rp1.500.000,00

Mikrokontroler ATmega128 Rp400.000,00 2 Rp800.000,00

Motor DC brushless Rp350.000,00 2 Rp700.000,00

Motor Servo Rp200.000,00 2 Rp400.000,00

ESC brushless Rp350.000,00 2 Rp700.000,00

Propeller Rp100.000,00 2 Rp200.000,00

Accu / Aki Rp500.000,00 1 Rp500.000,00

GPS Rp800.000,00 2 Rp1.600.000,00

Resin Rp70.000,00 5 liter Rp350.000,00

Serat fiber/mat Rp50.000,00 10 Kg Rp250.000,00

Katalis Rp40.000,00 1 Kg Rp40.000,00

Talk - - Rp100.000,00

Komponen elektronik lainnya - - Rp500.000,00

Laptop Rp3.500.000,00 1 Rp3.500.000,00

Total Rp11.140.000,00

Peralatan bahan habis pakai seperti resin, mat, katalis, talk digunakan sebagai bahan dasar

pembuatan prototipe kapal. Komponen elektronika lainnya digunakan sebagaimana fungsinya

seperti halnya penjelasan pada materi sebelumnya.


DAFTAR PUSTAKA

Arisandi, Muhammad Akhirudin. 2012. ANALISA ANSYS-CFD HAMBATAN LAMBUNG KATAMARAN

ASIMETRIS (FLAT SIDE INSIDE) TERHADAP VARIASI JARAK DEMIHULL.

(http://digilib.its.ac.id/ITS-paper-41021120000395/19904) [diunduh tanggal 10 Agustus

2012]

Gunadi. 2010. BAB 12 Fiberglass Gunadi. (http://www.crayonpedia.org/mw/BAB_12_Fiberglass_

Gunadi) [diunduh tanggal 10 Agustus 2012]

Kusuma, Hollanda Arief. 2012. RANCANG BANGUN MINI REMOTELY OPERATED VEHICLE (ROV)

UNTUK EKSPLORASI BAWAH AIR. Skripsi [Tidak Dipublikasikan]. Departemen Ilmu dan

Teknologi Kelautan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor.

Muis, Abdul dan Iskendar. 2012. Kapal Katamaran Teknologi Low Wash.

(http://www.bic.web.id/in/manajemen-teknologi-transportasi/163-kapal-katamaran-

bergelombang-kecil.html) [diunduh tanggal 10 Agustus 2012]

Sterneckert, Alan B. 2003. Critical Incident Management. (http://id.wikipedia.org/wiki/Diagram_alir)

[diunduh tanggal 10 Agustus 2012]

Tampubolon, Jimmi R. Panuturi. 2010. Rancang Bangun Prototipe Current Meter Berbasis

Elektromagnetik. Skripsi [Tidak Dipublikasikan]. Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan.

Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor.

http://digilib.its.ac.id/ITS-paper-41021120000395/19904

http://www.crayonpedia.org/mw/BAB_12_Fiberglass_

http://www.bic.web.id/in/manajemen-teknologi-transportasi/163-kapal-katamaran-bergelombang-kecil.html

http://www.bic.web.id/in/manajemen-teknologi-transportasi/163-kapal-katamaran-bergelombang-kecil.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Diagram_alir


LAMPIRAN :

Gambar 1. Kamera webcam Gambar 2. Atmega128 Gambar 3. Resin cair

Gambar 4. Motor brushless Gambar 5. ESC brushless Gambar 6. Modul GPS

Gambar 7. Serat fiber / mat Gambar 8. Motor servo Gambar 9. Propeller

Gambar 10. Talk

Proposal Tim PELAMIS Institut Pertanian Bogor

Documents

Transcript of Proposal Tim PELAMIS Institut Pertanian Bogor