The 13 th Industrial Electr onics Seminar 2011 (IES 2011) Electronic Engineering Polyt echnic Inst it ute of Surabaya (EEPIS), Indonesia, October 26, 2011 ISBN: 978-979-8689-14-7 49 Pengaturan Gerak Dan Keseimbangan Robot Line Tracer Dua Roda Menggunakan PID Controller Sonie Ruswanto 1) , Endah Suryawati Ningrum 2) , Irwan Ramli 3) 1) Politeknik Elektronika Negeri Surabaya 2) Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 3) Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung Email: 1) sonie_jmf@yahoo.com.sg, 2) endah@eepis-its.edu, 3) irwan@polman-timah.ac.id Abstrak Pengaturan gerak dan keseimbangan robot line tracer dua roda sebenarnya merupakan gabungan antara konsep keseimbangan robot beroda dua dan konsep robot pengikut garis. Tujuan utama dari penelitian ini adalah menjaga robot dalam keadaan tegak lurus dan dapat bergerak mengikuti garis pandu dengan tetap mempertahankan keseimbangannya. Dalam penelitian ini digunakan accelerometer sensor yang mempresentasikan sudut elevasi terhadap bumi dan sensor garis menggunakan pasangan LED dan foto dioda. Permasalahan mempertahankan keseimbangan telah dapat diselesaikan dengan menerapkan algoritma pengontrol PID dengan tuning nilai konstanta, dan permasalahan bergerak mengikuti garis telah dapat diselesaikan dengan metode lookup table. Permasalahan yang timbul adalah pada saat penggabungan kedua konsep, berjalan mengikuti garis dengan tetap mempertahankan keseimbangannya belum dapat tercapai dengan sempurna. Robot hanya dapat mengikuti garis sekitar 5 detik. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pengaturan keseimbangan robot roda dua dapat dengan cepat tercapai selama mekanik robotnya stabil. Keseimbangan akan sulit terpenuhi jika bagian atas robot dibebani benda berat. Kata kunci: dua roda, seimbang, accelerometer, PID. 1. PENDAHULUAN Kemajuan teknologi telah membuat berbagai bangsa didunia ini berlomba menciptakan alat yang mampu bersaing dengan bangsa lain. Demikian halnya dalam perkembangan teknologi robotika. Sekarang ini bukan hanya negara-negara maju saja yang mampu membuat robot yang memiliki teknologi tinggi, tetapi negara-negara berkembang pun sudah mulai menggarap industri robot mereka. Pada umumnya robot line tracer dibuat dengan menggunakan tiga atau empat buah roda, dua buah roda belakang yang terhubung dengan motor DC berfungsi sebagai penggerak dan satu atau dua buah roda depan yang berfungsi sebagai pengarah, namun pada penelitian ini akan dibuat robot line tracer yang hanya menggunakan dua buah roda. Pada penelitian ini membahas aplikasi sensor accelerometer MMA7260 yang menhasilan keluaran berupa tegangan analog yang merepresentasikan sudut elevasi terhadap bumi. Pembacaan garis pandu menggunakan pasangan LED dan foto dioda sebanyak empat pasang. Mikrokontroler digunakan sebagai otak pada robot ini, dimana keseluruhan algoritma PID controller dibuat dengan program bahasa C kemudian dikompilasi agar bisa disimpan ke dalam Mikrokontroller. Tanpa suatu kendali yang aktif maka robot akan jatuh, oleh karena itu pengontrol PID mempunyai peran penting dalam penelitian ini. 2. TEORI PENUNJANG Ide dasar untuk membuat robot beroda dua dapat setimbang adalah sangat mudah yaitu dengan cara mengendalikan roda searah dengan arah jatuhnya body robot. Apabila proses tersebut dapat terlaksana maka robot tersebut dapat setimbang. Untuk mengendalikan pergerakan robot diperlukan suatu pengendali (controller). Pada penelitian ini pengendali yang digunakan adalah PID controller. PID Controller Karakteristik PID controller sangat dipengaruhi oleh kontribusi besar dari ketiga parameter P, I dan D. Penyetelan konstanta Kp, Ti, dan Td akan mengakibatkan penonjolan sifat dari masing-masing elemen. Satu atau dua dari ketiga konstanta tersebut dapat diset lebih menonjol dibanding yang lain. Konstanta yang menonjol itulah akan memberikan kontribusi pengaruh pada respon sistem secara keseluruhan. Setiap kekurangan dan kelebihan dari masing-masing kontroler P, I dan D dapat saling menutupi dengan menggabungkan ketiganya secara paralel menjadi kontroler PID. Gambar 1 menunjukkan blok diagram pengontrol PID loop tertutup. Gambar 1 Blok Diagram PID controller Loop Tertutup Sumber: (Bachri M, 2004)