PEMAHAMAN DASAR MATERI ROBOT

1. Definisi RobotRobot adalah sebuah alat mekanik yang dapatmelakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasandan kontrol manusia, ataupun menggunakan programyang telah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasanbuatan).Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat,berbahaya, pekerjaan yang berulang dan kotor.Belakangan ini robot mulai memasuki pasarankonsumen di bidang hiburan, dan alat pembantu rumahtangga, contoh : penyedot debu, kipas, komputer danpemotong rumput.

2. Definisi RobotikIlmu pengetahuan dan teknologi yang mempelajari tentang robot, (mulai dariperancangan, pabrikan dan aplikasinya). Robotik memiliki keterkaitan denganelectronik, mekanik, dan software

3. Dampak robot bagi masa depanPerkembangan robot bagi masa depan sangat dibutuhkan karena dapatmenciptakan suatu pekerjaan yang efektif, efisien, dan ekonomis. Namunperkembangan teknologi juga memiliki dampak positif dan negatif, adapun dampaktersebut adalah :

Dampak Positif Mengurangi pengeluaran yang sangat besar dan mempercepat suatu

pekerjaan Menghasilkan suatu produk dengan kualitas yang sama

Dampak negatif Mengurangi tenaga kerja karena semua pekerjaan dikerjakan oleh robot. Menjadikan manusia malas, karena bergantung pada robot.

Mengapa Lego Mindstorms NXT Education?

Banyak sekali produk robot edukasi yang ada dipasaran, terutama produk impor. Pertanyaannya,dari sekian banyak pilihan pilihan produk imporyang ada, mengapa memilih Lego Mindstorms NXTEducation? Mengapa tidak disarankan untukmemilih produk lain?

Pertama, ada kata Education dalam LegoMindstorms NXT Education. Ini berarti, produk inimemang diperuntukkan bagi pendidikan. Seluruhkomponen dan software yang disediakan, sudahmendukung sejumlah projek dalam kontekspembelajaran, mulai dari yang sederhana hinggayang kompleks.

Kedua, perusahaan Lego sendiri sudah lama eksis dan mendunia, terutama di duniaanak-anak, dengan produk Lego Bricks yang sangat terkenal. Jadi, mereka yang sudahmengenal Lego, pasti tidak akan kesulitan saat membangun robot dengan setMindstorms NXT, mengingat mayoritas komponennya adalah Lego Technic. Dengandemikian, komponen dari Lego Technic pun bisa digunakan untuk menyempurnakanrobot yang dibuat.

Ketiga, Lego Mindstorms NXT Education merupakan produk yang digunakan sebagaireferensi oleh Microsoft dalam mengembangkan produk Microsoft Robotics Studio.

Keempat, institusi pendidikan tinggi ternama, seperti Carnegie Mellon University, yangsangat terkenal dengan jurusan robotika-nya, mengembangkan kurikulum dan materipembelajaran berdasarkan Lego Mindstorms NXT Education.

Kelima, Lego Mindstorms NXT Education dapat diprogram dengan berbagai bahasapemrograman. Dengan NXT-G yang sederhana berbasis grafis, NXC yang mirip Bahasa C,RobotC yang 100% Bahasa C, Bahasa Java, dan yang lainnya.

Keenam, sebelum memasuki Lego Mindstorms NXT Education, Lego sudah menyediakansejumlah produk pra robotik. Dengan mengikuti langkah ini, anak-anak yang masih kecilpun dapat memasuki dunia robotik dengan lancar dan menyenangkan.

Ketujuh, Next System Robotics Learning Center menyediakan local support, sertamemberikan garansi resmi dan diakui secara nasional, atas setiap komponenelektronik Lego Mindstorms NXT Education yang dijualnya.

Kedelapan, Next System Robotics Learning Center menyelenggarakan pelatihan yangsarat dengan muatan edukasi dalam berbagai program / kelas pelatihan yangdiselenggarakannya, mulai dari tingkat Sekolah Dasar hingga Perguruan Tinggi, mulaidari anak usia 8 tahun hingga orang dewasa.

ROBOT LEGO MINDSTORM NXT

Lego Mindstorms NXT merupakan kit robotika yangdiluncurkan akhir Juli 2006.Kit ini menggantikan Lego Mindstorms generasipertama atau yang lebih dikenal dengan namaRobotics Invention System.Lego Mindstorms NXT tersedia dalam dua versi: RetailKit dan Education Base Set.

Ada sejumlah bahasa pemrograman yang bisadigunakan. Lego sendiri menyediakan NXT-G yangberbasis grafis sebagai default dari bahasapemrograman untuk Mindstorms NXT. Software inimemerlukan lisensi alias berbayar.

Pemrograman dengan NXT-G relatif mudah, cocokuntuk pemula yang berminat menekunipemrograman robot. Berbasis grafis, lingkungan

pemrograman NXT-G menyediakan sejumlah blok yang dapat digunakan untukmenyusun program.Bahasa pemrograman lain yang banyak digunakan dalam pemrograman MindstormsNXT adalah C dan Java.

Spesifikasi teknis: 32-bit AT91SAM7S256 main microprocessor (256 KB flash memory, 64 KB RAM) 8-bit ATmega48 microcontroller @ 4 MHz (4 KB flash memory, 512 Bytes RAM) 100×64 pixel LCD matrix display Can be programmed using Windows or Mac OS (NBC/NXC supports Linux as well) Users create a program with new software, powered by LabVIEW from National

Instruments A single USB 2.0 port Bluetooth (Class II) wireless connectivity, to transfer programs to the NXT wirelessly or

offer ways to control robots remotely (through mobile phones and possibly by PDA’s) 4 input ports, 6-wire cable digital platform (One port includes a IEC 61158 Fieldbus Type

4/EN 50 170 (P-NET) compliant expansion port for future use) 3 output ports, 6-wire cable digital platform Digital Wire Interface, allowing for third-party development of external devices

Pemahaman dan Pengenalan LEGO NXT Mindstorms NXT BRICK

NXT Brick Mindstorms dapat kita ibaratkan seperti CPU pada komputer, yang berfungsiuntuk mengolah data. NXT Brick adalah otak pada robot berfungsi untukmengendalikan jalannya robot sesuai dengan program kita buat.

Pada pembuatan program dengan NXT kita dapat melakukannya dengan dua cara :1. Membuat program secara langsung pada NXT Brick2. Membuat program melalui komputer, selanjutnya kita upload ke NXT Brick.

Untuk program-program yang sederhana kita dapat membuatnya secara langsung padaNXT Brick, sedangkan untuk program-program yang kompleks dan rumit kita dapatmembuatnya di komputer terlebih dahulu.

Harap diketahui bahwasanya program – program sederhana didalam NXT brickmemiliki tampilan tulisan berbahasa inggris.

Adapun bagian nxt – Brick LEGO NXT mindstorms sebagi berikut :

A. Port Servo Motor :Pada NXT Brick Mindstorms robot ada 3 output port untuk servo motor. Untukmembuat motor tersebut bekerja maka motor harus dihubungkan dengan kabelmenuju port A, B atau C.

B. USB port :Koneksi untuk kabel USB dapat dihubungkan dengan port USB NXT Brick Mindstormsyang dapat digunakan untuk mendownload program dari komputer anda ke NXTBrick, begitu pula untuk mengupload data dari NXT robot ke dalam komputer anda.

C. Nama NXT Brick :

Anda dapat mengganti nama dari NXT brick anda dengan cara masuk padasoftware NXT window anda saat terhubung dangan komputer anda. Sebagai catatannama NXT Brick hanya dapat diketik dengan paling banyak 8 huruf.

D. Level BateraiTampilan Icon Baterai yang menunjukan level tenaga baterai pada NXT Brick anda.Saat tenaga baterai lemah, maka tampilan icon baterai NXT Brick anda akanmuncul “Low Battery”

E. Tampilan icon jalannya programSaat NXT Brick anda hidup maka icon tersebut akan berjalan berputar, akan tetapijika berhenti berputar maka NXT Brick anda sedang mengalami masalah maka NXTtersebut perlu untuk di “reset” ulang.

F. Pengeras suaraJika program yang anda jalankan pada NXT brick menggunakan suara maka padabagian ini yang terdapat pada NXT Brick anda akan mengeluarkan suara sesuaidengan apa yang anda programkan.

G. Tombol NXT BrickTombol Orange / oranye yang berfungsi untuk tombol on / off / enter.Tombol abu – abu berbentuk panah kanan dan kiri berfungsi untuk menggerakkanmenu program di dalam NXT brick ke kanan dan ke kiri

H. Tombol mematikan / kembaliSaat anda menekan tombol abu – abu ini maka akan kembali pada menu programsebelumnya. Akan tetapi jika anda menekan terus menerus hingga muncul gambardisamping ini, sehingga dapat membatalkan atau mematikan NXT Brick.

I. Port SensorPada NXT Brick terdapat 4 port input yang berfungsi untuk sensor. Maka untukmenjalankan sensor – sensor pada robot dibutuhkan sambungan antara sensor kedalam 4 port input tersebut.

J. Icon USBSaat NXT Brick terhubung dengan komputer dengan menggunakan kabel USB makaicon tersebut akan tampil jika tidak maka icon tersebut akan hilang.

K. Icon BluetoothTampilan icon Bluetooth ini akan tampak saat anda menghidupkan NXT Brick anda.

Jika terlihat icon ini maka Bluetooth on tapi tidak bisa digunakan, adamasalah pada NXT brick anda

Jika terlihat icon ini maka Bluetooth dapat digunakan tapi belumterhubung.

Jika terlihat icon ini maka Bluetooth dapat digunakan dan sudahterhubung

NXT MAIN MENU PADA NXT BRICK LEGO NXT MINDSTORMS

Pada display / tampilan layar NXT Brick Lego NXT Mindstorms akan terlitah NXT Mainmenu yang memiliki fungsi – fungsi tersendiri jika tombol oranye ditekan seperti :

1. My FilePada menu ini terdapat berbagai sub menu seperti :

Software filesberisi tentang semua program yang telah anda download melaluikomputer anda.

NXT FilesBerisi tentang file program yang yang telah anda buat dalam NXTBrick

Sound Files

Berisi tentang semua file sound yang ada dalam NXT Brick

2. NXT ProgramPada menu ini anda tidak harus menggunakan komputer untuk memprogram robotanda. Dengan mengunakan sub menu pada NXT program anda bisa membuatratusan program sederhana untuk membuat robot anda bekerja sekali kerja atauberulang ulang melakukan kegiatan yang telah anda program di dalam NXT Brickanda.

3. Try Me

Pada menu “try me” ini anda dapat mencoba sensor dan servo motor padakomponen utama LEGO NXT Mindstorms dengan cara menghubungkan komponentersebut dengan port – port input yang sesuai dengan output yang tersedia.

Sebenarnya pada menu ini berhubungan dengan pengecekan apakah sensor ataupun motor tersebut dalam keadaan berfungsi atau tidak.

4. ViewPada menu ini selain untuk mengetahui motor atau sensor berfungsi atau tidak, menuini juga dapat memberikan data akurat secara langsung berupa data yang andainginkan pada tiap input port yang terhubung dengan output baik itu sensor ataupunmotor.Sebagai catatan koneksi output dan input harus sesuai dengan tempatnya. Contohport 1 untuk touch sensor dst.

5. SettingPada menu setting memudahkan anda untuk mengatur NXT Brick LEGO NXTMindstorms. Pengaturan tersebut seperti volume atau sleep mode.

6. BluetoothMenu ini untuk mengatur setting Bluetooth NXT Brick LEGO.

PEMAHAMAN TOOLS ROBOT LEGO NXT MINDSTORMS

Salah satu Robot yang digunakan pada dunia pendidikan yang di lengkapi denganberbagai kebutuhan untuk robotik. Kemasan microcontroller yang dikemas secara rapiserta kemudahan dalam penggunaan menjadi salah satu keunggulan dari paket robotikLego NXT Mindstorms seri Education.

Perintah-perintah dalam pembuatan robot (Building Guide Instructions), serta perintah-perintah pemrograman ( Programming Instructions) yang mudah menjadikan Lego NXTMindstorms populer di sekolah. Selain itu tentu saja juga banyaknya pengembang yangmencoba untuk memberikan hasil-hasil penemuan pada pembuatan robot dengan Legomelalui dunia internet. Sehingga kita dapat dengan mudah untuk mempelajari robotLego ini.

A. Komponen Utama Lego NXT MindstormsKomponen utama merupakan komponen mesin yang menggerakkan robot agarberfungsi sesuai dengan kebutuhan, komponen tersebut terdiri dari :

a. NXT –Brick d. Touch Sensor

b. Servo Motor e. Light Sensorc. Ultrasonic / Distance f. Sound Sensor

B. Komponen Tambahan Lego NXT MindstormsKomponen tambahan berupa berbagai macam part yang dapat dikreasikan menjadibentuk yang bervariasi sesuai dengan keinginan atau fungsi yang dibutuhkan.

1. Body Part / struktur part :Sebuah Part pembentuk kerangka robot yang dapat memberikan kekuatanberbentuk struktural robot sesuai dengan variasi robot. Body part terdiri dari :Bricks, Lift arms / angular beam, Plates, Beam dan beam With stunds.

Bricks : part bentuk balok tinggi

Lift arms / angular beam : part bentuk kerangka sudut

Plates : part bentuk balok datar

Beam : part bentuk kerangka yang lurus

Beam with stunds : part gabungan bentuk kerangka dan balok tinggiyang lurus.

2. Conector Part :Sebuah Part penghubung yang dapat merangkai setiap kerangka robot sehinggamemberikan kekuatan berbentuk sambungan pada tiap kerangka robotstruktural robot sesuai dengan variasi robot. Conector part terdiri dari : Gear, WideGrears, Pegs, dan Joiners.

Gear : part bentuk roda gigi

Pegs : part bentuk silinder untuk sambungan

Axles : part batang panjang bentuk plus

Joiners : part untuk bentuk gabungan terdiri dari 2, yaitu Joiners axlesdan joiners beam

3. Perlengkapan tambahan dan variatif :a. Wheels

b. Cables

C. Pemrograman Melalui “Nxt Program” Lego Nxt MindstormsAdapun beberapa sub menu dalam “NXT programs”, yang harus dipahami sebelummemprogram lewat NXT brick. Sub menu tersebut berupa :

PENGENALAN SERVO MOTOR

SERVO MOTOR LEGO NXT MINDSTROMSMotor adalah Alat yang digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi tenagamekanik yang akan mengerakkan gear dan tenaga yang dikeluarkan motor adalah 5 V.Dibawah ini adalah gambar servo motor pada Lego NXT Mindstorms Education :

SERVO MOTOR

Servo motor dilengkapi dengan sebuah lubang untuk as yang dihubungkan denganrangkaian axle dan roda sebagai penggerak robot. Pada rangkaian penggerakdilengkapi pula lubang-lubang untuk modifikasi gerakan motor.Didalam rangkaian servo motor ini sudah dirancang sedemikan rupa sehingga, kita bisamenentukan banyaknya putaran sesuai jarak tempuh yang kita inginkan. Posisi sudutjika motor akan berputar dan lain sebagainya, yang dapat dimonitor melalui LCD padaNXT Brick. Oleh karena itu servo motor dilengkapi dengan kabel USB yang dihubungkanke NXT Brick.

Ada tiga servo motor yang dapat digunakan robot agar dapat bergerak. Jika andamenggunakan menu pada NXT brick (NXT Program) maka secara otomatis port B dan Cyang digunakan servo motor akan bekerja bersamaan, sehingga robot anda dapatbergerak lurus.

Bagian dalam dari servo motor :

PENGGOLONGAN ROBOT LEGO NXT MINDSTORMS

1. Kategori RobotBerdasarkan bentuknya robot digolongkan dalam beberapa kategori, yaitu :a. Walker

Robot jenis ini tidak dilengkapi dengan roda seperti jenis vehicle dan rovermelainkan bergerak dengan menggunakan kaki. Biasanya robot ini berbentukmirip serangga dan dilengkapi dengan 6 kaki.

b. VehicleRobot jenis ini berbentuk seperti kendaraan yang dilengkapi dengan roda danbergerak seperti sebuah mobil. Perbedaan dengan mobil adalah kemampuanprogrammablenya

c. AppendageRobot ini berupa lengan yang biasanya digunakan untuk mengambil danmemindahkan barang. Lengan ini dapat terpasang pada robot yang bergerakatau pada sebuah tempat yang statis

d. RoverBentuk robot ini cenderung pendek dan juga dilengkapi roda seperti jenis vehicleseperti pada R2-D2 dalam film Star Wars. Robot jenis ini juga dilengkapi beberapafungsi contohnya kemampuan untuk mendeteksi api atau mendeteksi obyek

e. Swimming botRobot yang memiliki kemampuan untuk menyelam dengan kedalaman tertentu,digunakan untuk memantau, mengambil sempel, ataupun menjangkau daerahlaut yang gelap yang tidak dapoat dijangkau oleh manusia

f. Flying botRobot yang memiliki kemampuan untuk terbang di udara, digunakan untukmengambil gambar ataupun memantau kejadian tertentu sebagai mata mataudara.

g. HumandroidRobot yang dikenal dengan nama “Asimo” ini di desain menyerupai manusia danmempunyai kemampuan untuk berkomunikasi dengan manusia.

2. Sistem PengendalianBerdasarkan sistem pengendaliannya, robot dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu :a. Automatic Robot

Automatic Robot bergerak berdasarkan perintah-perintah yang telahdiprogramkan sebelumnya atau berdasarkan masukan dari sensor-sensornya

b. Teleoperated / controllingRobot jenis ini bergerak berdasarkan perintah-perintah yang dikirimkan secaramanual baik melalui remote control, personal computer atau joystick.

3. Konsep Pembuatan Robota. Building

Langkah pertama dalam pembuatan robot adalah melakukan Building(membuat konstruksi) sesuai dengan kebutuhan robot. Pembuatan konstruksiyang benar akan memudah fungsi robot dalam menjalankan tugasnya. Olehkarena itu petunjuk-petunjuk dalam building harus diikuti dengan benar.

b. ProgrammingSetelah pembuatan konstruksi robot selesai langkan selanjutnya adalah membuatprogram untuk menjalankan robot. Program yang digunakan sesuai dengankebutuhanyang akan diaplikasikan dalam objek (robot).

c. TestSetelah pembuatan program selesai, robot perlu di tes untuk mengetahui sejauhmana program yang kita buat dapat berfungsi. Jika masih belum sesuai denganyang kita harapkan maka kita perlu memperbaiki programnya, atau mungkinkonstruksinya yang tidak sesuai. Kita perlu melakukan tes berulang-ulang untukmendapatkan program dan konstruksi yang tepat untuk robot yang kitaciptakan.