PERCOBAAN 2
MEMBUAT ROBOT HUMANOID
1. Tujuan: agar
bamasis mampu membuat robot humanoid
2. Alat dan
bahan:
A.
Laptop
B.
3d smax
C.
Motor servo
D.motor
dc
E.transmitter
F.
Receiver
G.
Kamera
H.
Video sender
I.
Video receiver
K.
Arduino
L.
Dtmf
3. Landasan
teori
A.
Jelaskan tentang robot kelebihan dan kekurangannya!
Kelebihan
Robot Humanoid:
Kemampuan Interaksi dengan Lingkungan
Manusia:
Karena memiliki bentuk
yang menyerupai manusia, robot humanoid dapat dengan mudah berinteraksi dengan
lingkungan yang dirancang untuk manusia, seperti menggunakan alat, membuka
pintu, atau menavigasi di ruang yang dibangun untuk manusia.
Penggunaan di Berbagai Aplikasi:
Robot humanoid dapat
digunakan dalam berbagai bidang, seperti pendidikan, layanan pelanggan,
kesehatan, dan bahkan hiburan. Mereka dapat bertindak sebagai asisten,
pengajar, atau bahkan sebagai teman bagi manusia.
Pengembangan AI dan Kecerdasan
Emosional:
Beberapa robot humanoid
dilengkapi dengan kecerdasan buatan (AI) yang memungkinkan mereka memahami
perintah, mengenali suara dan wajah, serta berinteraksi dengan manusia secara
alami. Hal ini dapat meningkatkan pengalaman interaksi manusia-robot secara
signifikan.
Mendukung Penelitian dan Pengembangan:
Robot humanoid sering
digunakan dalam penelitian terkait kecerdasan buatan, mekanika gerak, dan
interaksi manusia-robot, sehingga mendorong inovasi teknologi lebih lanjut.
Kemampuan untuk Mengganti Tugas Manusia:
Dalam pekerjaan yang
berbahaya atau berulang, robot humanoid dapat menggantikan manusia, misalnya
dalam industri, operasi militer, atau misi eksplorasi yang berisiko.
Kekurangan Robot Humanoid:
Biaya Produksi yang Tinggi:
Pengembangan dan produksi
robot humanoid membutuhkan teknologi canggih dan material mahal, sehingga biaya
pembuatannya sangat tinggi. Ini membuat robot humanoid sulit diakses oleh
banyak sektor atau individu.
Kompleksitas Teknologi:
Robot humanoid memiliki
desain yang sangat kompleks, terutama pada bagian-bagian seperti sendi, motor,
dan sistem sensor yang harus meniru gerakan dan fungsi manusia. Keandalannya
masih sering menjadi tantangan besar, terutama dalam situasi yang tidak terduga.
Keterbatasan Gerakan dan Kemampuan:
Meskipun menyerupai
manusia, robot humanoid saat ini belum memiliki kemampuan untuk bergerak dengan
kelincahan atau ketepatan seperti manusia. Beberapa aktivitas yang membutuhkan
keterampilan motorik halus atau adaptasi lingkungan yang cepat masih menjadi
masalah besar.
Keterbatasan Interaksi Sosial:
Meskipun kecerdasan buatan
terus berkembang, robot humanoid masih terbatas dalam hal memahami konteks
sosial, emosi, dan nuansa interaksi manusia. Ini membuat interaksi mereka
dengan manusia terkadang terasa tidak alami atau kaku.
Kebutuhan Energi yang Tinggi:
Robot humanoid membutuhkan
sumber daya energi yang besar untuk menjalankan motor, sensor, dan sistem AI
mereka. Baterai yang digunakan seringkali memiliki keterbatasan, sehingga robot
ini memerlukan pengisian daya yang sering.
B.
JELASKAN TENTANG ROBOT HUMANOID DAN MANFAATNYA!
Robot Humanoid adalah robot yang dirancang untuk
menyerupai bentuk tubuh manusia dan meniru perilaku atau aktivitas manusia.
Robot ini biasanya memiliki tubuh, lengan, kaki, dan kepala yang menyerupai
manusia, dengan kemampuan untuk berjalan, berbicara, menggerakkan lengan, serta
kadang-kadang mengenali wajah dan emosi manusia. Robot humanoid dirancang untuk
berinteraksi dengan lingkungan manusia, sehingga sering digunakan dalam
aplikasi seperti asisten pribadi, pendidikan, kesehatan, dan penelitian.
1.
Interaksi dengan Lingkungan yang Dirancang untuk Manusia
Robot humanoid dirancang untuk
bergerak dan berfungsi di lingkungan yang dibangun untuk manusia, seperti
rumah, kantor, atau tempat umum.
2. Bantuan di Bidang Kesehatan
Robot humanoid dapat membantu dalam
berbagai aspek perawatan kesehatan, seperti:
·
Pendamping
pasien:
Mengingatkan pasien untuk minum obat, membantu mobilitas, atau memberi dukungan
emosional.
·
Asisten
dokter: Membantu
dalam operasi sebagai alat robotik atau memberikan data yang akurat tentang
kondisi pasien.
3. Pendidikan dan Pembelajaran
Di sekolah atau institusi pendidikan, robot humanoid bisa:
·
Mengajar
anak-anak:
Menggunakan metode interaktif dan menarik untuk membantu anak belajar lebih
mudah.
·
Memberikan
demonstrasi:
Menjadi alat praktis untuk menjelaskan konsep ilmiah, teknis, atau matematika
secara visual dan langsung.
C.
JELASKAN FUNGSI MOTOR SERVO UNTUK ROBOT HUMANOID!
Motor servo memainkan peran
yang sangat penting dalam robot humanoid, karena mereka bertanggung jawab atas
gerakan presisi pada berbagai bagian tubuh robot. Fungsi utama motor servo
dalam robot humanoid adalah mengontrol dan menggerakkan sendi-sendi robot
dengan akurasi tinggi, memungkinkan robot untuk meniru gerakan manusia secara
lebih alami.
1. Fungsi Robot Humanoid
a. Penggerak Sendi dan Anggota Tubuh
Motor servo digunakan untuk
menggerakkan sendi-sendi pada bagian tubuh robot seperti lengan, kaki, leher,
dan jari. Ini memungkinkan humanoid robot untuk melakukan gerakan yang sangat
presisi seperti membungkuk, mengangkat benda, berjalan, atau melakukan gerakan
tangan yang kompleks.
b. Pengendalian Gerakan yang Tepat
Motor servo memiliki kontrol umpan
balik posisi, yang berarti mereka dapat memutar atau menggerakkan bagian tubuh
robot hingga mencapai posisi atau sudut yang diinginkan dengan sangat presisi.
Ini sangat penting untuk humanoid robot, di mana gerakan harus halus dan sesuai
dengan perintah yang diberikan oleh sistem kontrol.
D. JELASKAN FUNGSI MOTOR DC UNTUK ROBOT
HUMANOID!
Motor servo memainkan peran yang sangat penting dalam robot humanoid, karena mereka bertanggung jawab atas gerakan presisi pada berbagai bagian tubuh robot. Fungsi utama motor servo dalam robot humanoid adalah mengontrol dan menggerakkan sendi-sendi robot dengan akurasi tinggi, memungkinkan robot untuk meniru gerakan manusia secara lebih alami.
1. Fungsi Motor Servo pada Robot Humanoid
a. Penggerak Sendi dan Anggota Tubuh
Motor servo digunakan
untuk menggerakkan sendi-sendi pada bagian tubuh robot seperti lengan, kaki,
leher, dan jari. Ini memungkinkan humanoid robot untuk melakukan gerakan yang
sangat presisi seperti membungkuk, mengangkat benda, berjalan, atau melakukan
gerakan tangan yang kompleks.
b. Pengendalian Gerakan yang Tepat
Motor servo memiliki
kontrol umpan balik posisi, yang berarti mereka dapat memutar atau menggerakkan
bagian tubuh robot hingga mencapai posisi atau sudut yang diinginkan dengan
sangat presisi. Ini sangat penting untuk humanoid robot, di mana gerakan harus
halus dan sesuai dengan perintah yang diberikan oleh sistem kontrol.
c.
Menjaga Keseimbangan Tubuh
Motor servo sangat
penting dalam menjaga keseimbangan robot humanoid. Dengan mengatur posisi dan
torsi pada berbagai sendi seperti lutut, pergelangan kaki, dan pinggul, robot
dapat menyesuaikan pusat gravitasi tubuhnya untuk tetap seimbang, terutama saat
bergerak di medan yang tidak rata atau saat melakukan gerakan yang rumit.
d. Responsif Terhadap Sensor dan Sistem
Kontrol
Motor servo menerima
sinyal dari sistem kontrol dan sensor robot, memungkinkan mereka untuk
menyesuaikan gerakan berdasarkan kondisi lingkungan atau input dari manusia.
Sistem ini sering digunakan bersama dengan sensor giroskop dan accelerometer
untuk mengatur keseimbangan dan posisi tubuh robot humanoid.
e. Penggerak Ekspresi Wajah (untuk Robot
dengan Ekspresi Emosional)
Pada beberapa robot
humanoid yang dilengkapi dengan ekspresi wajah, motor servo juga digunakan
untuk menggerakkan bagian wajah seperti mulut, mata, atau alis, memungkinkan
robot untuk mengekspresikan emosi atau berinteraksi dengan manusia secara lebih
alami.
E. JELASKAN FUNGSI TRANSMITER!
Transmitter pada robot humanoid berfungsi sebagai
perangkat komunikasi yang mengirimkan sinyal atau data dari robot ke perangkat
lain, seperti remote
control, komputer,
atau server.
Transmitter memainkan peran penting dalam menjaga konektivitas dan interaksi
robot dengan lingkungan eksternal, baik untuk tujuan kendali jarak jauh maupun
pengiriman informasi yang dikumpulkan oleh robot.
F. JELASKAN FUNGSI RECEIVER!
Receiver pada robot humanoid adalah komponen yang berfungsi untuk menerima sinyal atau data yang dikirim oleh transmitter dari perangkat lain, seperti kontroler jarak jauh, komputer, atau sensor eksternal. Receiver memungkinkan robot humanoid untuk berkomunikasi dan merespons perintah atau informasi yang dikirim dari sumber eksternal.
G. JELASKAN FUNGSI VIDEO SENDER
Video sender pada sistem
robot humanoid berfungsi untuk mengirimkan data video yang ditangkap oleh
kamera yang ada di robot ke perangkat penerima, seperti komputer, smartphone,
atau pusat kontrol. Fungsi ini sangat penting untuk pemantauan, interaksi, dan
pengendalian jarak jauh.
1. Fungsi Video Sender pada Sistem Robot
Humanoid
a. Pengiriman Umpan Video untuk
Pemantauan Jarak Jauh
Video sender mengirimkan
umpan video secara real-time dari kamera robot humanoid ke operator atau sistem
pengendali jarak jauh. Hal ini memungkinkan manusia atau sistem untuk melihat
apa yang dilihat oleh robot, yang sangat penting dalam aplikasi pemantauan atau
pengawasan.
b. Interaksi Visual dengan Manusia
Dalam robot humanoid yang
berinteraksi dengan manusia, video sender digunakan untuk mengirimkan data
video ke perangkat atau layar, memungkinkan manusia untuk melihat perspektif
robot. Ini berguna dalam interaksi yang membutuhkan visualisasi langsung atau
komunikasi video.
c. Pemetaan Lingkungan dan Navigasi
Video sender berfungsi
untuk mengirimkan data video yang digunakan dalam pemetaan dan navigasi robot.
Video ini kemudian diproses oleh sistem kontrol atau operator untuk membantu
robot dalam menavigasi atau memetakan area baru. Selain itu, operator bisa
memonitor lingkungan untuk memastikan navigasi robot berjalan lancar.
d. Perekaman dan Dokumentasi Kegiatan
Video sender dapat
digunakan untuk merekam aktivitas atau tugas yang dilakukan oleh robot. Video
tersebut dikirim ke pusat penyimpanan atau sistem lain untuk dokumentasi atau
analisis lebih lanjut.
e. Komunikasi Antar-Robot (Inter-robot
Communication)
Video sender juga dapat
digunakan dalam komunikasi antar-robot. Data video yang dikirimkan dari satu
robot humanoid dapat diterima oleh robot lain untuk membantu dalam kolaborasi
tugas atau navigasi bersama.
H. JELASKAN TENTANG VIDEO RECEIVER
Video receiver pada sistem robot humanoid berfungsi sebagai perangkat yang menerima sinyal video dari sumber eksternal, seperti kamera, drone, atau perangkat pengirim video lainnya, dan memproses data video tersebut untuk digunakan oleh robot atau operator manusia. Video receiver memungkinkan robot humanoid untuk mendapatkan data visual dari lingkungannya atau dari perangkat lain, yang bisa digunakan untuk navigasi, analisis, atau interaksi.
1. Fungsi Video Receiver pada Sistem
Robot Humanoid
a. Penerimaan Umpan Video dari Perangkat
Eksternal
Video receiver menerima
umpan video dari perangkat lain, seperti kamera yang terpasang di tempat
berbeda, drone pengawas, atau sensor visual lainnya. Hal ini memungkinkan robot
humanoid untuk melihat area yang tidak bisa diakses oleh kameranya sendiri atau
memantau lingkungan dari sudut yang berbeda.
b. Pemrosesan dan Analisis Data Video
Setelah menerima umpan
video, video receiver memproses data visual tersebut agar dapat digunakan oleh
sistem kontrol atau algoritma computer vision (penglihatan komputer). Ini
memungkinkan robot humanoid untuk menganalisis gambar dan membuat keputusan
berdasarkan informasi visual.
c. Peningkatan Navigasi dan Pemetaan Lingkungan
Video receiver
memungkinkan robot humanoid untuk menerima umpan visual yang membantu dalam
pemetaan lingkungan atau navigasi. Dengan menerima data dari kamera eksternal,
robot dapat membangun peta yang lebih akurat atau meningkatkan kesadaran
situasionalnya.
d. Kolaborasi Antar-Robot
Video receiver
memungkinkan robot humanoid untuk bekerja sama dengan robot lain melalui
komunikasi visual. Umpan video dari robot lain dapat diterima oleh video
receiver dan digunakan untuk mendukung operasi bersama, seperti menyelesaikan
tugas kolaboratif atau membagi tanggung jawab dalam misi yang kompleks.
e. Interaksi Manusia-Robot melalui Video
Video receiver
memungkinkan robot humanoid untuk menerima umpan video dari operator manusia
atau sistem interaktif. Ini bisa berupa konferensi video atau komunikasi
langsung antara robot dan manusia untuk mendukung interaksi atau kolaborasi.
I.
JELASKAN
TENTANG DTMF, BENTUK SIGNAL DTMF TONE 1 SAMPAI DENGAN TONE 9
DTMF (Dual Tone Multi-Frequency) adalah sinyal yang digunakan dalam sistem telekomunikasi untuk mengirimkan informasi melalui suara. Ketika tombol ditekan pada keypad telepon, DTMF menghasilkan dua frekuensi nada yang dikombinasikan: satu dari kelompok frekuensi rendah dan satu dari kelompok frekuensi tinggi.
Kode DTMF (Dual Tone
Multi-Frequency) menggunakan kombinasi dua frekuensi suara: satu frekuensi dari
kelompok rendah dan satu dari kelompok tinggi untuk menghasilkan sinyal unik
untuk setiap tombol pada keypad. Berikut adalah penjelasan kode untuk tombol 1
hingga 9
1. Contoh dan bentuk Sinyal DTMF
Tone 1: 697 Hz (rendah) + 1209 Hz (tinggi)
Tone 2: 697 Hz (rendah) + 1336 Hz (tinggi)
Tone 3: 697 Hz (rendah) + 1477 Hz (tinggi)
Tone 4: 770 Hz (rendah) + 1209 Hz (tinggi)
Tone 5: 770 Hz (rendah) + 1336 Hz (tinggi)
Tone 6: 770 Hz (rendah) + 1477 Hz (tinggi)
Tone 7: 852 Hz (rendah) + 1209 Hz (tinggi)
Tone 8: 852 Hz (rendah) + 1336 Hz (tinggi)
Tone 9: 852 Hz (rendah) + 1477 Hz (tinggi)
4. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
A.
BUAT DESAIN ROBOT HUMANOID MENGGUNAKAN 3D SMAX
5. HASIL DAN
PEMBAHASAN
A. HASIL
a) Motor Servo untuk Gerakan Lengan
Ketika menggunakan motor
servo untuk menggerakkan lengan robot, Anda dapat mengontrol sudut pergerakan lengan
secara presisi. Motor servo biasanya dikontrol menggunakan sinyal PWM (Pulse
Width Modulation). Di dalam simulasi, lengan robot akan bergerak sesuai dengan
sudut yang ditentukan oleh sinyal dari mikrokontroler (misalnya, Arduino).
b)
Motor Servo untuk Gerakan Kaki
Untuk kaki robot, motor
servo juga dapat digunakan untuk simulasi gerakan berjalan atau jongkok. Servo
yang dipasang pada sendi pinggul dan lutut memungkinkan kaki bergerak ke depan,
ke belakang, atau melakukan gerakan tertentu seperti melangkah.
c) Motor Servo untuk Gerakan Kepala
(Angguk)
Kepala robot dapat
dihubungkan dengan motor servo untuk memungkinkan gerakan anggukan
(atas-bawah). Dalam simulasi, ketika sinyal PWM menggerakkan servo ke sudut
tertentu, kepala robot akan bergerak mengikuti sinyal tersebut.
d) Motor DC untuk Putar Leher
Berbeda dengan motor
servo, motor DC digunakan untuk menghasilkan gerakan berputar secara
terus-menerus. Dalam simulasi, motor DC yang menggerakkan leher memungkinkan
kepala robot berputar dalam arah yang diinginkan (misalnya, rotasi penuh atau
sebagian).
e) Motor DC untuk Putar Pinggang
Sama seperti pada leher,
motor DC dapat digunakan untuk memutar pinggang robot. Motor DC ini biasanya
digunakan ketika gerakan membutuhkan putaran lebih dari 180°, yang sulit
dilakukan oleh servo.
B. Pembahasan
Gerakan tubuh robot,
terutama pada robot humanoid, merupakan aspek penting dalam interaksi dan
fungsionalitasnya. Pengendalian gerakan ini sering kali memanfaatkan sinyal
seperti DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency) untuk mengirim perintah yang mengarahkan
robot dalam melakukan berbagai tugas. DTMF adalah sistem pengkodean yang
menghasilkan dua frekuensi berbeda untuk setiap tombol pada keypad; kombinasi
tone ini dapat diinterpretasikan sebagai instruksi tertentu bagi robot, seperti
melangkah maju atau memutar badan. Proses ini dimulai dengan mendeteksi sinyal
yang diterima oleh receiver robot, diikuti oleh pengolahan sinyal untuk
menentukan tindakan yang akan dilakukan.
Kontrol gerakan tubuh
robot melibatkan beberapa komponen kunci, termasuk motor servo dan motor DC.
Motor servo berfungsi menggerakkan sendi-sendi robot dengan tingkat presisi
yang tinggi, sehingga dapat menyesuaikan posisi lengan atau kepala sesuai
perintah yang diterima. Sementara itu, motor DC digunakan untuk gerakan dasar
seperti maju atau mundur. Dengan sistem kontrol yang terintegrasi, kombinasi
dari sinyal tone dapat mengarahkan motor untuk menghasilkan gerakan yang
diinginkan
6. KESIMPULAN
Sistem
robot humanoid yang dikendalikan melalui analisis sinyal tone, khususnya DTMF,
adalah pendekatan yang efektif untuk menggerakkan dan mengontrol robot dari
jarak jauh. Melalui pemrograman logika di Delphi dan penggunaan modul DTMF
decoder, sistem ini memungkinkan pengendalian robot yang interaktif, fleksibel,
dan mudah diimplementasikan. Meski sederhana, sistem ini dapat dikembangkan
lebih lanjut untuk mencapai kontrol yang lebih presisi dan otomatisasi yang
lebih tinggi.
7.
REFERENSI
[1] G.-Z. Yang, “Robot learning-Beyond imitation,” Sci. Robot., vol. 4, no. 26, p. eaaw3520, Jan. 2019. doi: 10.1126/scirobotics.aaw3520
[2] R. Baines, S. K. Patiballa, J. Booth, L. Ramirez, T. Sipple, A. Garcia, F. Fish, and R. Kramer-Bottiglio, “Multi-environment robotic transitions through adaptive morphogenesis,” Nature, vol. 610, no. 7931, pp. 283–289, Oct. 2022. doi: 10.1038/s41586-022-05188-w
[3] A. Vishwanath, A. Singh, Y. H. V. Chua, J. Dauwels, and N. Magnenat-Thalmann, “Humanoid co-workers: How is it like to work with a robot?” in Proc. 28th IEEE Int. Conf. Robot and Human Interactive Communication, New Delhi, India, 2019, pp. 1–6.
[4] J. Cui and J. Trinkle, “Toward next-generation learned robot manipulation,” Sci. Robot., vol. 6, no. 54, p. eabd9461, May 2021. doi: 10.1126/scirobotics.abd9461
[5] F. Yuan, M. Boltz, D. Bilal, Y.-L. Jao,
M. Crane, J. Duzan, A. Bahour, and X. Zhao, “Cognitive exercise for persons
with Alzheimer’s disease and related dementia using a social robot,” IEEE
Trans. Robot., vol. 39, no. 4, pp. 3332–3346, 2023. doi:
10.1109/TRO.2023.3272846
0 komentar:
Posting Komentar