Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
i
TUGAS AKHIR
PENGONTROL ROBOT SOCCER BERODA
BERBASIS RASPBERRY PI 3 SEBAGAI
PROTOTYPE ERSBI 2017
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Oleh:
FENDISH CAKRAWALA STIEFANUS
NIM: 135114053
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2017
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
FINAL PROJECT
SMALL SIZE SOCCER ROBOT CONTROLLER ON
RASPBERRY PI 3 AS ERSBI 2017 PROTOTYPE
Presented as Partial Fulfillment of the Requierments
To Obtain the Sarjana Teknik Degree
In Electrical Engineering Study Program
FENDISH CAKRAWALA STIEFANUS
NIM: 135114053
DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2017
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP
Motto Hidup:
“Jangan Pernah Menyerah, Jika Sudah Menyerah Maka Habislah Sudah”
“Jangan Pernah Berkata Tidak Bisa, Mungkin Itu Hanyalah Alasan Untuk
Malas Mencoba”
“I Can Do All Things Through Christ”
Skripsi ini saya persembahkan untuk...
Tuhan Yesus Juru selamatku
Keluarga dan orang terkasih
Teman-teman dari Teknik Elektro dan UKM Basket USD
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
INTISARI
Semakin berkembangnya teknologi robot di Indonesia maka diadakanlah Kontes
Robot Indonesia (KRI) yang bertujuan untuk meningkatkan kreativitas dan kemampuan
mahasiswa perguruan tinggi dalam pengembangan bidang teknologi robotika, salah satu
cabang yang diperlombakan dalam Kontes Robot Indonesia adalah cabang Ekshibisi Robot
Soccer Beroda Indonesia (ERSBI). Pada penelitian ini dibuat sebuah prototipe pengontrol
robot soccer yang dapat dimanfaatkan oleh Teknik Elektro Sanata Dharma untuk mengikuti
Kontes Robot Indonesia dalam bidang Ekshibisi Robot Soccer Beroda Indonesia.
Pengontrol robot soccer akan menggunakan Raspberry Pi 3 sebagai komputer mini
yang akan mengontrol robot secara otomatis berdasarkan masukan video dari Webcam.
Analisa masukan video menggunakan pengolahan citra dengan bantuan library python yaitu
OpenCV untuk menentukan masing-masing objek berdasarkan warnanya. Hasil dari analisa
tersebut adalah posisi x dan y dari masing-masing objek. Posisi x dan y dari masing-masing
objek akan digunakan untuk mengendalikan pergerakan robot berdasarkan mode yang
diinginkan. Mode pengendalian pergerakan robot terbagi menjadi tiga yaitu bersiap,
berhenti, dan bermain. Mode bersiap robot akan bergerak ke posisi tertentu, mode bermain
robot akan bergerak mengejar bola, menghindari lawan dengan metode Virtual Force Field
(VFF), menendang bola ke gawang dan bertahan dari serangan lawan. Perintah dari sistem
untuk robot akan dikirimkan dengan socket python.
Sistem pengontrol robot soccer menggunakan Raspberry Pi 3 dengan pencahayaan
ruangan yang cukup terang berhasil mendeteksi masing-masing objek berdasarkan warnanya
dengan pengolah citra. Sistem berhasil mengendalikan pergerakan robot berdasarkan dengan
mode yang diinginkan. Sistem berhasil mengontrol pergerakan robot pada mode bersiap
dengan rata-rata error sebesar 1,16% untuk posisi x dan 2,73% untuk posisi y. Sistem
berhasil mengontrol pergerakan robot pada mode bermain dengan rata-rata error sudut akhir
sebesar 1,67%.
Kata kunci: Robotika, Robot soccer, Raspberry Pi, Pengolahan citra, Python, VFF
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
ABSTRACT
The robot technology develops in Indonesia, Kontes Robot Indonesia (KRI) is held to
improve the creativity and ability of college students at robotics technology development.
One of the divisions that contested in Kontes Robot Indonesia is Ekshibisi Robot Soccer
Beroda Indonesia (ERSBI). This research will make a prototype of soccer robot controller
that used by Sanata Dharma University to take part in Kontes Robot Indonesia at division of
Ekshibisi Robot Soccer Beroda Indonesia.
The soccer robot controller will use Raspberry Pi 3 as a mini computer that
automatically control the robot based on video input from a Webcam. Analyze video input
using image processing with the help of python library, that is OpenCV, to determine each
object based on its color. The result of the analysis is the position of x and y of each object.
The x position and y position of each object will be used to control the robot based on the
desired mode. Control mode of robot movement divided into three modes, there are bersiap,
berhenti, and bermain. The bersiap mode will controling robot to a certain position, the
bermain mode will controling after the ball, avoiding the opponent using Virtual Force Field
(VFF) method, kicking the ball into the goal and defend from the opponent's attack.
Commands from the system for robots will execute with a python socket.
The soccer robot control system using Raspberry Pi 3, with enough room lighting,
successfully detects each object based on its color with the image processor. The system
successfully controls the robot based on the desired mode. The system managed to control
the robot in the bersiap mode with an average error of 1.16% for x position and 2.73% for
the y position. The system managed to control robots in bermain mode with an average angle
error of 1.67%.
Keywords: Robotic, Soccer robot, Raspberry Pi, Image processing, Python
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis hantarkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat karunia-Nya
sehingga penulis mampu menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Pengontrol Robot Soccer
Beroda Berbasis Raspberry pi 3 sebagai Prototipe ERSBI 2017 ” dengan baik.
Selama pembuatan tugas akhir ini, penulis menyadari adanya bantuan dan dukungan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ir. Tjendro M. Kom. selaku dosen pembimbing yang memberikan pemikiran, saran,
serta kritik yang membangun dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Seluruh dosen dan laboran Teknik Elektro yang telah memberikan ilmu serta
dukungan kepada penulis saat perkuliahan.
3. Orang tua dan keluarga yang telah mendukung penulis semasa kuliah hingga
menyelesaikan tugas akhir ini.
4. Inge Wijayanti Budiawan, George Setiawan kusuma, Edyanto, Andrian yang selalu
memberikan motivasi semasa kuliah hingga menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Teman-teman di Teknik Elektro, UKF Basket FST, serta UKM Basket USD yang telah
membantu penulis menjadi orang yang lebih baik.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih memiliki kekurangan. Oleh karena itu,
kritik dan saran dari semua pihak yang membangun sangat diharapkan. Semoga skripsi ini
bisa berguna untuk semua pihak. Terima kasih.
Yogyakarta, 22 Mei 2017
Penulis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.......................................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................................... iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ........................................................................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ....................................................v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN .................................................................. vi
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ...................... vii
INTISARI ...................................................................................................................... viii
ABSTRACT .................................................................................................................... ix
KATA PENGANTAR .......................................................................................................x
DAFTAR ISI ................................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL...........................................................................................................xvi
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................1
1.1. Latar Belakang .....................................................................................................1
1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian .............................................................................2
1.3. Pembatasan Masalah ............................................................................................2
1.4. Metodologi Penelitian ..........................................................................................3
BAB II DASAR TEORI .....................................................................................................5
2.1. Raspberry Pi ........................................................................................................5
2.2.1. Raspberry Pi 3 ..............................................................................................5
2.3. USB Webcam.......................................................................................................6
2.4. Python 3 ..............................................................................................................6
2.5. Tkinter ............................................................................................................... 10
2.6. Pengolahan Citra (Image Processing) ................................................................. 12
2.7. OpenCV............................................................................................................. 14
2.8. Vektor................................................................................................................ 16
2.9. Virtual Force Field Method ................................................................................ 17
2.10. Python Socket ................................................................................................ 19
BAB III RANCANGAN PENELITIAN ........................................................................... 23
3.1. Proses Kerja Sistem ........................................................................................... 23
3.2. Perancangan Perangkat Keras ............................................................................ 24
3.2.1. Desain Coach Computer Pengontrol Robot Soccer Beroda ......................... 24
3.2.2. Desain Tata Letak Kamera dan Lapangan ................................................... 25
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
3.3. Perancangan Perangkat Lunak ........................................................................... 27
3.3.1. Diagram Alir Utama ................................................................................... 27
3.3.2. Subprogram Bersiap ................................................................................... 30
3.3.3. Subprogram Berhenti .................................................................................. 33
3.3.4. Subprogram Bermain .................................................................................. 34
3.3.5. Subprogram Menentukan Informasi Sudut Robot, serta Posisi Robot, Lawan
dan Target ................................................................................................................. 36
3.3.6. Subprogram Tindakan Pengontrolan Bertahan ............................................ 39
3.3.7. Subprogram Tindakan Pengontrolan Menyerang ......................................... 41
3.3.8. Subprogram Kirim Perintah ke Robot ......................................................... 44
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 46
4.1. Perubahan Perancangan ..................................................................................... 46
4.1.1. Perubahan Desain Tata Letak Kamera dan Lapangan .................................. 46
4.1.2. Perubahan Mode Bermain ........................................................................... 47
4.1.3. Perubahan Subprogram Kirim Perintah ke Robot ........................................ 48
4.2. Hasil Implementasi ............................................................................................ 50
4.3. Analisa Keberhasilan Sistem .............................................................................. 53
4.4. Pembahasan Perangkat Keras ............................................................................. 65
4.5. Pembahasan Perangkat Lunak ............................................................................ 67
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................ 79
5.1. Kesimpulan ........................................................................................................ 79
5.2. Saran ................................................................................................................. 79
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 80
LAMPIRAN ................................................................................................................... L1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Diagram blok perancangan..............................................................................3
Gambar 2.1 Wujud dari Raspberry pi [3] ............................................................................5
Gambar 2.2 USB Webcam yang digunakan [4] ...................................................................6
Gambar 2.3 Contoh Tkinter .............................................................................................. 11
Gambar 2.4 contoh penggunaan persamaan (2.1) ............................................................. 13
Gambar 2.5 Contoh dari vektor ........................................................................................ 17
Gambar 2.6 Konsep Virtual Force Field .......................................................................... 18
Gambar 2.7 contoh penggunaan socket pada Python [16] ................................................. 20
Gambar 3.1 Blok diagram cara kerja sistem ..................................................................... 23
Gambar 3.2 Tampilan yang didapat kamera dari atas lapangan [17] ................................ 25
Gambar 3.3 Tampak samping kamera serta jangkauannya ................................................ 26
Gambar 3.4 Kerangka interface program utama ............................................................... 27
Gambar 3.5.1 Diagram alir utama .................................................................................... 28
Gambar 3.5.2 Representasi nilai piksel pada lapangan ...................................................... 29
Gambar 3.6.1 Diagram alir subprogram bersiap ............................................................... 30
Gambar 3.6.2 Gambaran pergerakan saat bola di tengah lapangan .................................... 31
Gambar 3.6.3 Gambaran pergerakan saat bola berada di sebelah kiri gawang ................... 31
Gambar 3.6.4 Gambaran pergerakan saat bola berada di sebelah kanan gawang ............... 32
Gambar 3.6.5 Gambaran pergerakan saat bola berada di pojok kiri gawang ...................... 32
Gambar 3.6.6 Gambaran pergerakan saat bola berada di pojok kanan gawang .................. 33
Gambar 3.7 Diagram alir subprogram berhenti ................................................................. 33
Gambar 3.8 Diagram alir Bermain 1................................................................................. 34
Gambar 3.9 Diagram alir Bermain 2................................................................................. 35
Gambar 3.10.1 Diagram alir subprogram menentukan tujuan robot dan posisi lawan........ 36
Gambar 3.10.2 Gambaran arah sudut robot ...................................................................... 38
Gambar 3.11.1 Diagram alir subprogram tindakan pengontrolan bertahan ........................ 39
Gambar 3.11.2 Gambaran algoritma bertahan .................................................................. 40
Gambar 3.12.1 Diagram alir subprogram tindakan pengontrolan menyerang .................... 41
Gambar 3.12.2 Gambaran algoritma menyerang ............................................................... 42
Gambar 3.12.3 Gambaran hasil akhir algoritma VFF........................................................ 43
Gambar 3.13 Diagram alir subprogram kirim perintah ke robot ........................................ 45
Gambar 4.1 Perubahan desain tata letak kamera ............................................................... 46
Gambar 4.2 Perubahan desain lapangan ........................................................................... 47
Gambar 4.3 Diagram alir Bermain 3................................................................................. 48
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
Gambar 4.4 Tampilan GUI ............................................................................................... 51
Gambar 4.5 Tampilan Geany ........................................................................................... 51
Gambar 4.6 Tampilan pada Lapangan Hasil Analisis OpenCV ......................................... 52
Gambar 4.7 Tampilan Hasil Analisa dan Perintah yang Dikirim ....................................... 53
Gambar 4.8 Hasil analisa pada mode bersiap percobaan pertama...................................... 55
Gambar 4.9 Hasil analisa pada mode bersiap percobaan kedua ......................................... 55
Gambar 4.10 Hasil analisa pada mode bersiap percobaan ketiga ....................................... 55
Gambar 4.11 Hasil analisa pada mode bersiap percobaan keempat ................................... 56
Gambar 4.12 Hasil analisa pada mode bersiap percobaan kelima...................................... 56
Gambar 4.13 Hasil analisa pada mode bermain percobaan pertama .................................. 59
Gambar 4.14 Hasil analisa pada mode bermain percobaan kedua ..................................... 60
Gambar 4.15 Hasil analisa pada mode bermain percobaan ketiga ..................................... 60
Gambar 4.16 Hasil analisa pada mode bermain percobaan keempat.................................. 60
Gambar 4.17 Hasil analisa pada mode bermain percobaan kelima .................................... 61
Gambar 4.18 Hasil analisa pada mode bermain percobaan keenam ................................... 61
Gambar 4.19 Hasil analisa pada mode bermain percobaan ketujuh ................................... 61
Gambar 4.20 Hasil analisa video ketika pencahayaan ruangan terang ............................... 64
Gambar 4.21 Hasil analisa video ketika pencahayaan ruangan redup ................................ 64
Gambar 4.21 Hasil analisa video ketika pencahayaan ruangan gelap ................................ 65
Gambar 4.22 Sistem coach computer lengkap dengan alat pembantunya .......................... 66
Gambar 4.23 Lapangan dan tata letak kamera .................................................................. 66
Gambar 4.24 Listing program pemanggilan modul serta inisialisasi variabel .................... 67
Gambar 4.25 Listing program pengaturan komunikasi dengan robot................................. 68
Gambar 4.26 Listing program tampilan antarmuka ........................................................... 68
Gambar 4.27 Listing program fungsi untuk tombol pada antarmuka ................................. 69
Gambar 4.28 Listing program tampilan antarmuka ........................................................... 70
Gambar 4.29 Listing program penentuan posisi dari objek ............................................... 71
Gambar 4.30 Listing program perubahan format data posisi ............................................. 72
Gambar 4.31 Listing program penentuan setpoint pada mode bersiap ............................... 72
Gambar 4.32 Listing program penentuan setpoint pada mode bermain_1 ......................... 73
Gambar 4.33 Listing program penentuan setpoint pada mode bermain_2 ......................... 73
Gambar 4.34 Listing program untuk koreksi sudut saat menghindari lawan ...................... 74
Gambar 4.35 Penentuan jarak antara robot dengan lawan atau target ................................ 75
Gambar 4.36 Listing program untuk pengontrolan gerak robot ......................................... 75
Gambar 4.37 Listing program untuk pengontrolan robot menendang bola ........................ 76
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
Gambar 4.38 Listing program untuk perubahan format data sudut dan radius ................... 77
Gambar 4.39 Listing program untuk mengubah data menjadi string lalu dikirim .............. 77
Gambar 4.40 Listing program untuk perpindahan mode bermain ...................................... 78
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Penggunaan bilangan dalam Python ....................................................................7
Tabel 2.2 Macam-macam operator dalam Python ...............................................................8
Tabel 2.3 Daftar komponen pada Tkinter ......................................................................... 11
Tabel 2.4 Konstanta Keluarga (Family) Protokol.............................................................. 20
Tabel 2.5 Konstanta Type Socket ..................................................................................... 20
Tabel 3.1 Daftar kode untuk informasi dan perintah kepada robot .................................... 44
Tabel 3.2 Format pengiriman informasi dan perintah kepada robot................................... 44
Tabel 3.3 Format pengiriman koreksi sudut belokan robot ............................................... 45
Tabel 4.1 Format pengiriman informasi kepada robot ....................................................... 49
Tabel 4.2 Format pengiriman perintah kepada robot ......................................................... 49
Tabel 4.3 Format pengiriman koreksi sudut belokan robot ............................................... 50
Tabel 4.4 Format informasi yang diterima oleh sistem ..................................................... 53
Tabel 4.5 Data dari pengujian pertama pada mode bersiap ............................................... 54
Tabel 4.6 Error posisi dari percobaan eksekusi mode bersiap ........................................... 58
Tabel 4.7 Data dari pengujian pertama pada mode bermain .............................................. 59
Tabel 4.8 Error sudut dari percobaan eksekusi mode bermain .......................................... 63
Tabel 6.1 Data dari pengujian kedua pada mode bersiap percobaan pertama ................... L2
Tabel 6.2 Data dari pengujian kedua pada mode bersiap percobaan kedua ....................... L3
Tabel 6.3 Data dari pengujian kedua pada mode bersiap percobaan ketiga ...................... L4
Tabel 6.4 Data pengujian kedua pada mode bermain percobaan pertama ......................... L5
Tabel 6.5 Data pengujian kedua pada mode bermain percobaan kedua ............................ L6
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Semakin berkembangnya teknologi robot di Indonesia maka diadakanlah KRI yaitu
Kontes Robot Indonesia yang bertujuan untuk menumbuh kembangkan, meningkatkan
kreativitas, dan kepekaan mahasiswa perguruan tinggi dalam pengembangan bidang
teknologi robotika, selain itu juga meningkatkan pengetahuan tentang sensor dan teknik
kendali yang mutakhir pada mahasiswa perguruan tinggi, serta membudayakan iklim
kompetitif yang positif di lingkungan perguruan tinggi [1].
Salah satu cabang yang diperlombakan dalam Kontes Robot Indonesia adalah cabang
ERSBI yaitu Ekshibisi Robot Soccer Beroda Indonesia. Ekshibisi Robot Soccer Beroda
Indonesia merupakan divisi terbaru pada Kontes Robot Indonesia yang mulai diperkenalkan
pada ekshibisi di KRI 2016 Tingkat Nasional. Aturan kompetisi mengacu pada KRSBI
(lapangan, permainan, game controller). Robot harus memiliki kamera untuk mendeteksi
bola, dengan jumlah dan tipe yang tidak dibatasi. Robot dapat menggunakan komputer luar
sebagai pengendali [2].
Dengan mengikuti Kontes Robot Indonesia dalam bidang Ekshibisi Robot Soccer
Beroda Indonesia, maka nama Universitas Sanata Dharma khususnya program studi Teknik
Elektro akan semakin baik di tingkat nasional. Selain itu dengan mengikuti Kontes Robot
Indonesia dalam bidang Ekshibisi Robot Soccer Beroda Indonesia, maka kemampuan
mahasiswa dari program studi Teknik Elektro dalam bidang sensor, teknik kendali, serta
teknologi robot akan meningkat.
Berdasarkan permasalahan tersebut, pada penelitian ini dibuat sebuah prototipe
pengontrol robot soccer yang dapat dimanfaatkan oleh Teknik Elektro Sanata Dharma untuk
mengikuti Kontes Robot Indonesia dalam bidang Ekshibisi Robot Soccer Beroda Indonesia.
Pengontrolannya menurut peraturan liga robot soccer beroda internasional dengan cara
membuat komputer yang dapat mengontrol robot untuk mengejar, menggiring, dan
menendang bola secara otomatis, serta dilengkapi sebuah kamera yang cakupannya dapat
menangkap video dari keseluruhan lapangan permainan bola. Pengontrolan dapat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
dilakukan dengan berbagai macam cara baik Fuzy maupun Analisis Vektor dan lain-lain.
Penelitian ini akan menggunakan Raspberry Pi 3 sebagai komputer mini yang akan
mengontrol robot secara otomatis serta Webcam sebagai pengambil video untuk menentukan
posisi robot dengan musuh, bola, dan gawang yang dituju. Robot diharapkan mampu
mengejar bola, menggiring bola melewati musuh, mencapai jarak tertentu dari gawang dan
menendang bola.
1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Menciptakan suatu pengontrol robot soccer beroda yang menjadi prototipe untuk
mengikuti Kontes Robot Indonesia dalam bidang Ekshibisi Robot Soccer Beroda
Indonesia.
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Untuk masyarakat:
Menyediakan sebuah bahan acuan, pedoman, dan rujukan untuk pengembangan
pembuatan prototipe pengontrol robot soccer beroda bagi masyarakat luas.
2. Untuk Universitas Sanata Dharma:
Menyediakan prototipe yang nantinya digunakan sebagai bahan acuan, pedoman,
dan rujukan untuk program studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma
dalam mengikuti Kontes Robot Indonesia dalam bidang Ekshibisi Robot Soccer
Beroda Indonesia.
1.3. Pembatasan Masalah
Agar tugas akhir ini bisa mengarah pada tujuan dan untuk menghindari terlalu
kompleksnya permasalahan yang muncul, maka perlu adanya batasan-batasan masalah yang
sesuai dengan judul dari Tugas Akhir ini. Adapun batasan masalah yang dimaksud adalah:
1. Menggunakan Raspberry Pi 3 sebagai komputer mini yang mengolah video
untuk mengontrol robot mengejar dan menggiring bola serta menghindari
lawan.
2. Kamera yang digunakan adalah Raspberry Pi USB Camera.
3. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa pemrograman Python.
4. Komunikasi Wireless dengan robot menggunakan Python Socket.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
5. Luas lapangan keseluruhan adalah sekitar 6m x 4m.
6. Kamera digantungkan pada tiang setinggi 3m sampai dengan 4m dan diletakkan
tepat di tengah lapangan.
7. Bola yang digunakan adalah bola tenis berwarna orange.
8. Warna dari gawang adalah kuning.
9. Ukuran dari robot adalah 40cm (lebar) dan 30cm (tinggi). Terdapat tanda tim
di atasnya
1.4. Metodologi Penelitian
Berdasarkan pada tujuan yang ingin dicapai, metode-metode yang digunakan dalam
penyusunan tugas akhir ini adalah:
1. Studi literatur, yaitu dengan cara mendapatkan data dengan membaca buku-
buku dan jurnal-jurnal yang berkaitan dengan permasalahan yang dibahas
dalam tugas akhir ini.
2. Perancangan subsistem hardware dan software. Tahap ini bertujuan untuk
mencari bentuk model yang optimal dari sistem yang akan dibuat dengan
mempertimbangkan berbagai faktor-faktor permasalahan dan kebutuhan yang
telah ditentukan. Bagian yang dibuat adalah bagian coach computer yang akan
menjadi kontroler bagi robot, pada coach computer akan terdapat monitor,
kamera, beserta keyboard dan mouse. Di dalam coach computer akan terdapat
program penganalisis video yang akan diproses dengan pengolahan citra
sehingga didapatkan posisi objek. Lalu hasil dari pengolahan citra tersebut akan
dipakai untuk menghindari lawan saat mengejar atau menggiring bola menuju
gawang. Untuk mengirimkan perintah ke robot menggunakan modem wireless.
Gambar 1.1 Diagram blok perancangan
U
U
Komunikasi wireless
Coach Computer Robot
Mouse dan
Keyboard
USB
Webcam
TX TX
Monitor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
3. Pembuatan subsistem hardware dan software. Tahap ini bertujuan untuk
membuat model yang sesuai dengan yang telah dirancang pada tahap
sebelumnya.
4. Proses pengambilan data. Data yang diambil adalah informasi atau perintah
yang akan dikirim ke robot yaitu nilai posisi x dan y dari objek (gawang, robot,
lawan, kiper lawan, tujuan tertentu dan bola), serta koreksi sudut untuk
melakukan menghindari lawan. Nilai posisi x dan y didapatkan dari pengolahan
citra video masukan dari USB Camera, sedangkan nilai koreksi sudut
didapatkan dari analisis vektor berdasarkan nilai x dan y yang telah didapatkan.
5. Analisis dan penyimpulan hasil percobaan. Analisis data dilakukan dengan
melihat kemampuan coach computer untuk mengolah masukan video dan dari
hasil pengolahan tersebut sudah mampu mengontrol robot untuk mengejar dan
menggiring bola serta untuk menghindari lawan sudah sesuai dengan dasar
teori. Selain itu juga menganalisis data yang dikirimkan sudah bisa diterima
oleh robot sesuai dengan dasar teori. Setelah itu menyimpulkan berdasarkan
data yang didapat apakah coach computer sudah berhasil mengendalikan robot
soccer beroda dengan baik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Raspberry Pi
Pada gambar 2.1 Raspberry Pi adalah komputer mini seukuran kartu kredit yang dapat
terhubung dengan monitor komputer maupun TV, menggunakan mouse dan keyboard
standard. Raspberry Pi adalah suatu perangkat mini yang memungkinkan orang dari berbagai
usia untuk belajar lebih dalam tentang dunia komputer dan untuk belajar tentang bagaimana
caranya membuat program menggunakan bahasa seperti Python dan Scratch [3].
Gambar 2.1 Wujud dari Raspberry pi [3]
Pada Raspberry pi terdapat beberapa bagian seperti CPU sebagai pemroses utama,
GPU untuk memproses tampilan, RAM sebagai memori penyimpan proses yang sedang
berjalan, serta port sebagai penerima masukan ataupun sebagai keluaran dari Raspberry pi.
2.2.1. Raspberry Pi 3
Raspberry Pi memiliki beberapa seri. Seri yang akan digunakan dalam penelitian kali
ini adalah Raspberry Pi 3 model B. Raspberry Pi 3 model B merupakan seri terbaru dari
Raspberry Pi. Berikut ini adalah spesifikasi dari Raspberry Pi 3 model B:
a. CPU : 4x ARM Cortex-A53, 1.2GHz
b. GPU : Broadcom VideoCore IV
c. RAM : 1GB LPDDR2 (900 MHz)
d. Networking : 10/100 Ethernet, 2.4GHz 802.11n wireless
e. Bluetooth : Bluetooth 4.1 Classic, Bluetooth Low Energy
f. Ports : HDMI, 3.5mm analogue audio-video jack, 4x USB 2.0, Ethernet.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
2.3. USB Webcam
Webcam merupakan singkatan dari web dan camera. Webcam adalah sebutan untuk
kamera yang mengambil gambar pada saat itu juga (Real time) dan gambarnya dapat dilihat
atau ditampilkan secara langsung melalui internet, melalui berbagai macam aplikasi pesan
singkat seperti Yahoo Messenger, AOL Instant Messenger (AIM), Windows Live Messenger,
dan Skype. Pada gambar 2.2 Webcam adalah sebuah kamera video digital kecil yang
dihubungkan ke komputer biasanya melalui USB atau PORTCOM. Pengertian lain dari
Webcam adalah sebuah perangkat berupa kamera yang digunakan sebagai penginput citra
atau gambar yang dikendalikan oleh sebuah komputer atau jaringan komputer. Untuk
kamera yang memiliki lebar lensa sebesar 6mm maka besar sudut view-nya adalah 650,
sedangkan kamera dengan lebar lensa sebesar 4mm maka besar sudut view-nya adalah 800
[4].
Gambar 2.2 USB Webcam yang digunakan [4]
2.4. Python 3
Bahasa pemrograman Python adalah salah satu contoh dari beberapa high-level
language, contoh lainnya adalah C++, PHP, Pascal, dan Java. Selain high-level language
ada juga low-level language yang sering kali disebut dengan bahasa mesin atau assembly
languages.
Kebanyakan program dibuat dengan high-level language. Dengan menggunakan high-
level language, program akan lebih mudah dibuat karena bahasa pemrograman tersebut lebih
mudah dipahami jika dibandingkan dengan low-level language. Selain itu, high-level
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
language lebih portabel artinya bahasa pemrograman tersebut dapat berjalan pada komputer
yang berbeda dengan sedikit atau dengan tanpa penyesuaian [5].
Berikut ini adalah beberapa elemen dalam bahasa pemrograman Python [6]:
a. Input
Input berarti membaca sesuatu dari I/O unit, misalkan keyboard. Pada bahasa Python
untuk menerima masukan dari pengguna (user) dapat menggunakan metode input().
Contoh:
>>> a=input()
5
>>> b=input()
4
>>> z=a+b
>>> z
'54'
b. Data
Data dapat berupa konstanta, variabel, dan struktur yang berisi bilangan, kalimat,
ataupun alamat memori.
Tabel 2.1 Penggunaan bilangan dalam Python
Kategori Contoh
Integer normal (long pada C) 123, -123, 0
Integer panjang (panjang tanpa batas) 123456789L
Floating point(double pada C) 1.23 1.23e10 12E3 12e-3
Bilangan oktal 0123
Bilangan heksadesimal 0x123 0xA
Bilangan kompleks 1+2j
Untuk bilangan yang berjenis panjang maka ditambahkan “l” atau “L” di belakang
bilangan tersebut. Untuk bilangan yang berjenis floating point maka digunakan “e” atau “E”
sebagai tanda eksponensial. Untuk bilangan yang berjenis oktal dan heksadesimal masing-
masing diawali dengan “0” dan “0x”, sehingga jika ingin menulis angka 1 desimal tidak
boleh dengan cara 01, karena 01 artinya angka 1 oktal. Untuk bilangan kompleks dengan
memecahnya menjadi bagian real dan imajiner dan diakhiri dengan “j” atau “J”.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
c. Operator
Operator akan mengubah suatu nilai menjadi nilai lain, mengombinasikan nilai, dan
membandingkan nilai. Yang termasuk operator diantaranya adalah operator Aritmetika dan
Assignment.
Tabel 2.2 Macam-macam operator dalam Python
Operator Definisi Contoh
+ Penjumlahan a = b + c
- Pengurangan a = b - c
* Perkalian a = b * c
/ Pembagian a = b / c
% Sisa pembagian a = b % c
- Negasi a = - b
** Pemangkatan a = b ** c
>> Bitwise shiftright a = b + c
<< Bitwise shiftleft a = b + c
~ Bitwise komplemen a = ~ b
| Bitwise or a = b | c
& Bitwise and a = b && c
^ Bitwise xor a = b ^ c
>, >= Perbandingan lebih besar dan lebih besar sama dengan a > b , a >= b
<, <= Perbandingan lebih kecil dan lebih kecil sama dengan a < b , a <= b
== Perbandingan sama dengan a == b
!=, <> Perbandingan tidak sama dengan a <> b , a != b
d. Output
Output berarti menuliskan informasi ke layar, disk, atau salah satu I/O unit. Untuk
menuliskan output program, pada Python 3 menggunakan fungsi print() untuk kalimat yang
ingin ditulis diberikan tanda kutip ganda(“) di awal dan di akhir kalimat.
Contoh:
>>> print("Hello World")
Hello World
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
e. Kondisional
Kondisional berhubungan dengan sejumlah perintah yang akan dijalankan jika kondisi
tertentu dipenuhi. Untuk melakukan hal tersebut dapat digunakan if, if else.
Contoh:
if x==1:
print(“nilai x adalah 1”)
if x==1:
print(“nilai x adalah 1”)
else:
print(“nilai x tidak sama dengan satu”)
f. Loop
Loop berhubungan dengan sejumlah perintah yang akan dikerjakan beberapa kali,
selama beberapa kondisi dipenuhi atau sampai suatu kondisi terpenuhi. Python
menggunakan pernyataan for dan while untuk melakukan loop(pengulangan).
Contoh:
for i in range (10): #mengulangi proses sebanyak 10 kali
print(“saya adalah anak yang baik”)
x=int(input())
while 1:
x= x-1
print (x)
if x==3 : break
g. Modul NumPy
NumPy adalah paket dasar untuk perhitungan scientific pada bahasa pemrograman
Python, di dalam NumPy terdapat:
1. Perhitungan N-dimensional array
2. Kemampuan untuk mengintegrasi kode C/C++ dan Fortran
3. Operasi aljabar linier, transformasi fourier, dan angka acak
4. Contoh penggunaan NumPy
Contoh:
Import numpy as np
Numpy.array([3, 5, 7, 9, 11])
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
h. Subroutine
Subroutine adalah sekumpulan perintah yang bisa dijalankan dari setiap tempat dalam
program dengan cara memanggil namanya. Python menyebutnya fungsi atau metode. Tata
cara penulisan fungsi atau metode di Python yaitu dengan menggunakan pernyataan def
nama_fungsi().
Contoh:
def mode1():
x=int(input())
while 1:
x= x-1
print (x)
2.5. Tkinter
Tkinter adalah pustaka standard yang dimiliki oleh Python. Kombinasi Python dan
Tkinter ini menghasilkan sebuah tampilan grafik yang mudah untuk dibuat sekaligus
menarik. Tkinter menyediakan berbagai komponen grafis diantaranya tombol, label, kotak
teks, yang mana komponen-komponen ini sangatlah sering digunakan dalam aplikasi GUI.
Komponen Tkinter ini sering disebut widget [7]. Modul Tkinter berisi berbagai kelas dan
komponen yang diperlukan untuk membangun sebuah aplikasi GUI. Untuk menggunakan
komponen Tkinter maka harus memanggilnya terlebih dahulu. Cara untuk memanggil modul
Tkinter adalah sebagai berikut:
import Tkinter
Bisa juga dengan memanggil semua metode, kelas, dan atribut dari modul Tkinter
dengan menggunakan cara seperti berikut:
from Tkinter import *
Setiap aplikasi GUI seharusnya memiliki sebuah jendela utama (root window), yang
dapat berisi berbagai komponen yang diperlukan dalam aplikasi yang akan dibuat. Untuk
membuat jendela utama dari suatu aplikasi maka digunakan cara seperti berikut.
top = Tkinter.Tk()
Jika menggunakan pernyataan from-import untuk memanggil modul Tkinter, maka
penulisannya adalah sebagai berikut.
top = Tk()
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Gambar 2.3 Contoh Tkinter
Dengan menggunakan Tkinter, dapat ditambahkan beberapa komponen pada aplikasi
yang dibuat. Komponen ini bisa berdiri sendiri atau dapat diisi komponen lain (container).
Komponen yang berdiri sendiri merupakan komponen yang tidak dapat diisi oleh komponen
lain, misalkan tombol, checkbox, dan label. Komponen container merupakan komponen
yang bisa berisi atau ditempeli oleh komponen lain seperti frame dan window. Gambar 2.3
adalah contoh dari penggunaan Tkinter.
Tabel 2.3 Daftar komponen pada Tkinter
Komponen Deskripsi
Frame Komponen Frame berfungsi sebagai kontainer bagi komponen
lain.
Label Frame Komponen Label Frame sama seperti Frame namun terdapat
keterangan di atasnya.
Canvas Komponen Canvas digunakan untuk menggambar bentuk seperti
garis, lingkaran, poligon, dan kotak
Button Komponen Button berfungsi untuk menampilkan sebuah tombol.
Radio Button Komponen Radio Button berfungsi menampilkan sejumlah
pilihan dalam bentuk tombol radio.
Scale Komponen Scale berfungsi sebagai menampilkan skala geser
Text Komponen Text berfungsi sebagai penampil teks dalam multi
baris
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
2.6. Pengolahan Citra (Image Processing)
Saat ini istilah citra sangat populer. Banyak peralatan elektronik yang menghasilkan
citra seperti camera, scanner, dan mikroskop digital. Bukan hanya perangkat keras namun
banyak juga perangkat lunak untuk mengolah citra seperti Adobe Photoshop. Lalu menurut
Jain (1989) pengertian pengolahan citra adalah pemrosesan gambar berdimensi dua melalui
komputer digital [8].
Secara fisis atau visual, sebuah citra adalah representasi dari informasi yang
terkandung di dalamnya sehingga mata manusia dapat menganalisis dan
menginterpretasikan informasi tersebut sesuai dengan tujuan yang diharapkan [9].
Kandungan informasi citra dapat dibagi menjadi dua yaitu informasi dasar dan informasi
yang bersifat abstrak. Informasi dasar adalah informasi yang dapat diolah secara langsung
tanpa membutuhkan bantuan tambahan pengetahuan khusus. Informasi dasar ini berupa
warna (color), bentuk (shape) dan tekstur (texture). Informasi abstrak adalah informasi yang
tidak secara langsung dapat diolah kecuali dengan tambahan pengetahuan khusus. Contoh
informasi yang bersifat abstrak adalah ekspresi wajah di dalam sebuah citra yang dapat
menggambarkan situasi perasaan seseorang (keadaan senang, sedih, marah, dan lainnya).
Secara matematis, sebuah citra dapat didefinisikan dengan fungsi dua dimensi f(x,y)
dimana x dan y adalah koordinat spasial (plane) dan f adalah nilai intensitas warna pada
koordinat x dan y. Nilai f, x, dan y semuanya adalah nilai berhingga. Bila nilai-nilai ini
bersifat kontinu maka citranya disebut citra analog. Bila nilai-nilai ini bersifat diskret maka
citranya disebut citra digital. Citra digital umumnya dua dimensi (2D) yang dinyatakan
dalam bentuk matriks dengan jumlah elemen berhingga. Setiap elemen matriks citra
memiliki posisi koordinat x dan y tertentu dan juga memiliki nilai. Secara umum, citra digital
merupakan representasi piksel-piksel dalam ruang 2D yang dinyatakan dalam matriks
berukuran N baris dan M kolom seperti pada persamaan (2.1). Setiap elemen matriks disebut
piksel (picture element, image element, atau pel). Nilai setiap piksel f pada posisi koordinat
x dan y merepresentasikan intensitas warna dan dapat dikodekan dalam 24 bit untuk citra
berwarna (dengan tiga komponen warna RGB: R = Red, G = Green, dan B = Blue), 8 bit
untuk citra gray-level atau 1 bit untuk citra biner.
𝐹 = [𝑓(𝑥, 𝑦)] = [𝑓(0,0) … 𝑓(0,𝑀): … :
𝑓(𝑁, 1) … 𝑓(𝑁,𝑀)] (2.1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
Gambar 2.4 contoh penggunaan persamaan (2.1)
Video adalah sekumpulan citra yang direkam atau diakuisisi selama satu satuan waktu
tertentu. Citra di dalam video lebih dikenal dengan istilah frame atau frame citra. Kecepatan
standard perekaman dan visualisasi video disesuaikan dengan kecepatan mata manusia
dalam memahami dan menganalisis informasi yang terkandung di dalam setiap frame.
Mengingat bahwa citra adalah bagian dari video, maka setiap teori pengolahan citra
digital juga merupakan teori pengolahan video digital. Secara visual, video adalah sederetan
frame citra yang terekam oleh sensor dalam satu satuan waktu tertentu. Normalnya,
kecepatan perekaman sebuah video adalah antara 25 sampai 30 citra per detik. Kecepatan
ini disesuaikan dengan kecepatan normal visual mata manusia dalam menganalisis dan
memahami pergerakan informasi yang terkandung dalam sederetan citra tersebut.
Ditinjau dari sudut pandang elektronika analog, video adalah sinyal-sinyal analog
dengan amplitudo (yang merepresentasikan intensitas warna cahaya) yang dapat bervariasi
dan berubah secara kontinu menurut fungsi spasio-temporal (spasial dan waktu).
Secara matematis, sinyal video analog merupakan fungsi 1-D f(t), dan setelah melalui
proses sampling dan kuantisasi maka fungsi ini menjadi fungsi diskret f (n, m, t), di mana n
= {1, 2, ..., N} menyatakan baris ke-n citra dan m = {1, 2, ..., M} menyatakan titik sampel
ke-m (atau yang lebih dikenal sebagai piksel ke-m dalam baris ke-n citra), t menyatakan
frame citra pada waktu t sedangkan f menyatakan nilai intensitas warna piksel pada posisi
(n, m) dari frame citra pada waktu t.
y1
X1
f(x1,y1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
Menurut Gonzalez dan Woods (2002) ruang warna adalah suatu spesifikasi sistem
koordinat dan suatu sub ruang dalam sistem tersebut dengan setiap warna dinyatakan dengan
satu titik di dalamnya. Tujuan dibentuknya ruang warna adalah untuk memfasilitasi
spesifikasi warna dalam bentuk standar. Ada berbagai macam ruang warna contohnya adalah
RGB dan HSV [8].
Ruang warna HSV mengacu pada hue, saturation, and value (value identik dengan
luminance), dengan ide merepresentasikan nuansa warna dalam koordinat silindris 3-D.
Model HSV disebut hexcone model [9]. Persamaan yang digunakan untuk konversi dari
ruang RGB ke HSV adalah seperti berikut:
𝑉 = 𝑀𝑎𝑘𝑠 (2.2)
𝐻 =
{
𝑇𝑖𝑑𝑎𝑘 𝑡𝑒𝑟𝑑𝑒𝑓𝑖𝑛𝑖𝑠𝑖 𝑗𝑖𝑘𝑎 𝑀𝑎𝑘𝑠 = 𝑀𝑖𝑛
(𝐺 − 𝐵
𝑀𝑎𝑘𝑠 −𝑀𝑖𝑛)𝑥 𝐴 𝑗𝑖𝑘𝑎 𝑀𝑎𝑘𝑠 = 𝑅
(𝐵 − 𝑅
𝑀𝑎𝑘𝑠 −𝑀𝑖𝑛+ 2) 𝑥 𝐴 𝑗𝑖𝑘𝑎 𝑀𝑎𝑘𝑠 = 𝐺
(𝑅 − 𝐺
𝑀𝑎𝑘𝑠 −𝑀𝑖𝑛+ 4)𝑥 𝐴 𝑗𝑖𝑘𝑎 𝑀𝑎𝑘𝑠 = 𝐵
(2.3)
𝑆 = { 0 𝑗𝑖𝑘𝑎 𝑀𝑎𝑘𝑠 = 𝑀𝑖𝑛
(𝑀𝑎𝑘𝑠 −𝑀𝑖𝑛) 𝑗𝑖𝑘𝑎 𝑙𝑎𝑖𝑛𝑛𝑦𝑎
(2.4)
Dengan R = Red, G = Green, B = Blue, Maks = max[R, G, B] dan Min = min[R, G, B]
dan A = 60o jika dalam derajat dan A = 𝜋
3 bila dalam radian.
2.7. OpenCV
OpenCV (Open Computer Vision) adalah sebuah library yang sudah sangat familier
pada operasi Pengolahan Citra Computer Vision. Computer Vision itu sendiri adalah cabang
dari Bidang Ilmu Pengolahan Citra (Image Processing) yang memungkinkan komputer
dapat melihat seperti manusia. Dengan vision tersebut komputer dapat mengambil
keputusan, melakukan aksi, dan mengenali terhadap suatu objek. Beberapa
pengimplementasian dari Computer Vision adalah Face Recognition, Face Detection, Face
or Object Tracking, dan Road Tracking [10]. Berikut ini adalah beberapa contoh function
yang terdapat pada library OpenCV [11]:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
a. Mengambil video sebagai input
Untuk mengambil video, function yang dibutuhkan adalah VideoCapture(). Parameter
yang diisi dalam function tersebut adalah device index atau nama file video tersebut. Device
index sebagai nomor untuk memilih kamera mana yang digunakan, jika hanya menggunakan
satu kamera maka cukup mengisi parameter tersebut dengan angka 0.
Contoh:
Import cv2
vid = cv2.VideoCapture(0)
while(True):
# Mengambil video per frame
ret, frame = vid.read()
# Mengambil video dalam mode hitam-putih
abu = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# Menampilkan frame yang dihasilkan
cv2.imshow(‘frame’, abu)
if cv2.waitKey(1) & 0Xff == ord(‘q’):break
# menampilkan hasil akhir ketika semua proses telah selesai
vid.release()
cv2.destroyAllWindows()
b. Mendeteksi objek berdasarkan warna
Untuk mendeteksi suatu objek, manusia dapat melakukan hal tersebut dengan cara
mengenali bentuk objek ataupun warna objek tersebut. Begitu juga komputer, dengan
computer vision maka komputer bisa mendeteksi suatu objek berdasarkan bentuknya (Edge
Detection) atau warnanya (Color Detection). Jika mendeteksi suatu objek berdasarkan
warna, openCV dapat menggunakan functioncv2.cvtColor() untuk mengonversi pemilihan
warna berdasarkan metode HSV (Hue Saturation Value) dari BGR (Blue Green Red),
pendeteksian warna dengan metode HSV lebih mudah dibandingkan dengan BGR [12].
Selain itu digunakan juga cv2.inRange() untuk menentukan warna apa yang ingin dideteksi.
Pendeteksian warna dengan HSV menggunakan perhitungan array sehingga dibutuhkan
modul NumPy sebagai bantuan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
Contoh:
import numpy as np
import cv2
vid = cv2.VideoCapture(0)
while(1):
ret, frame = vid.read()
#konversi BGR ke HSV
hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
#mendefinisikan warna yang dipilih
batas_bawah = np.array([110,50,50])
batas_atas = np.array([130,255,255])
#mendeteksi warna yang diinginkan
mask = cv2.inrange(hsv, batas_bawah, batas_atas)
c. Mendeteksi pergerakan objek dengan camshift
Untuk melakukan tracker (mendeteksi pergerakan) suatu objek, OpenCV
menyediakan suatu function yaitu camshift. Metode ini mendeteksi objek berdasarkan warna
dan juga memperhitungkan perubahan warna yang terjadi ketika objek bergerak. Hal
tersebut akan mengakibatkan active windows yang mendeteksi objek tersebut berubah
besarnya sesuai dengan pergerakan objek tersebut.
Contoh pemanggilan fungsi CamShift():
ret, track_window = cv2.CamShift(objek yang ingin dideteksi, batas active window,
keadaan tracker berhenti)
2.8. Vektor
Sebuah besaran yang memiliki magnitudo dan arah, disebut besaran vektor. Besaran
lain yang merupakan vektor adalah perpindahan, gaya, dan momentum. Akan tetapi, banyak
juga besaran yang tidak memiliki arah, seperti massa, waktu, dan suhu. Besaran semacam
ini dapat dinyatakan secara lengkap dengan angka dan satuan, dan disebut dengan besaran
skalar [13]. Pada gambar 2.5 menunjukkan contoh dari sebuah vektor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
Gambar 2.5 Contoh dari vektor
a. Untuk menentukan besar vektor dari suatu objek berdasarkan posisi (x,y):
𝐹 = √𝑥2 + 𝑦2 (2.5)
b. Untuk menentukan besar sudut dari objek tersebut dengan sumbu x:
𝛼 = 𝑎𝑟𝑐 tan𝑦
𝑥
(2.6)
c. Untuk menentukan selisih sudut kedua objek:
𝜃 = 𝛼1 − 𝛼2 ; 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 𝛼1 > 𝛼2 (2.7)
d. Untuk menghitung besar resultan kedua gaya:
𝑅 = √𝐹12 + 𝐹2
2 + 2𝐹1𝐹2 cos∠(𝐹1, 𝐹2) (2.8)
e. Untuk menghitung arah dari resultan kedua gaya:
𝜎 = 𝑎𝑟𝑐 sin𝐹1 sin(180 − 𝜃)
𝑅
(2.9)
f. Untuk menghitung besar vektor perpindahan:
𝐹 = √(𝑥2 + 𝑥1)2 + (𝑦2 + 𝑦1)2 (2.10)
2.9. Virtual Force Field Method
Metode Virtual Force Field dikembangkan oleh Koren dan Borenstein pada tahun
1989. Metode ini dapat diartikan sebagai perpaduan dari metode Certain grids dan Potential
Fields Method. Sesuai dengan gambar 2.6 metode ini didesain untuk menghindari rintangan
secara Real-Time. Sebuah window virtual melingkupi sebuah region yang bergerak
bersamaan dengan robot secara tidak terlihat, window virtual tersebut disebut dengan active
window dan melingkupi sebuah area dari batas tertentu. Pusat dari window tersebut berada
pada titik tengah dari robot [14].
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Gambar 2.6 Konsep Virtual Force Field
Jika lawan berada dalam area active window maka program nantinya akan menghitung
besar resultan antara dinding dan lawan terhadap robot [15]. Berikut ini adalah langkah-
langkahnya:
a. Perhitungan besar vektor antara robot dengan lawan atau target menggunakan
persamaan 2.10, dimana:
𝐹 = Besar vektor antara robot dengan lawan atau target
𝑥1 = Nilai X dari robot
𝑦1 = Nilai Y dari robot
𝑥2 = Nilai X dari lawan atau target
𝑦2 = Nilai Y dari lawan atau target
b. Menghitung besar sudut antara robot dengan lawan dan robot dengan target
menggunakan persamaan 2.2
𝛼 = 𝑎𝑟𝑐 tan (𝑦2 − 𝑦1𝑥2 − 𝑥1
) (2.11)
Keterangan:
𝛼 = Besar sudut antara robot dengan lawan atau target
𝑥1 = Nilai X dari robot
𝑦1 = Nilai Y dari robot
𝑥2 = Nilai X dari lawan atau target
𝑦2 = Nilai Y dari lawan atau target
Active window
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
c. Menghitung selisih antar sudut robot dengan lawan dan sudut robot dengan target
menggunakan persamaan 2.7. dimana:
𝜃 = Besar jumlah sudut antara robot dengan lawan dan sudut robot
dengan target
𝛼1 = Besar sudut antara robot dengan lawan
𝛼2 = Beasr sudut antara robot dengan target
d. Menghitung besar resultan dari robot dengan lawan dan robot dengan target
menggunakan persamaan 2.8. dimana:
𝑅 = Besar resultan dari robot dengan lawan dan robot dengan bola
𝐹1 = Besar vektor antara robot dengan lawan
𝐹2 = Beasr vektor antara robot dengan target
e. Menghitung besar sudut resultan dari robot dengan lawan dan robot dengan target
menggunakan persamaan 2.9. dimana:
𝜎 = Besar sudut resultan dari robot dengan lawan dan robot dengan
bola
𝐹1 = Besar vektor antara robot dengan lawan
𝑅 = Besar resultan dari robot dengan lawan dan robot dengan bola
𝜃 = Besar selisih sudut antara robot dengan lawan dan sudut robot
dengan target
2.10. Python Socket
Python hanya menggunakan dua domain komunikasi, yaitu UNIX (AF_UNIX) dan
Internet (AF_INET) domain. Pengalamatan pada UNIX domain direpresentasikan sebagai
string, dinamakan dalam lokal path: contoh /tmp/sock. Sedangkan pengalamatan Internet
domain direpresentasikan sebagai tuple(host,port), dimana host merupakan string yang
merepresentasikan nama host internet yang sah (hostname), misalnya: darkstar.drslump.net
atau berupa IP address dalam notasi dotted decimal, misalnya: 192.168.1.1. Dan port
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
merupakan nomor port yang sah antara 1 sampai 65535. Tetapi dalam keluarga UNIX
penggunaan port di bawah 1024 memerlukan akses root privileges. Sebelum menggunakan
modul socket dalam Python, modul socket harus terlebih dahulu diimport [16]. Pada gambar
2.7 menunjukkan contohnya:
Gambar 2.7 contoh penggunaan socket pada Python [16]
Socket dibuat melalui pemanggilan socket(family, type[Protokol]). Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat pada tabel 1 dan tabel 2 berikut ini:
Tabel 2.4 Konstanta Keluarga (Family) Protokol
Family Penjelasan
AF_UNIX Unix Domain Protocol
AF_INET IPv4 Protocol
AF_INET6 Ipv6 Protocol
Tabel 2.5 Konstanta Type Socket
Type Penjelasan
SOCK_STREAM Stream Socket (TCP)
SOCK_DGRAM Datagram Socket (UDP)
SOCK_RAW Raw Socket
Untuk proto bersifat opsional dan biasanya bernilai 0. Untuk membuat socket stream
(TCP) internet domain digunakan statement berikut:
sock = socket.socket (socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
Jika SOCK_STREAM diganti dengan SOCK_DGRAM berarti membuat socket
datagram (UDP). Kemudian untuk membuat socket stream dalam UNIX domain:
sock = socket.socket(socket.AF_UNIX, socket.SOCK_STREAM)
Sebuah server adalah sebuah proses yang mendengarkan (listen) pada port tertentu.
Ketika proses lain ingin berhubungan dengan server atau menggunakan layanan server,
maka proses harus terhubung dengan alamat dan nomor port tertentu yang dispesifikasikan
oleh server. Hal ini dilakukan dengan memanggil metode socket connect(address), dimana
address adalah sebuah tuple (host, port) untuk internet domain dan pathname untuk UNIX
domain. Berikut ini adalah contohnya:
sock.connect (('localhost',12345)) atau
sock.connect (('192.168.1.1',12345))
Sedangkan untuk UNIX domain,
sock.connect ('/tmp/sock') #Koneksi ke file socket
Setelah socket berhasil dibuat, maka Python akan mengembalikan sebuah socket
descriptor. Sebelum digunakan, maka socket harus diikatkan (binding) ke alamat dan nomor
port yang sesuai agar proses lain dapat ditujukan ke socket. Berikut ini contoh untuk binding
socket pada internet domain:
sock.bind(('localhost',12345)) atau
sock.bind(('192.168.1.1',12345))
Sedangkan untuk mengikatkan (binding) socket pada UNIX domain digunakan :
sock.bind('/tmp/sock') #/tmp/sock merupakan file socket
Perintah di atas akan membuat file pipe /tmp/sock yang dapat digunakan untuk
berkomunikasi antara server dan client.
Setelah socket diikatkan (bind), langkah selanjutnya adalah memanggil metode listen
(queue). Perintah ini menginstruksikan socket untuk listen pada port-port yang telah
diikatkan (bind), dan queue merupakan sebuah integer yang merepresentasikan maksimum
antrian koneksi. Berikut ini adalah contoh penggunaannya:
sock.listen(5) #Mendengarkan koneksi dengan maksimum antrian sebanyak 5
Untuk menerima koneksi dari permintaan (request) client pada koneksi yang
menggunakan socket stream (TCP), metode yang digunakan adalah accept(). Berikut contoh
penggunaannya:
sock.accept() #Menerima koneksi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
statement di atas akan mengembalikan sebuah tuple (conn, address) dimana conn adalah
objek socket baru yang berguna untuk mengirim dan menerima data dari koneksi, dan
address merupakan alamat dari client.
Menerima koneksi tidak akan berarti tanpa digunakan untuk mengirim dan menerima
data. Oleh karena itu, digunakan metode send(string) untuk socket stream (TCP) dan
sendto(string,address) untuk socket datagram (UDP). Berikut ini penggunaan untuk socket
stream.
sock.send('ini pesan dari server')
Sedangkan untuk socket datagram digunakan:
sock.sendto('pesan dari server' , ('192.168.1.1' , 12345))
Untuk menerima data yang dikirim dari server digunakan metode recv(bufsize) untuk
socket stream dan recvfrom(bufsize). Berikut ini penggunaan untuk socket stream.
sock.recv(1024) #Menerima data sebesar 1024 byte
Statement di atas akan mengembalikan data yang dikirimkan oleh client.
sedangkan untuk socket datagram :
sock.recvfrom(1024) #Menerima data sebesar 1024 byte
statement di atas akan mengembalikan dua buah field yaitu data dan address.
Untuk menutup koneksi yang telah dibuat digunakan metode close(s). Berikut ini
adalah penggunaanya :
sock.close() #Menutup koneksi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
BAB III
RANCANGAN PENELITIAN
3.1. Proses Kerja Sistem
Perancangan alat ini terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu Raspberry Pi 3, Kamera,
Monitor, Keyboard, Mouse, Adapter, serta modem wireless. Raspberry Pi 3 bersama
Monitor, Keyboard, Mouse, dan Adapter digunakan sebagai komputer mini yang nantinya
akan dibuat program utama di dalamnya dengan menggunakan bahasa pemrograman Python
untuk mengontrol robot soccer beroda. Kamera yang digunakan adalah USB Webcam.
Keyboard, monitor, dan Mouse diperlukan untuk membantu membuat program utama untuk
mengontrol robot soccer beroda dalam Raspberry Pi 3. Lalu modem wireless untuk
mengirimkan perintah ke robot.
Gambar 3.1 Blok diagram cara kerja sistem
Cara kerja sistem secara keseluruhan, di dalam Raspberry Pi 3 yang dilengkapi dengan
monitor, keyboard, mouse, dan adapter akan dibuat program utama yang digunakan untuk
mengontrol robot soccer beroda. Program tersebut akan memproses input berupa video yang
ditangkap oleh USB Webcam sehingga didapatkan nilai posisi x dan y dari robot, lawan,
bola, kiper lawan serta gawang yang dituju.
U U
Komunikasi wireless
Robot
Mouse dan
Keyboard
USB
Webcam
TX RX
Monitor
GUI & Socket
Python VFF
Pengolahan
Citra
Raspberry pi 3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Pemrosesan inputan video menggunakan metode pengolahan citra yang dilakukan
dengan bantuan library OpenCV. Dengan pengolahan citra maka setiap objek dapat
dibedakan melalui warnanya masing-masing. Setelah warna dari masing-masing objek
diidentifikasi maka dengan bantuan OpenCV ditentukan nilai dari x dan y dari masing-
masing objek berdasarkan fungsi warnanya menurut dasar teori persamaan 2.1.
Nilai x dan y yang sudah didapat akan digunakan mengontrol robot untuk mengejar,
menggiring bola menuju gawang yang dituju serta menghindari lawan. Proses tersebut juga
akan terus berulang hingga robot berada pada jarak tertentu dari gawang yang dituju lalu
robot akan menendang bola. Untuk melakukan tindakan menghindari lawan digunakan
metode VFF (Virtual Force Field) yang mengolah nilai x dan y dari masing-masing objek
menjadi besaran sudut untuk melakukan pembelokan.
Perintah yang dikirimkan oleh program utama di dalam Raspberry Pi 3 akan dikirim
melalui modem wireless dengan menggunakan protokol Python Socket agar tidak mendapat
gangguan dari luar. Perintah yang dikirim adalah posisi x dan y dari robot, lawan, bola, kiper
lawan, serta gawang. Setiap perintah nantinya akan diberikan kode-kode unik yang hanya
bisa dibaca oleh robot.
3.2. Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras sistem berupa desain Coach computer sebagai
pengontrol robot soccer beroda serta tata letak dari USB camera sesuai dengan ketentuan
lomba.
3.2.1. Desain Coach Computer Pengontrol Robot Soccer Beroda
Pada gambar 3.1, perancangan coach computer pengontrol robot soccer beroda,
Raspberry pi 3 akan dilengkapi dengan acrylic case khusus untuk Raspberry Pi 3 beserta
Heatsink sehingga coach computer tersebut awet digunakan dalam durasi yang lama. Untuk
catuan daya akan disediakan oleh PSU Adapter 5V 3A. Adapter tersebut digunakan sebagai
power supply Raspberry Pi 3, dengan keluarannya 5V 3A maka Raspberry Pi 3 tidak akan
kekurangan daya ketika ditambah dengan USB Webcam. Untuk mempermudah pembuatan
program utama maka ditambahkan monitor, keyboard, dan mouse. Coach computer juga
akan dilengkapi dengan USB Webcam sebagai penangkap video saat pertandingan sedang
berlangsung yang akan dianalisis oleh program utama sebagai inputannya. Lalu akan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
dilengkapi modem wireless sebagai penyedia jaringan internet agar dapat mengirimkan
perintah untuk robot saat pertandingan sedang berlangsung.
3.2.2. Desain Tata Letak Kamera dan Lapangan
Pada perancangan tata letak kamera sebagai pendeteksi robot, lawan, bola, serta
gawang yang dituju, USB Webcam akan digantungkan pada tiang dengan tinggi 3 – 4 m
sesuai dengan keadaan pada saat lomba. Kamera akan diletakkan tepat di tengah lapangan
dengan ketinggian yang telah disesuaikan, dengan posisi tersebut maka kamera dapat
mengambil video dari seluruh lapangan.
Untuk perancangan lapangan disesuaikan dengan ketentuan yang berlaku pada
Ekshibisi Robot Soccer Beroda 2016 yaitu [17]:
1. Luas lapangan keseluruhan adalah sekitar 6m x 4m.
2. Radius lingkaran tengah adalah 60cm.
3. Kotak penalti berukuran 300cm x 60cm.
4. Gawang berukuran lebar 80cm tinggi 40cm diukur dari sisi dalam tiang.
5. Warna dari gawang adalah warna kuning.
Gambar 3.2 Tampilan yang didapat kamera dari atas lapangan [17]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
Untuk menentukan spesifikasi kamera yang akan digunakan maka seperti gambar 3.3
dimisalkan nilai ketinggian penggantungan kamera adalah maksimal sesuai aturan lomba
yaitu 4m, lalu menghitung besar sudut yang diperlukan untuk mencakup seluruh lapangan
menggunakan aturan segitiga.
Gambar 3.3 Tampak samping kamera serta jangkauannya
Berdasarkan gambar 3.3 maka ditentukan:
Panjang alas = 3m
Tinggi = 4m
Maka berdasarkan aturan segitiga siku-siku besar x adalah:
tan 𝑥 = 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑎𝑙𝑎𝑠
𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖
𝑥 = tan−1𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑎𝑙𝑎𝑠
𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖
𝑥 = tan−13𝑚
4𝑚 = 36,87o
Maka besar sudut view yang diperlukan sebesar: 2 × 36,87𝑜 = 73,74o. Berdasarkan
hal tersebut maka kamera yang digunakan menurut dasar teori adalah kamera yang memiliki
lebar lensa sebesar 4mm dengan besar sudut view-nya 80o.
Agar area yang ditangkap oleh kamera efisien maka dihitung kembali ketinggian
penggantungan kamera dengan menggunakan aturan segitiga siku-siku.
Panjang alas = 3m
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
X = 40o
Sudut sisanya = (180 - 40 - 90)o = 50o
Maka menurut aturan sin:
𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖
sin 50=
3
sin 40
𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 = 3 × sin 50
sin 40= 3,57𝑚
Berdasarkan hasil perhitungan maka kamera akan digantungkan setinggi 3,57m.
3.3. Perancangan Perangkat Lunak
Pada perancangan perangkat lunak akan dibuat program utama yang berisi program
untuk menampilkan interface untuk menentukan mode permainan, program pengolah citra
yang diberikan oleh USB Webcam agar didapatkan koordinat dari setiap objek, serta
program VFF untuk mengontrol robot mengejar atau menggiring bola untuk menghindari
lawan.
3.3.1. Diagram Alir Utama
Diagram alir utama ditunjukkan pada gambar 3.5 program utama menunjukkan proses
komputer mini mengontrol robot secara keseluruhan. Pada tahap awal program utama pada
monitor akan muncul tampilan interface yang berisi 3 tombol yang merupakan keadaan saat
lomba.
Gambar 3.4 Kerangka interface program utama
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
Gambar 3.5.1 Diagram alir utama
Mode bersiap adalah mode yang mengatur robot bergerak ke tengah lapangan untuk
bersiap dalam permainan seperti keadaan kick off pada permainan sepak bola ataupun
bergerak ke posisi tertentu seperti pada saat bertahan untuk tendangan bebas dari lawan
maupun bersiap untuk menendang bola saat robot mendapat tendangan bebas.
Mode berhenti adalah mode yang mengatur agar robot menghentikan proses yang
sedang berlangsung. Caranya adalah dengan mengganti nilai setpoint dari robot agar robot
berhenti yaitu dengan membuat posisi serta sudut robot sekarang menjadi setpoint dan
berhenti mengirimkan informasi dan perintah pada robot sehingga robot akan menjadi diam.
Mode bermain adalah mode yang mengatur robot untuk mengejar dan menggiring bola
menuju gawang lalu menembak bola tersebut ke dalam gawang. Pada saat dalam mode
bermain, pertama robot akan mendeteksi apakah bola dalam penguasaan lawan atau tidak.
Jika bola dalam penguasaan lawan maka robot akan melakukan tindakan pengontrolan
Ya Ya
Tidak Tidak
Mulai
Menampilkan GUI ke
monitor
Pilih mode
Mode
Berhenti ?
Bersiap
Bermain
Berhenti
Selesai
Mode
Bersiap ?
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
bertahan agar dapat merebut bola. Jika bola dalam keadaan bebas maka robot akan
melakukan tindakan pengontrolan menyerang. Tindakan pengontrolan bertahan adalah
perintah untuk membuat robot berada di depan lawan dan bersiap untuk merebut bola, jika
bola sudah direbut maka robot akan melakukan tindakan pengontrolan menyerang yaitu
membawa bola menuju gawang dan berusaha membuat goal (mencetak angka).
Di dalam masing-masing mode terdapat berbagai macam pengontrolan pergerakan
robot. Untuk mengontrol robot digunakan koordinat x dan y dari masing-masing objek yang
diolah dengan analisis vektor. Nilai x dan y didapatkan dari pengolahan citra, berdasarkan
dasar teori pada subbab 2.5 persamaan 2.1 maka nilai dari setiap piksel di lapangan akan
dibuat seperti pada gambar 3.5.2. dimana nilai x maksimal adalah 600 dan nilai y maksimal
adalah 400.
Nilai x dan y dari masing-masing objek yang didapatkan akan dijadikan perintah yaitu
berupa setpoint yang diinginkan dan informasi yaitu berupa letak posisi robot serta sudut
robot sekarang, posisi lawan, kiper lawan yang akan dikirim tergantung dari mode yang
sedang berlangsung pada robot.
Gambar 3.5.2 Representasi nilai piksel pada lapangan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
3.3.2. Subprogram Bersiap
Pada gambar 3.6.1 menunjukkan bagaimana kerja dari mode bersiap. Saat dalam mode
bersiap maka kamera akan mengambil video yang akan dianalisis oleh program utama untuk
mengontrol robot bergerak mendekati bola dan bersiap untuk mengejar bola. Pada proses ini
robot akan dikontrol untuk bergerak ke tengah lapangan untuk bersiap seperti dalam kick off
dalam sepak bola yang sebenarnya, serta robot akan dikontrol ke posisi tertentu untuk
bersiap menghadapi tendangan bebas dari lawan maupun saat tendangan bebas oleh robot.
Nilai x dan y dari robot dan target yang didapat dari proses menentukan pergerakan
robot akan dijadikan setpoint serta informasi keberadaan robot sekarang, nilai tersebut akan
diolah oleh robot untuk menentukan PWM yang diberikan ke motor. Selain itu nilai x dan y
akan diolah berdasarkan dasar teori pada subbab 2.7 agar didapatkan sudut untuk
menentukan seberapa besar dan arah robot harus membelok.
Gambar 3.6.1 Diagram alir subprogram bersiap
Ya
Proses menentukan
informasi sudut robot,
serta posisi robot, dan
target
Tidak Sudah di
tujuan?
Kirim perintah
ke robot
Mulai
Selesai
Tindakan
pengontrolan
bersiap
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Tindakan pengontrolan bersiap adalah tindakan untuk menentukan posisi setpoint
dari robot. Berdasarkan gambar 3.5.2 maka ditentukan:
a. Jika posisi bola di tengah lapangan seperti pada saat kick off atau tendangan bebas
untuk robot, maka nilai setpoint untuk robot adalah x = posisi ‘x’ bola – 60 dan y =
posisi ‘y’ bola.
Gambar 3.6.2 Gambaran pergerakan saat bola di tengah lapangan
b. Jika bola dalam penguasaan lawan artinya tendangan bebas untuk lawan, 60 < posisi
‘x’ bola < 300 dan posisi y bola < 100, maka nilai setpoint untuk robot adalah x =
posisi ‘x’ bola – 60 dan y = posisi ‘y’ bola + 60.
Gambar 3.6.3 Gambaran pergerakan saat bola berada di sebelah kiri gawang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
c. Jika bola dalam penguasaan lawan artinya tendangan bebas untuk lawan, 60 < posisi
‘x’ bola < 300 dan posisi y bola > 300, maka nilai setpoint untuk robot adalah x =
posisi ‘x’ bola – 60 dan y = posisi ‘y’ bola – 60.
Gambar 3.6.4 Gambaran pergerakan saat bola berada di sebelah kanan gawang
d. Jika bola dalam penguasaan lawan artinya tendangan bebas untuk lawan, posisi ‘x’
bola < 60 dan posisi y bola < 200, maka nilai setpoint untuk robot adalah x = posisi
‘x’ bola dan y = 160. Nilai tersebut menunjukkan agar robot diam di depan gawang.
Gambar 3.6.5 Gambaran pergerakan saat bola berada di pojok k iri gawang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
e. Jika bola dalam penguasaan lawan artinya tendangan bebas untuk lawan, posisi ‘x’
bola < 60 dan posisi y bola > 200, maka nilai setpoint untuk robot adalah x = posisi
‘x’ bola dan y = 240. Nilai tersebut menunjukkan agar robot diam di depan gawang.
Gambar 3.6.6 Gambaran pergerakan saat bo la berada di pojok kanan gawang
3.3.3. Subprogram Berhenti
Pada gambar 3.7 menunjukkan robot dalam mode berhenti maka semua proses yang berjalan
akan dihentikan, mode ini dipakai ketika waktu permainan telah selesai. Caranya adalah
dengan mengganti nilai setpoint dari robot agar robot berhenti yaitu dengan membuat posisi
serta sudut robot sekarang menjadi setpoint sehingga dan coach computer akan berhenti
mengirimkan informasi dan perintah pada robot sehingga robot akan menjadi diam.
Berdasarkan hal tersebut maka nilai posisi x setpoint = posisi x robot dan posisi y setpoint =
posisi y robot.
Gambar 3.7 Diagram alir subprogram berhent i
Selesai
Mulai
Menghentikan semua proses
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
3.3.4. Subprogram Bermain
Pada gambar 3.8 menunjukkan robot dalam mode bermain, maka kamera akan
mengambil video yang akan dianalisis oleh program utama untuk menentukan informasi
sudut robot, posisi robot, lawan dan target, serta menentukan robot untuk bertahan atau
menyerang. Jika bola berada dalam penguasaan lawan maka robot akan dikontrol untuk
bertahan. Jika bola dalam keadaan bebas maka robot akan dikontrol untuk mengejar bola.
Proses tersebut akan terus berulang hingga robot menguasai bola.
Gambar 3.8 Diagram alir Bermain 1
Ya
Proses menentukan
informasi sudut robot,
serta posisi robot,
lawan dan target
Tindakan
Pengontrolan
Menyerang
Tidak Sudah di
dekat
bola?
Kirim perintah
ke robot
Mulai
Ya
Bola ada
pada
lawan?
Tidak
Tindakan
Pengontrolan Bertahan
Sudah
merebut
bola?
Kirim perintah
ke robot
1
Tidak Ya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
Pada gambar 3.9 kamera akan mengambil video yang akan dianalisis oleh program
utama untuk mengontrol robot menggiring bola menuju gawang yang dituju. Proses tersebut
juga akan terus berulang hingga robot berada pada jarak tertentu dari gawang yang dituju
lalu program utama akan mengirimkan perintah untuk menendang bola. Jika bola masih
belum masuk maka akan mengulang proses dari mengejar bola kembali sampai menendang
bola hingga masuk ke dalam gawang yang dituju. Perintah yang dikirimkan oleh program
utama di dalam Raspberry Pi 3 akan dikirim melalui Python Socket.
Gambar 3.9 Diagram alir Bermain 2
Tidak
Ya
Tindakan Pengontrolan
Menyerang
Sudah di dekat
gawang?
Kirim perintah ke robot
Proses menentukan
informasi sudut robot,
serta posisi robot, lawan
dan target
Selesai
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
3.3.5. Subprogram Menentukan Informasi Sudut Robot, serta Posisi
Robot, Lawan dan Target
Untuk menentukan tujuan dari robot, serta posisi lawan maka coach computer akan
melakukan analisis terhadap masukan dari USB Webcam berupa video dengan
menggunakan metode image processing yang dibantu dengan menggunakan library bantuan
yaitu OpenCV yang dapat langsung diintegrasikan dengan Python. OpenCV digunakan
untuk memberikan nilai x dan y dari robot, lawan, dan target (bola atau gawang) berdasarkan
warna. Untuk pendeteksian warna dilakukan dengan metode HSV, metode tersebut dipilih
karena lebih peka terhadap perubahan cahaya. Nilai x dan y dari masing-masing objek yang
didapatkan akan dijadikan perintah yaitu berupa setpoint yang diinginkan dan informasi
yaitu berupa letak posisi robot, serta sudut robot sekarang, posisi lawan, dan kiper lawan
yang akan dikirim tergantung dari mode yang sedang berlangsung pada robot. Berdasarkan
titik posisi objek akan dibuat sebuah active window berbentuk lingkaran.
Gambar 3.10.1 Diagram alir subprogram menentukan tujuan robot dan posisi
lawan
Mulai
Input video
Inisialisasi variabel
Konversi warna input
dari RGB ke HSV
Menentukan warna masing-masing objek
Menentukan nilai x dan y masing-masing
objek dan arah sudut robot
Selesai
Membuat active window
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
Gambar 3.10.1 menunjukkan bagaimana proses menganalisis input video dari USB
Webcam menggunakan metode pengolahan citra yang dibantu dengan pustaka pada Python
yaitu OpenCV.
Berdasarkan dasar teori pada subbab 2.6, pertama dilakukan inisialisasi kamera yang
akan digunakan lalu menerima masukan input video. Lalu warna dari input video akan
dikonversikan menjadi HSV dan setelah itu menentukan warna dari masing-masing objek
dengan persamaan 2.2, 2.3, dan 2.4. maka untuk warna dari tanda tim robot adalah cyan dan
biru, warna bola adalah orange, dan warna gawang adalah kuning:
a. Kuning
Red = 255, Green = 250, Blue = 10, min = min[R,G, B] = 10, maks = maks[R,G,
B]=255
Karena maks = R, maka: H = (250−10
255−10) × 60 = 58,77 ≈ 59
Karena maks ≠ min, maka: S = 255-10 = 245
Nilai V akan dibuat dari kisaran batas bawah 20 dan batas atas 255 agar dapat
menyesuaikan dengan berbagai macam kondisi pencahayaan.
b. Biru
Red = 10, Green = 50, Blue = 255, min = min[R,G, B] = 10, maks = maks[R,G, B]=255
Karena maks = B, maka: H = (10−50
255−10+ 4) × 60 = 230,20 ≈ 230
Karena maks ≠ min, maka: S = 255-10 = 245
Nilai V akan dibuat dari kisaran batas bawah 20 dan batas atas 255 agar dapat
menyesuaikan dengan berbagai macam kondisi pencahayaan.
c. Orange
Red = 255, Green = 110, Blue = 10, min = min[R,G, B] = 10, maks = maks[R,G,
B]=255
Karena maks = R, maka: H = (110−10
255−10) × 60 = 24,489 ≈ 25
Karena maks ≠ min, maka: S = 255-10 = 245
Nilai V akan dibuat dari kisaran batas bawah 20 dan batas atas 255 agar dapat
menyesuaikan dengan berbagai macam kondisi pencahayaan.
d. Cyan
Red = 10, Green = 250, Blue = 255, min = min[R,G, B] = 10, maks = maks[R,G,
B]=255
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
Karena maks = B, maka: H = (10−250
255−10+ 4) × 60 = 181,22 ≈ 181
Karena maks ≠ min, maka: S = 255-10 = 245
Nilai V akan dibuat dari kisaran batas bawah 20 dan batas atas 255 agar dapat
menyesuaikan dengan berbagai macam kondisi pencahayaan.
Setelah warna masing-masing objek telah didapatkan lalu dapat ditentukan nilai x dan
y berdasarkan fungsi warna yang dinginkan dari persamaan 2.1 pada dasar teori subbab 2.5.
selain itu ditentukan juga besar arah sudut robot saat ini sebagai patokan seberapa besar
nantinya robot harus melakukan belokan. Caranya adalah berdasarkan gambar 3.10.2
ditentukan besar sudut yang terbentuk dari dua tanda tim tersebut terhadap sumbu x
berdasarkan dasar teori subbab 2.8 persamaan 2.11.
Gambar 3.10.2 Gambaran arah sudut robot
Misal tanda 1 berada pada posisi x = 210 dan y = 110, dan tanda 2 berada pada posisi
x = 200 dan y = 100 maka arah dari sudut robot adalah:
tan−1 (100− 110
200− 210) = 45𝑜
Nilai posisi x dan y dari masing-masing objek serta besar arah sudut robot akan
dikirimkan sebagai informasi oleh robot. Setelah nilai x dan y didapatkan maka dibuat
sebuah active window pada robot dan lawan yang dipakai oleh metode VFF untuk
menghindari terjadinya tabrakan, serta mengetahui apakah bola dalam penguasaan robot atau
dalam penguasaan lawan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
3.3.6. Subprogram Tindakan Pengontrolan Bertahan
Berdasarkan gambar 3.11.1, untuk mengontrol robot ketika dalam keadaan bertahan
dilakukan dengan cara menggunakan metode VFF ( Virtual Force Field ), metode tersebut
akan dapat meminimalisir terjadinya tabrakan antara robot dengan lawan. Ketika mengejar
bola dalam keadaan penguasaan lawan, robot akan dikontrol untuk berada di depan lawan.
Ketika sudah berada di depan lawan maka robot akan mencoba untuk mencuri bola.
Gambar 3.11.1 Diagram alir subprogram t indakan pengontrolan bertahan
Ya
Ya
Mulai
Sudah di dekat
lawan?
Menghitung besar sudut antara robot dengan lawan, robot dengan target
Menghitung selisih sudutnya
Menghitung besar resultan vektor
Menghitung arah resultan vektor
Selesai
Bergerak menuju lawan
Sudah di depan
lawan?
Tidak
Tidak
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Gambar 3.11.2 Gambaran algoritma bertahan
Ketika bola berada dalam wilayah active window lawan maka robot akan masuk dalam
submode bertahan. Ketika dalam mode bertahan seperti digambarkan pada gambar 3.11.2,
coach computer akan mengubah setpoint yang awalnya adalah posisi x dan y bola menjadi
nilai setpoint untuk robot adalah x = posisi ‘x’ bola – 60 dan y = posisi ‘y’ bola. Contoh:
Posisi_x_bola = 450 dan posisi_y_bola = 210
Maka
Posisi_x_setpoint = 450 – 60 = 390 dan posisi_y_setpoint = posisi_y_bola = 210
Dengan nilai posisi_x_setpoint selalu lebih kecil dari nilai posisi_x_bola dan nilai
posisi_y_setpoint sama dengan nilai posisi_y_bola maka setpoint yang dikirimkan kepada
robot akan selalu berada pada posisi yang tepat berada di depan lawan.
Ketika robot sudah berada di depan lawan yang artinya robot telah berada pada posisi
yang dinginkan sesuai setpoint maka robot akan menentukan untuk merebut bola atau hanya
menghalangi lawan agar tidak dapat menendang bola ke arah gawang. Ketika robot telah
berhasil merebut bola maka mode bertahan akan selesai dan robot akan beralih ke submode
menyerang untuk berusaha mencetak gol.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
3.3.7. Subprogram Tindakan Pengontrolan Menyerang
Berdasarkan gambar 3.12.1, untuk melakukan pengontrolan ketika menghindari lawan
saat mengejar bola dalam keadaan bebas ataupun pada saat menggiring bola terhadap robot
dilakukan dengan cara metode VFF ( Virtual Force Field ). Jika active window mendeteksi
adanya lawan maka akan dilakukan perhitungan untuk mendapatkan sudut antara robot
dengan lawan dan target menggunakan nilai yang didapatkan pada proses sebelumnya lalu
diolah kembali sesuai dengan langkah-langkah pada VFF. Jika active window tidak
mendeteksi adanya lawan maka robot akan berjalan lurus menuju target.
Gambar 3.12.1 Diagram alir subprogram t indakan pengontrolan menyerang
Ya
Mulai
Apakah
ada
lawan?
Menghitung besar sudut antara robot
dengan lawan, robot dengan target
Menghitung selisih sudutnya
Menghitung besar resultan vektor
Menghitung arah resultan vektor
Selesai
Tidak
Mendeteksi lawan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
Gambar 3.12.2 Gambaran algoritma menyerang
Ketika bola berada dalam wilayah active window robot ataupun tidak dalam berada
wilayah active window robot dan lawan maka robot akan berada dalam submode menyerang.
Ketika bola tidak berada dalam penguasaan robot ataupun lawan maka posisi x dan y setpoint
akan sama dengan posisi x dan y bola. Ketika bola telah berada dalam penguasaan robot
maka setpoint robot akan diubah menjadi posisi x dan y gawang lawan.
Seperti pada gambar 3.12.2 bola berada dalam penguasaan robot dan active window
robot mendeteksi adanya active window lawan maka akan digunakan metode VFF untuk
menghindari lawan. Berdasarkan dasar teori pada subbab 2.8 maka dapat ditentukan berapa
besar sudut belok yang harus dilakukan oleh robot yaitu:
𝐹1 = √(400 + 350)2 + (100 + 150)2 = 790 ; 𝐹2 = √(600 + 350)2 + (150 + 150)2 = 996,2
𝛼1 = 𝑎𝑟𝑐 tan (100 − 150
400 − 350) = −45𝑜; 𝛼2 = 𝑎𝑟𝑐 tan (
150 − 150
600 − 350) = 0𝑜
𝜃 = 0𝑜 − (−45)𝑜 = 45𝑜
𝑅 = √7902 + 996,242 + 2 × 790 × 996,2 cos(45𝑜) = 1652,16
𝜎1 = 𝑎𝑟𝑐 sin790 sin(180 − 45)
1652,16= 19,76𝑜
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
Robot akan terus bergerak dengan sudut 𝜎1 dan ketika sudut antara robot dengan lawan
adalah 90o, untuk menentukan sudut 𝜎2 dengan:
Posisi_x_robot = 400 ; Posisi_x_lawan = 400 ; Posisi_x_target = 600
Posisi_y_robot = 168 ; Posisi_y_lawan = 100 ; Posisi_y_target = 150
maka:
𝐹1 = √(400 + 400)2 + (100 + 168)2 = 844 ; 𝐹2 = √(600 + 400)2 + (150 + 168)2 = 1049
𝛼1 = 𝑎𝑟𝑐 tan (100 − 168
400 − 400) = −90𝑜; 𝛼2 = 𝑎𝑟𝑐 tan (
150 − 168
600 − 400) = −5,13𝑜
𝜃 = −90𝑜 − (−5,13)𝑜 = −84,87𝑜
𝑅 = √8442 + 10492 + 2 × 844 × 1049cos(−84,87𝑜) = 1402
𝜎2 = 𝑎𝑟𝑐 sin844 sin(180 − (−84,47))
1402= −36,81𝑜
Gambar 3.12.3 Gambaran hasil akhir algoritma VFF
Ketika nilai posisi_x_robot telah lebih besar dari posisi_x_lawan maka dapat
dikatakan bahwa robot telah berhasil melewati lawan dan robot akan kembali bergerak
menuju setpoint yang telah ditentukan yaitu gawang lawan. Ketika telah berada pada setpoint
yang diinginkan maka robot akan menentukan untuk menendang bola ke arah gawang, ketika
bola berhasil dihalau gawang maka proses akan berulang dari awal submode menyerang
hingga kembali menendang bola ke gawang hingga berhasil mencetak angka.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
3.3.8. Subprogram Kirim Perintah ke Robot
Untuk melakukan pengiriman perintah kepada robot dilakukan dengan koneksi
wireless menggunakan suatu modem wireless. Agar tidak salah dalam melakukan
pengiriman perintah kepada robot, protokol pengiriman yang digunakan adalah protokol
Socket Python. Selain itu dengan menggunakan protokol tersebut komunikasi yang
dilakukan lebih aman dari gangguan luar.
Perintah yang dikirim berupa posisi x dan y dari objek (gawang, robot, lawan, kiper
lawan, tujuan tertentu dan bola), koreksi sudut untuk melakukan gerakan berupa belokan
saat robot melewati lawan, dan perintah untuk berhenti. Agar perintah tersebut dapat dikenali
hanya oleh robot maka digunakan kode unik sebagai header dari setiap perintah.
Untuk mengirim perintah ke robot menggunakan metode Sock.sendto(‘perintah yang
dikirim’, (‘address yang dituju’, port yang digunakan)). Port yang digunakan adalah port 32
karena port tersebut digunakan untuk komunikasi data. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat
pada tabel berikut:
Tabel 3.1 Daftar kode untuk informasi dan perintah kepada robot
Informasi dan perintah Kode
Posisi robot (x,y) 1
Posisi bola (x,y) 2
Posisi lawan (x,y) 3
Posisi gawang (x,y) 4
Posisi kiper lawan (x,y) 5
Setpoint (x,y) 6
Koreksi sudut (sudut sendiri, sudut yang dinginkan) 7
Berhenti 0
Tabel 3.2 Format pengiriman informasi dan perintah kepada robot
Kode Informasi dan perintah yang dikirim
Posisi x Posisi y
1 - 6 0 - 9 0 - 9 0 - 9 0 - 9 0 - 9 0 - 9
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Tabel 3.3 Format pengiriman koreksi sudut belokan robot
Kode Perintah yang dikirim
Sudut robot sekarang Sudut yang diinginkan
7 ± 0 - 9 0 - 9 ± 0 - 9 0 - 9
Misal posisi robot saat ini adalah x=250 dan y=300, lalu posisi setpoint adalah x=250 dan
y=100. Dengan sudut robot saat ini +30o dan sudut yang dinginkan adalah – 90o maka
informasi dan perintah yang dikirimkan adalah:
sock.sendto('1250300' , ('192.168.35.53' , 32))
sock.sendto('6250100' , ('192.168.35.53' , 32))
sock.sendto('7+30-90' , ('192.168.35.53' , 32))
Pada gambar 3.13 untuk melakukan pengiriman perintah seperti dalam dasar teori
maka pertama dilakukan inisialisasi domain, type, IP Address, serta port yang digunakan.
Lalu setelah diinisialisasi maka selanjutnya membuat koneksi dengan address yang
diinginkan. Setelah berhasil membuat koneksi lalu mengikat koneksi tersebut (binding).
Setelah berhasil maka perintah untuk robot dapat dikirim sesuai dengan ketentuan tabel 3.1.
Gambar 3.13 Diagram alir subprogram kirim perintah ke robot
Mulai
Inisialisasi domain, type, IP
address, port yang digunakan
Membuat koneksi dengan robot
Mengikat koneksi dengan robot
Mengirim perintah ke robot
Selesai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Perubahan Perancangan
Pada penelitian ini dilakukan perubahan perancangan pada desain tata letak kamera
dan lapangan, selain itu juga terdapat perubahan dalam perangkat lunak yaitu perubahan
pada mode bermain
.
4.1.1. Perubahan Desain Tata Letak Kamera dan Lapangan
Pada penelitian ini dilakukan perubahan desain tata letak kamera dan lapangan, pada
bab III kamera digantung pada ketinggian 3m hingga 4m dan dengan ukuran lapangan
keseluruhan 6m x 4m.
Pada gambar 4.1 dan gambar 4.2, perubahan yang dilakukan adalah Webcam
ditambahkan dengan lensa tambahan agar angle view-nya semakin lebar sehingga area yang
bisa dicakup oleh Webcam menjadi lebih lebar. Webcam digantung pada ketinggian 3m dan
dengan ukuran lapangan keseluruhan adalah 2,6m x 2,0m. Hal tersebut dikarenakan tempat
pengujian memiliki tinggi maksimum 3m sehingga kamera hanya mampu melingkupi area
seluas 2,6m x 2,0m
Gambar 4.1 Perubahan desain tata letak kamera
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Gambar 4.2 Perubahan desain lapangan
4.1.2. Perubahan Mode Bermain
Pada penelitian ini dilakukan perubahan mode bermain, pada bab III mode bermain
hanya mengontrol robot untuk mengejar bola lalu menggiring bola tersebut ke gawang.
Setelah robot berada di dekat gawang maka robot akan menentukan tindakan untuk
mencetak angka tanpa diperintah oleh pengontrol robot soccer beroda.
Pada gambar 4.3 perubahan yang dilakukan adalah membuat mode tambahan untuk
memerintah robot mencetak angka berdasarkan keputusan pengontrol robot soccer beroda.
Caranya adalah dengan mendeteksi sudut robot sekarang lalu menentukan posisi kiper
lawan, setelah itu mengubah setpoint menjadi titik sisi gawang yang lebih terbuka lebar dan
menghitung sudut titik tersebut pada robot. Ketika sudut robot sudah sesuai dengan sudut
setpoint maka robot akan menendang bola. Jika semua hal tersebut dibebankan kepada robot
maka robot harus memperhitungkan tindakan untuk menendang bola. Oleh karena itu agar
kinerja sistem dari robot menjadi lebih ringan dan robot badan berjalan lebih baik, maka
tindakan untuk menendang bola dilakukan oleh sistem
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
Gambar 4.3 Diagram alir Bermain 2
4.1.3. Perubahan Subprogram Kirim Perintah ke Robot
Pada penelitian ini dilakukan perubahan subprogram kirim perintah ke robot, pada bab
III subprogram kirim perintah ke robot mengirimkan tujuh macam data yaitu posisi robot,
posisi bola, posisi lawan, posisi gawang, posisi kiper lawan, posisi tertentu, serta koreksi
sudut. Jika semua informasi hanya dikirimkan dari sistem lalu diolah oleh robot sendiri maka
kinerja dari robot akan menjadi lebih berat.
Pada tabel 4.1 sampai dengan tabel 4.3 perubahan yang dilakukan adalah mengurangi
jumlah data yang dikirim menjadi hanya empat data saja yaitu koreksi sudut dan jarak robot
dengan target, Serta juga ditambahkan informasi untuk menentukan arah serang robot dan
perintah untuk mengatur robot dalam mengirimkan data. Hal tersebut akan membuat kerja
dari sistem lebih ringan serta mengurangi perhitungan yang dilakukan oleh robot. Robot
Tidak
Ya
Menentukan sisi gawang yang lebih terbuka
Sudah di
dekat
gawang?
Kirim perintah ke robot
Proses menentukan informasi
sudut robot, serta posisi robot,
lawan dan target
Kirim perintah tendang bola
Bermain 1
Menentukan sudut robot dengan titik yang
dinginkan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
hanya akan memperhitungkan PID berdasarkan koreksi sudut serta perhitungan jarak hasil
dari perhitungan pengontrol robot soccer beroda.
Pada tabel 4.1 menunjukkan format untuk mengatur arah serang dari robot, ketika
robot diperintah untuk menyerang ke kanan maka sistem akan mengirimkan perintah berupa
teks ‘9A’ dan sebaliknya ketika robot diperintahkan untuk menyerang ke arah kiri maka
sistem akan mengirimkan perintah berupa teks ‘9B’.
Pada tabel 4.2 menunjukkan format untuk mengatur pergerakan dari robot baik dalam
mengejar bola, menggiring bola menuju gawang, serta menendang bola. Radius merupakan
jarak dari robot menuju setpoint, misal radius antara robot dengan setpoint adalah ‘053’
maka sistem akan mengirimkan perintah berupa teks ‘8053’. Tendang adalah perintah untuk
membuat robot menendang bola, jika sistem diperintahkan untuk menendang bola maka
sistem akan mengirimkan perintah berupa teks ‘61’ dan sebaliknya ketika robot
diperintahkan untuk tidak menendang maka sistem akan mengirimkan perintah berupa teks
‘60’. Kirim adalah perintah untuk membuat robot mengirimkan data untuk memberitahukan
bahwa robot telah mendapatkan bola atau belum, jika sistem diperintahkan untuk mengirim
data maka sistem akan mengirimkan perintah berupa teks ‘51’ dan sebaliknya ketika robot
diperintahkan untuk tidak mengirimkan data maka sistem akan mengirimkan perintah berupa
teks ‘50’.
Untuk tabel 4.3 masih sama dengan perancangan pada bab III namun lebih banyak
datanya menjadi tiga digit.
Tabel 4.1 Format pengiriman informasi kepada robot
Kode Informasi yang dikirim
Serang Kanan Serang Kiri
9 A B
Tabel 4.2 Format pengiriman perintah kepada robot
Kode Format Perintah yang dikirim
Perintah Range
8 Radius 0 – 9 0 - 9 0 – 9
6 Tendang 0 – 1
5 Kirim 0 – 1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
Tabel 4.3 Format pengiriman koreksi sudut belokan robot
Kode Perintah yang dikirim
Sudut robot sekarang Sudut yang diinginkan
7 ± 0 - 9 0 - 9 0 - 9 ± 0 - 9 0 - 9 0 - 9
4.2. Hasil Implementasi
Implementasi sistem hasil perancangan ditunjukkan dari gambar 4.4 sampai dengan
gambar 4.7. Untuk mempermudah penggunaan pengontrol robot soccer beroda dalam
penelitian maka dibuat GUI sesuai dengan gambar 4.4, dengan bantuan keyboard dan mouse
dalam mengoperasikannya. Pengoperasian GUI tersebut adalah sebagai berikut:
1. Mode bersiap adalah mode yang mengatur robot bergerak ke tengah lapangan untuk
bersiap dalam permainan seperti keadaan kick off pada permainan sepak bola ataupun
bergerak ke posisi tertentu seperti pada saat bertahan untuk tendangan bebas dari lawan
maupun bersiap untuk menendang bola saat robot mendapat tendangan bebas.
2. Mode berhenti adalah mode yang mengatur agar robot menghentikan proses yang
sedang berlangsung. Caranya adalah dengan mengganti nilai setpoint dari robot agar
robot berhenti yaitu dengan membuat posisi serta sudut robot sekarang menjadi
setpoint dan berhenti mengirimkan informasi dan perintah pada robot sehingga robot
akan menjadi diam.
3. Mode bermain adalah mode yang mengatur robot untuk mengejar dan menggiring bola
menuju gawang lalu menembak bola tersebut ke dalam gawang. Pada saat dalam mode
bermain, pertama robot akan mendeteksi apakah bola dalam penguasaan lawan atau
tidak. Jika bola dalam penguasaan lawan maka robot akan melakukan tindakan
pengontrolan bertahan agar dapat merebut bola. Jika bola dalam keadaan bebas maka
robot akan melakukan tindakan pengontrolan menyerang. Tindakan pengontrolan
bertahan adalah perintah untuk membuat robot berada di depan lawan dan bersiap
untuk merebut bola, jika bola sudah direbut maka robot akan melakukan tindakan
pengontrolan menyerang yaitu membawa bola menuju gawang dan berusaha membuat
goal (mencetak angka).
4. Mode serang kiri dan serang ke kanan untuk mengatur tampilan Webcam sehingga saat
pergantian babak sistem mampu memberikan posisi x dan y yang sesuai. Mode yang
dipilih tergantung dari undian arah robot menyerang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
Gambar 4.4 Tampilan GUI
Video akan diambil oleh Webcam yang ditambahkan dengan lensa tambahan agar
jangkauannya lebih lebar lalu video tersebut akan dianalisa oleh Raspberry Pi menggunakan
bahasa pemrograman Python yang dieksekusi melalui perangkat lunak Geany. Perangkat
lunak tersebut digunakan karena lebih cepat dalam melakukan proses pengontrolan terhadap
robot. Pada gambar 4.5 menunjukkan tampilan dari Geany.
Gambar 4.5 Tampilan Geany
Proses menganalisa masukan video dari Webcam dilakukan pengolahan citra dengan
bantuan library tambahan Python yaitu OpenCV. Hasil dari pengolahan citra adalah posisi
x dan y dari masing-masing objek, lalu posisi tersebut akan diolah untuk mengontrol robot
soceer beroda. OpenCV juga akan menampilkan keadaan di lapangan ditambah dengan
keterangan seperti pada gambar 4.6
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Gambar 4.6 Tampilan pada Lapangan Hasil Analis is OpenCV
Perintah akan dikirim ke robot menggunakan bantuan library pada Python yaitu
Socket dengan jenis komunikasi yang dilakukan adalah UDP. Perintah yang dikirim adalah
sudut robot sekarang, sudut setpoint robot, serta radius robot dengan setpoint yang
diinginkan. Dengan sudut setpoint dan radius maka sistem dapat mengontrol pergerakan
robot soccer beroda. Pada gambar 4.7 adalah tampilan hasil analisa serta perintah yang
dikirimkan ke robot. Angka pada digit pertama merupakan kode untuk masing-masing objek,
angka pada digit kedua hingga keempat merupakan angka untuk posisi x, angka pada digit
kelima hingga ketujuh merupakan angka untuk posisi y. Kode serta banyaknya digit yang
digunakan tersebut sudah sesuai dengan perancangan pada bab III. Pada mode bersiap hanya
terjadi komunikasi satu arah yaitu sistem memberikan perintah serta informasi ke robot
sedangkan pada mode bermain terjadi komunikasi dua arah yaitu sistem memberikan
informasi serta perintah pergerakan untuk robot dan robot mengirimkan informasi bahwa
robot sudah dalam penguasaan robot atau masih dalam robot pengejaran, informasi tersebut
didapat dari sensor yang terdapat di robot. Pada tabel 4.4 adalah format informasi yang
dikirimkan oleh robot, jika data yang diterima berisi ‘1’ maka bola masih dalam proses
pengejaran sedangkan jika data yang diterima berisi ‘2’ maka bola sudah dalam penguasaan
robot.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Gambar 4.7 Tampilan Hasil Analisa dan Perintah yang Dikirim
Tabel 4.4 Format informasi yang diterima oleh sistem
Informasi yang diterima
Bola dalam pengejaran Bola dalam penguasaan
1 2
4.3. Analisa Keberhasilan Sistem
Pengujian untuk menganalisa keberhasilan sistem dilakukan dengan melihat
kemampuan sistem menentukan objek berdasarkan warnanya, sistem mampu menentukan
posisi x dan y dari masing-masing objek tersebut, sistem mampu menentukan tindakan yang
akan dilakukan oleh robot dan mengendalikan pergerakannya berdasarkan mode yang dipilih
yaitu bersiap atau bermain.
Pengujian sistem terbagi menjadi dibagi menjadi dua bagian pada setiap mode.
Pengujian pertama yaitu menguji hasil analisis sistem terhadap masukan video untuk
menentukan objek berdasarkan warnanya lalu menentukan posisi x dan y dari masing-masing
objek tersebut. Sistem diharapkan mampu menentukan masing-masing objek berdasarkan
warnanya serta menentukan posisi x dan y dari masing-masing objek untuk diolah menjadi
perintah untuk robot pada setiap mode sesuai dengan perancangan pada bab III. Pengujian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
kedua yaitu menguji sistem untuk mengendalikan pergerakan robot berdasarkan koreksi
sudut dan radius hasil perhitungan sistem. Sistem diharapkan mampu mengendalikan robot
untuk bergerak ke posisi dan arah tertentu berdasarkan hasil perhitungan koreksi sudut serta
radius yang ditentukan sesuai dengan setpoint yang diinginkan pada setiap mode sesuai
dengan perancangan pada bab III.
Data pengujian pertama pada mode bersiap ditunjukkan oleh gambar 4.8 sampai
dengan gambar 4.13 serta tabel 4.5. Data pengujian kedua pada mode bersiap ditunjukkan
oleh tabel 6.1 sampai tabel 6.3. Data pengujian pertama pada mode bermain ditunjukkan
oleh gambar 4.13 sampai dengan gambar 4.19 serta tabel 4.6. Data pengujian kedua pada
mode bermain ditunjukkan oleh tabel 6.4 sampai dengan 6.5. Pada tabel 4.5, 4.6, 6.1 sampai
dengan tabel 6.5 data dibandingkan dengan hasil yang dinginkan sesuai dengan perancangan
pada bab III.
Berdasarkan pada gambar 4.8 sampai dengan gambar 4.13 serta tabel 4.5 menunjukkan
sistem mampu memberikan hasil sesuai dengan yang dinginkan. Sistem mampu menentukan
jenis objek berdasarkan warnanya dan menentukan posisi x dan y dari masing-masing objek
dengan pengolahan citra menggunakan library OpenCV. Sistem juga mampu menentukan
setpoint yang akan diolah oleh sistem untuk mengatur pergerakan robot sesuai dengan
perancangan pada subbab III yaitu pada subprogram bersiap.
Tabel 4.5 Data dari pengujian pertama pada mode bersiap
Gambar Posisi Bola
(x,y)
Setpoint yang
Diharapkan
(x,y)
Setpoint
Hasil Sistem
(x,y)
4.8 (403,263) (343,263) (343,263)
4.9 (188,365) (128,305) (128,305)
4.10 (079,441) (019,381) (019,381)
4.11 (226,036) (166,096) (166,096)
4.12 (103,020) (043,080) (043,080)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
Gambar 4.8 Hasil analisa pada mode bersiap percobaan pertama
Gambar 4.9 Hasil analisa pada mode bersiap percobaan kedua
Gambar 4.10 Hasil analisa pada mode bersiap percobaan ket iga
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Gambar 4.11 Hasil analisa pada mode bersiap percobaan keempat
Gambar 4.12 Hasil analisa pada mode bersiap percobaan kelima
Pada tabel 6.1 sampai dengan tabel 6.3 yang terdapat di lampiran menunjukkan data
dari pergerakan robot dalam mode bersiap ketika menuju posisi yang dinginkan sesuai
dengan setpoint yang diberikan. Berdasarkan data yang didapatkan maka sistem mampu
mengarahkan robot menuju setpoint yang dinginkan.
Berdasarkan pada tabel 6.1 yang terdapat di lampiran, dari data nomor satu sampai
dengan nomor tujuh sistem memberikan koreksi sudut yang lebih besar dari sudut robot saat
itu agar robot bergerak ke arah yang benar, ketika sudut robot sudah melewati batas yang
dinginkan maka sistem akan menurunkan sudut yang dinginkan seperti yang terlihat pada
data nomor delapan sampai dengan nomor 23 dan sistem akan terus memperbaiki sudut dari
robot hingga robot mencapai tujuan. Radius yang dikirimkan oleh sistem semakin lama
semakin kecil agar saat robot sudah mencapai tujuan yang dinginkan maka robot akan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
berhenti. Pada percobaan pertama mode bersiap sistem mampu mengendalikan robot untuk
mencapai tujuan dengan error terhadap posisi akhir yang dinginkan sebesar 2,5% untuk
posisi x dan 2,08% untuk posisi y.
Berdasarkan pada tabel 6.2 yang terdapat di lampiran, dari data nomor satu sampai
dengan nomor 20 sistem memberikan koreksi sudut yang lebih besar dari sudut robot saat
itu agar robot bergerak ke arah yang benar, ketika sudut robot sudah melewati batas yang
dinginkan maka sistem akan menurunkan sudut yang dinginkan seperti yang terlihat pada
data nomor 21 sampai dengan selesai hingga robot mencapai tujuan. Radius yang dikirimkan
oleh sistem semakin lama semakin kecil agar saat robot sudah mencapai tujuan yang
dinginkan maka robot akan berhenti. Ketika robot berhenti sudut robot masih belum sama
dengan yang dinginkan namun radius robot dengan tujuan yang dinginkan sudah sama
dengan nol sehingga robot berhenti gerak. Pada percobaan kedua mode bersiap sistem
mampu mengendalikan robot untuk mencapai tujuan dengan error terhadap posisi akhir
yang dinginkan sebesar 0,94% untuk posisi x dan 6,04% untuk posisi y.
Berdasarkan pada tabel 6.3 yang terdapat di lampiran, sama seperti percobaan
sebelumnya dari data nomor satu sampai dengan nomor 26 sistem memberikan koreksi sudut
yang lebih kecil dari sudut robot saat itu agar robot bergerak ke arah yang benar, ketika sudut
robot sudah melewati batas yang dinginkan maka sistem akan menaikan sudut yang
dinginkan seperti yang terlihat pada data nomor 27 sampai dengan selesai hingga robot
mencapai tujuan. Radius yang dikirimkan oleh sistem semakin lama semakin kecil agar saat
robot sudah mencapai tujuan yang dinginkan maka robot akan berhenti. Ketika robot
berhenti sudut robot masih belum sama dengan yang dinginkan namun radius robot dengan
tujuan yang dinginkan sudah sama dengan nol sehingga robot berhenti gerak. Pada
percobaan ketiga mode bersiap sistem mampu mengendalikan robot untuk mencapai tujuan
dengan error terhadap posisi akhir yang dinginkan sebesar 0,03% untuk posisi x dan 0,08%
untuk posisi y.
Berdasarkan pembahasan diatas serta tabel 4.6 maka mode bersiap dari sistem sudah
sesuai dengan yang dinginkan perancangan pada bab III. Tingkat keberhasilan dari mode
bersiap cukup tinggi dengan rata-rata error dari setiap percobaan sebesar 1,16% untuk posisi
x dan 2,73% untuk posisi y. Dengan error yang cukup kecil maka robot dapat berjalan
mengejar bola lalu menggiring bola tersebut dengan baik, jika error yang terdapat masih
cukup besar maka akan terjadi kemungkinan robot menjadi sulit untuk menggiring bola. Hal
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
tersebut dikarenakan jika robot mengejar bola dari jarak yang cukup jauh maka nantinya
robot akan sulit untuk menempatkan bola pada bagian penggiringnya.
Tabel 4.6 Error posisi dari percobaan eksekusi mode bersiap
Percobaan Error terhadap posisi x Error terhadap posisi y
Percobaan 1 2,50% 2,08%
Percobaan 2 0,94% 6,04%
Percobaan 3 0,03% 0,08%
Rata-rata 1,16% 2,73%
Berdasarkan pada gambar 4.13 sampai dengan gambar 4.19 serta tabel 4.7
menunjukkan sistem mampu memberikan hasil sesuai dengan yang dinginkan. Sistem
mampu menentukan jenis objek berdasarkan warnanya dan menentukan posisi x dan y dari
masing-masing objek dengan pengolahan citra menggunakan library OpenCV. Sistem juga
mampu menentukan setpoint yang akan diolah oleh sistem untuk mengatur pergerakan robot
serta koreksi sudut untuk menghindari benturan dengan lawan saat mengejar bola,
menggiring bola ke gawang, dan mengerahkan robot menendang saat didepan gawang untuk
mencetak angka sesuai dengan perancangan pada subbab III yaitu pada subprogram bermain.
Berdasarkan pada gambar 4.13 sampai dengan 4.15 robot dalam keadaan mengejar
bola, dalam keadaan ini sistem hanya mendeteksi robot, bola, dan lawan. Pada gambar 4.13
robot dalam keadaan menyerang maka setpoint yang diinginkan adalah posisi x dan y dari
bola. Pada gambar 4.14 lawan telah memasuki area dari active window maka sistem
memberikan koreksi sudut yang dinginkan untuk menghindari lawan, setpoint yang
diinginkan adalah posisi x dan y dari bola. Pada gambar 4.15 robot dalam keadaan bertahan
karena bola dalam pengawasan lawan maka maka setpoint yang diinginkan adalah posisi x
dan y dari posisi yang berada persis di depan lawan.
Berdasarkan pada gambar 4.16 dan 4.17 robot dalam keadaan menuju ke gawang,
dalam keadaan ini sistem hanya mendeteksi robot, lawan, dan kiper lawan. Pada gambar
4.16 robot dalam keadaan menyerang maka setpoint sudut yang diinginkan adalah besar
sudut robot terhadap posisi x dan y dari sisi gawang yang lebih jauh jangkauannya dari kiper
lawan. Pada gambar 4.17 lawan telah memasuki area dari active window maka sistem
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
memberikan koreksi sudut yang dinginkan untuk menghindari lawan, setpoint yang
diinginkan adalah posisi x dan y dari gawang.
Berdasarkan pada gambar 4.18 dan 4.19 robot dalam keadaan ingin mencetak angka,
dalam keadaan ini sistem akan mengirimkan perintah untuk menendang bola. Gambar 4.18
robot dalam keadaan bersiap menendang bola untuk mencetak angka maka sistem akan
mengirimkan perintah untuk menendang bola yaitu berupa teks “91”. Pada gambar 4.19
robot telah menendang bola ke arah yang diinginkan namun bola masih belum memasuki
gawang maka sistem memberikan perintah kepada robot untuk kembali mengejar bola, pada
dalam keadaan tersebut sistem mendeteksi robot, lawan, dan bola. Setpoint yang diinginkan
adalah posisi x dan y dari gawang. Ketika robot sudah kembali mendapatkan bola maka
sistem akan memberikan perintah kepada robot untuk kembali mencetak angka. Proses ini
akan terus berulang sampai dengan robot berhasil mencetak angka.
Tabel 4.7 Data dari pengujian pertama pada mode bermain
Gambar
Posisi
Bola
(x,y)
Posisi
Lawan
(x,y)
Posisi
Kiper
Lawan
(x,y)
Setpoint
yang
Diinginkan
(x,y)
Setpoint
Hasil
Sistem
(x,y)
Koreksi
Sudut Radius
Tendang
Bola
4.13 (446,225) (350,037) - (446,225) (446,225) -008,+005 257 Tidak
4.14 (446,226) (240,152) - (446,226) (446,226) -006,+021 257 Tidak
4.15 (431,298) (464,289) - (404,289) (404,289) -003,+021 229 Tidak
4.16 - (128,324) (590,243) (640,184) (640,184) -003,+018 550 Tidak
4.17 - (150,350) (590,243) (640,184) (640,184) +000,-022 564 Tidak
4.18 - (129,324) (590,243) (640,184) (640,184) - - Ya
4.19 (518,268) (129,324) - (518,268) (518,268) -003,+045 94 Tidak
Gambar 4.13 Hasil analisa pada mode bermain percobaan pertama
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
Gambar 4.14 Hasil analisa pada mode bermain percobaan kedua
Gambar 4.15 Hasil analisa pada mode bermain percobaan ket iga
Gambar 4.16 Hasil analisa pada mode bermain percobaan keempat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
Gambar 4.17 Hasil analisa pada mode bermain percobaan kelima
Gambar 4.18 Hasil analisa pada mode bermain percobaan keenam
Gambar 4.19 Hasil analisa pada mode bermain percobaan ketujuh
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
Berdasarkan pada tabel 6.4 dan 6.5 yang terdapat di lampiran menunjukkan data dari
pergerakan robot dalam mode bermain ketika menuju posisi yang dinginkan sesuai dengan
setpoint yang diberikan. Berdasarkan data yang didapatkan maka sistem mampu
mengarahkan robot menuju setpoint yang dinginkan. Namun pada mode bermain memiliki
kelemahan yaitu adanya delay perhitungan yang disebabkan oleh banyaknya objek yang
dideteksi. Akibat dari delay tersebut adalah sistem menjadi kurang responsif terhadap
perubahan data yang dikirimkan oleh robot. untuk mengatasi hal tersebut maka sistem akan
mengirimkan perintah untuk mengatur robot mengirimkan data. Ketika sistem mengirimkan
perintah kirim maka artinya sistem telah selesai melakukan perhitungan sehingga data yang
masuk dari robot tidak akan menumpuk.
Berdasarkan pada tabel 6.4 yang terdapat di lampiran, dari data nomor satu sampai
dengan nomor 25 robot dalam kondisi mengejar bola sehingga sistem memberikan setpoint
sesuai dengan posisi bola. Ketika robot berhasil mendapatkan bola sistem masih
mengirimkan radius sebesar 36 satuan, hal tersebut disebabkan adanya jarak dari tanda robot
dengan bola. Dari data nomor 26 sampai dengan nomor 46 robot sudah mendapatkan bola
yang ditandai dengan adanya masukan dari sensor pada robot, maka robot akan mengirimkan
informasi yang membuat sistem mengganti setpoint sesuai dengan sisi gawang yang lebih
terbuka. Pada data nomor 47 sampai dengan nomor 51 robot telah berhasil menggiring bola
menuju gawang sehingga sistem akan mengirimkan perintah kepada robot untuk menendang
bola. Pada percobaan pertama mode bermain sistem telah berhasil mengejar bola,
menggiring bola tersebut menuju gawang, dan menendang bola ke arah gawang yang lebih
terbuka untuk mencetak angka dengan error sudut akhir yang dihasilkan adalah 3,33%.
Berdasarkan pada tabel 6.5 yang terdapat di lampiran, dari data nomor satu sampai
dengan nomor 24 robot dalam kondisi mengejar bola sehingga sistem memberikan setpoint
sesuai dengan posisi bola. Ketika robot berhasil mendapatkan bola sistem masih
mengirimkan radius sebesar 39 satuan, hal tersebut disebabkan adanya jarak dari tanda robot
dengan bola. Dari data nomor 25 sampai dengan nomor 40 robot sudah mendapatkan bola
yang ditandai dengan adanya masukan dari sensor pada robot, maka robot akan mengirimkan
informasi yang membuat sistem mengganti setpoint sesuai dengan sisi gawang yang lebih
terbuka. Pada data nomor 41 sampai dengan nomor 52 robot telah berhasil menggiring bola
menuju gawang sehingga sistem akan mengirimkan perintah kepada robot untuk menendang
bola. Pada percobaan kedua mode bermain sistem telah berhasil mengejar bola, menggiring
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
bola tersebut menuju gawang, dan menendang bola ke arah gawang yang lebih terbuka untuk
mencetak angka dengan error sudut akhir yang dihasilkan adalah 0%.
Berdasarkan pembahasan diatas serta tabel 4.8 maka mode bermain dari sistem sudah
sesuai dengan yang dinginkan perancangan pada bab III. Tingkat keberhasilan dari mode
bersiap cukup tinggi dengan rata-rata error sudut akhir dari setiap percobaan sebesar 1,67%.
Dengan error yang cukup kecil maka robot dapat menendang bola tepat ke arah sisi gawang
yang lebih terbuka sehingga dapat mencetak angka, jika error yang terdapat masih cukup
besar maka akan terjadi kemungkinan robot menjadi sulit untuk mencetak angka. Hal
tersebut dikarenakan robot masih belum mengarah ke gawang ataupun robot belum
mengarah ke sisi gawang yang lebih terbuka.
Tabel 4.8 Error sudut dari percobaan eksekusi mode bermain
Percobaan Error koreksi sudut
Percobaan 1 3,33%
Percobaan 2 0,00%
Rata-rata 1,67%
Ketika robot keluar dari area lapangan ataupun area yang ditangkap oleh Webcam
sistem akan mengalami error. Ketika robot keluar dari area Webcam maka sistem akan
mecari objek lain yang kode warnanya hampir sama, namun sering kali sistem hanya akan
mendeteksi noise dari Webcam maka posisi dari masing-masing objek akan menjadi acak.
Jika posisi objek menjadi acak maka jalannya robot akan menjadi tidak beraturan. Untuk
mengatasi hal tersebut sesuai dengan peraturan lomba maka user akan menekan tombol
berhenti dan memasukan kembali robot ke dalam lapangan.
Berdasarkan gambar 4.20 dan gambar 4.21 sistem masih mampu bekerja dengan baik
ketika pencahayaan ruang pengujian dalam keadaan terang hingga redup, sistem masih
mampu mendeteksi masing-masing objek dengan baik. Namun pada gambar 4.22 sistem
tidak akan bekerja dengan baik ketika pencahayaan pada ruang pengujian menjadi gelap, hal
tersebut dikarenakan Webcam tidak dapat menghasilkan gambar dengan kualitas yang baik
dalam pencahayaan ruangan yang sangat gelap. Gambar yang dihasilkan oleh Webcam akan
menjadi dominan hitam sehingga kode warna yang diberikan tidak lagi menjadi cocok. Jika
kode warna tidak cocok maka posisi dari masing-masing objek akan menjadi acak karena
Webcam terlalu banyak membaca noise. Jika posisi objek menjadi acak maka jalannya robot
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
akan menjadi tidak beraturan. Oleh karena hal tersebut sistem harus dijalankan dalam
ruangan yang memiliki pencahayaan yang cukup terang sehingga Webcam mampu
menghasilkan video dengan warna yang baik.
Gambar 4.20 Hasil analisa video ketika pencahayaan ruangan terang
Gambar 4.21 Hasil analisa video ketika pencahayaan ruangan redup
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
Gambar 4.21 Hasil analisa video ketika pencahayaan ruangan gelap
4.4. Pembahasan Perangkat Keras
Berdasarkan pada gambar 4.20 Coach computer pengontrol robot soccer beroda
berbasis Raspberry pi 3 akan dilengkapi dengan case khusus untuk Raspberry Pi 3 beserta
Heatsink sehingga coach computer tersebut awet digunakan dalam durasi yang lama. Untuk
catuan daya akan disediakan oleh PSU Adapter 5V 3A. Adapter tersebut digunakan sebagai
power supply Raspberry Pi 3, dengan keluarannya 5V 3A maka Raspberry Pi 3 tidak akan
kekurangan daya ketika ditambah dengan USB Webcam. Untuk mempermudah pembuatan
program utama maka ditambahkan monitor, keyboard, dan mouse. Coach computer juga
akan dilengkapi dengan USB Webcam sebagai penangkap video saat pertandingan sedang
berlangsung yang akan dianalisis oleh program utama sebagai inputannya.
Pada gambar 4.21 dilakukan perubahan desain tata letak kamera dan lapangan.
Webcam digantung pada ketinggian 3m dan dengan ukuran lapangan keseluruhan adalah
2,6m x 2,0m. Pada Webcam ditambahkan lensa tambahan agar memperlebar daerah yang
ditangkap oleh Webcam, pada gambar 4.23 menunjukkan bentuk fisik Webcam. Karena
resolusi dari Webcam adalah 640x480 maka nilai maksimum dari posisi x adalah 640 satuan
dan nilai maksimum dari posisi y adalah 480 satuan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
Gambar 4.22 Sistem coach computer lengkap dengan alat pembantunya
Keterangan gambar 4.22:
1. Raspberry Pi 3
2. Monitor
3. Mouse
4. Keyboard
Gambar 4.23 Lapangan dan tata letak kamera
Keterangan gambar 4.23:
1. Webcam
2. Lapangan
1
2
3 4
1
2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
4.5. Pembahasan Perangkat Lunak
Perangkat lunak terdiri atas program inti, program pendeteksi objek berdasarkan
warna, program mode bersiap, program mode bermain, program mode berhenti, dan program
antarmuka. Program inti berisi pemanggilan modul, inisialisasi variabel, dan pengaturan
untuk komunikasi dengan robot. Pada program inti dilakukan pemanggilan program mode
bersiap, program mode bermain, dan program mode berhenti yang dibuat dalam bentuk
fungsi-fungsi. Program antarmuka dibuat untuk mempermudah pemilihan mode
pengontrolan robot.
import cv2
import numpy as np
import math
from Tkinter import *
from socket import *
vid = cv2.VideoCapture(0)
a = 0
p = 0
lower_gawang = np.array([25, 100, 100], dtype=np.uint8)
upper_gawang = np.array([30, 255, 255], dtype=np.uint8)
lower_robot_belakang = np.array([100, 100, 100], dtype=np.uint8)
upper_robot_belakang = np.array([109, 255, 255], dtype=np.uint8)
lower_robot_depan = np.array([0, 100, 100], dtype=np.uint8)
upper_robot_depan = np.array([9, 255, 255], dtype=np.uint8)
lower_lawan = np.array([170, 100, 100], dtype=np.uint8)
upper_lawan = np.array([175, 255, 255], dtype=np.uint8)
lower_bola = np.array([10, 100, 100], dtype=np.uint8)
upper_bola = np.array([15, 255, 255], dtype=np.uint8)
Gambar 4.24 Listing program pemanggilan modul serta inisialisasi variabe l
Pada gambar 4.24 menunjukkan Listing program untuk pemanggilan modul pada
python serta memberikan inisialisasi variabel yang akan digunakan. Modul pemrograman
yang dipanggil adalah cv2, numpy, math, Tkinter, dan socket. Modul cv2 digunakan untuk
melakukan pengolahan citra dari masukan video dari Webcam. Numpy dan math digunakan
untuk membantu perhitungan pengontrolan robot berdasarkan mode masing-masing. Tkinter
digunakan untuk membuat tampilan antarmuka pemilihan mode pengontrol robot. Socket
digunakan untuk melakukan komunikasi pengiriman perintah ke robot serta penerimaan
informasi dari robot.
Variabel vid adalah inisial untuk masukan video dari Webcam, diberikan angka ‘0’
artinya sistem mengambil masukan video dari kamera satu. Variabel a digunakan untuk
menentukan mode pengontrolan robot yaitu bersiap, bermain, dan berhenti. Variabel q
digunakan untuk menentukan arah serang dari robot. Variabel lower_gawang,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
lower_robot_belakang, lower_robot_depan, lower_lawan, lower_bola, upper_gawang,
upper_robot_belakang, upper_robot_depan, upper_lawan, dan upper_bola digunakan
untuk menginisialisasi kode warna dari masing-masing dalam HSV.
host = "192.168.12.112" #ip address robot
host1 = ""
port = 13000 #port kirim perintah ke robot
port1 = 14000 #port terima informasi dari robot
buf = 1024 #jumlah maksimal karakter yang diterima
addr = (host, port)
addr1 = (host1, port1)
UDPSock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
UDPSock.bind(addr1)
Gambar 4.25 Listing program pengaturan komunikasi dengan robot
Pada gambar 4.25 menunjukkan Listing program untuk melakukan pengaturan
komunikasi dengan robot. Komunikasi dilakukan dua arah yaitu dari robot ke sistem dan
juga dari sistem ke robot. Untuk dapat melakukan komunikasi dua arah maka dipakai dua
port yang berbeda, satu port digunakan untuk mengirim perintah ke robot dan port lainnya
digunakan untuk menerima informasi dari robot. Variabel addr digunakan untuk alamat
tujuan dari perintah yang dikirim oleh sistem. Variabel addr1 digunakan untuk alamat asal
pengirim informasi ke sistem. Variabel UDPSock digunakan untuk menentukan jenis
komunikasi antara sistem dengan robot yaitu komunikasi dengan protokol Ipv4 dan jenis
socket yang digunakan adalah UDP.
root = Tk()
root.title("Pengontrol Robot Soccer Beroda")
frm1 = LabelFrame(root, text="Mode yang Dipilih")
frm1.pack()
frm2 = Frame(frm1, background="White")
frm2.pack()
frm3 = Frame(frm1)
frm3.pack(side = BOTTOM)
mode = IntVar()
btn1 = Button(frm2, text="Bersiap", command=Bersiap, padx=50, pady=50)
btn1.pack(side=LEFT)
btn2 = Button(frm2, text="Bermain", command=Bermain, padx=50, pady=50)
btn2.pack(side=LEFT)
btn3 = Button(frm2, text="Berhenti", command=Berhenti, padx=50, pady=50)
btn3.pack(side=LEFT)
btn4 = Radiobutton(frm3, text="Serang ke Kanan", variable=mode, value=1,
command=m1)
btn4.pack(side=BOTTOM)
btn5 = Radiobutton(frm3, text="Serang ke Kiri", variable=mode, value=2,
command=m2)
btn5.pack(side=BOTTOM)
txt = Entry(frm3)
txt1 = Entry(frm3)
Gambar 4.26 Listing program tampilan antarmuka
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
Pada gambar 4.26 menunjukkan listing program diatas adalah program untuk membuat
tampilan antarmuka sebagai pembantu pengguna untuk menentukan mode pengendalian
robot. Pembuatan antarmuka menggunakan modul Tkinter. Perintah root.title() digunakan
untuk memberikan judul pada antarmuka, perintah LabelFrame() digunakan untuk membuat
frame yang memiliki label, perintah Frame() digunakan untuk membuat frame yang akan
berisi tombol-tombol, perintah Button() dan RadioButtton() adalah perintah untuk membuat
tombol, dan perintah Entry() adalah perintah untuk membuat textbox yang digunakan untuk
menyimpan variabel modeb. Tampilan antarmuka berisi tiga tombol yang berfungsi untuk
memanggil macam-macam fungsi mengendalikan pergerakan robot serta dua RadioButton
untuk menentukan arah serangan robot.
def Bersiap():
global a, q
a = 1
q = 2
def Bermain():
global modeb, a, q
a = 2
q = 2
def Berhenti():
global a, modeb
a = 3
def m1():
global q
q = 0
UDPSock.sendto('9A', addr)
def m2():
global q
q = 1
UDPSock.sendto('9B', addr)
Gambar 4.27 Listing program fungsi untuk tombol pada antarmuka
Pada gambar 4.27 ketika salah satu Button dipilih maka salah satu fungsi dari bersiap,
bermain dan berhenti akan dipanggil, sehingga isi dari variabel a akan berubah. Isi dari
variabel a akan dipakai untuk menentukan mode pengendalian pergerakan robot. Ketika
salah satu RadioButton dipilih maka salah satu fungsi dari m1 dan m2 akan dipanggil,
sehingga isi dari variabel q akan berubah. Isi dari variabel q akan dipakai untuk menentukan
arah serangan robot.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
ret_val, frame = vid.read()
if q==0:
frame = cv2.flip(frame,2)
frame = cv2.flip(frame,2)
if q==1:
frame = cv2.flip(frame,2)
hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
lower = lower_bola
upper = upper_bola
track_objects()
format_data()
cv2.putText(blur,'Bola',(int(cx),int(cy)),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1,
(0, 125, 255), 2)
cx_bola, cy_bola = cx, cy
lower = lower_robot_belakang
upper = upper_robot_belakang
track_objects()
format_data()
cv2.putText(blur,'Robot',(int(cx),int(cy)),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1,
(255, 0, 0), 2)
cx_robot_belakang, cy_robot_belakang = cx, cy
lower = lower_robot_depan
upper = upper_robot_depan
track_objects()
format_data()
cv2.putText(blur,'Robot',(int(cx),int(cy)),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1,
(0, 0, 255), 2)
cx_robot_depan, cy_robot_depan = cx, cy
cv2.imshow('Tampilan pada Lapangan', blur)
key = cv2.waitKey(1) & 0Xff
Gambar 4.28 Listing program tampilan antarmuka
Pada gambar 4.28 listing program diatas adalah program untuk melakukan pengolahan
citra dari masukan Webcam menggunakan library tambahan python itu OpenCV. Hasil
masukan dari Webcam dimasukan ke variabel frame lalu sistem akan mendeteksi arah serang
robot berdasarkan masukan dari pengguna, cara kerjanya adalah dengan menggunakan
fungsi flip pada library OpenCV. Setelah itu agar memudahkan pengolahan citra masukan
dari Webcam maka isi variabel frame dikonversi menjadi HSV sesuai dengan perancangan
pada bab III. Langkah selanjutnya adalah menentukan warna yang dideteksi sebagai objek
sesuai dengan variabel yang telah diberikan pada inisialisasi, batas bawah dan batas atas
diperlukan agar sistem tetap mampu mendeteksi suatu warna dalam berbagai macam
pencahayaan. Lalu sistem akan memanggil fungsi track_objects untuk menentukan posisi x
dan y dari objek tersebut. Selanjutnya sistem akan memanggil fungsi data_format untuk
membuat format data sesuai dengan perancangan pada bab III. Hasil dari fungsi data_format
berupa posisi x dan y dari objek yang dideteksi yang disimpan dalam variabel cx dan cy,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
variabel tersebut akan diubah menjadi variabel lain sesuai dari objek yang dideteksi seperti
contoh variabel cx_robot_depan dan cy_robot_depan agar dapat diolah untuk mengontrol
pergerakan robot. Sistem akan memberikan keterangan pada tampilan untuk memudahkan
pengguna serta indikator bahwa sistem sudah berhasil mendeteksi masing-masing objek
berdasarkan warnanya menggunakan fungsi cv2.putText yang terdapat dalam library
OpenCV. Banyaknya objek yang dideteksi tergantung dari masing-masing mode yang
dipilih untuk mengontrol robot. Setelah semua proses telah selesai maka sistem akan
menampilkan hasilnya pada antarmuka menggunakan fungsi cv2.imshow yang terdapat
dalam library OpenCV.
def track_objects():
tresh = cv2.inRange(hsv, lower, upper)
image, contours, hierarcy = cv2.findContours(tresh, cv2.RETR_LIST,
cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
max_area = 0
best_cnt = 1
for cnt in contours:
area = cv2.contourArea(cnt)
if area > max_area:
max_area = area
best_cnt = cnt
M = cv2.moments(best_cnt)
cx,cy = int(M['m10']/M['m00']),int(M['m01']/M['m00'])
cv2.circle(blur, (cx,cy), 10, (0, 0, 255), -1)
Gambar 4.29 Listing program penentuan posisi dari objek
Pada gambar 4.29 listing program diatas adalah fungsi untuk melakukan penentuan
posisi dari x dan y dari masing-masing objek berdasarkan warnanya masing-masing. Fungsi
cv2.inrange digunakan untuk menetukan batasan nilai dari warna suatu objek, nilai warna
yang diinginkan akan disimpan di variabel tresh. Setelah dibatasi lalu sistem akan
mendapatkan suatu kontur berdasarkan batasan warna yang telah diberikan oleh variabel
tresh, lalu dengan menggunakan cv2.RETR_LIST maka hasilnya akan berupa daftar vektor
dari kontur yang terdeteksi, agar menghemat kerja sistem maka pendekatan kontur objek
maka digunakan cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE yang hanya akan mendeteksi pinggiran
dari kontur yang terdeteksi, hasilnya akan disimpan dalam variabel contours. Walaupun
sudah dikurangi namun masih ada noise dari Webcam maka untuk mengatasi hal tersebut
maka menggunakan instruksi for untuk melakukan seleksi dari isi variabel contours, isi
variabel contours yang paling besar adalah objek yang dinginkan. Setelah itu agar nilai
variabel contours yang telah diseleksi dapat diolah untuk menggerakan robot maka
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
digunakan fungsi cv2.moments. Untuk menentukan posisi x dan y berdasarkan titik tengah
objek tersebut maka digunakan persamaan 4.1[18].
𝐶𝑋 =𝑀10
𝑀00 ; 𝐶𝑌 =
𝑀01
𝑀00 (4.1)
Nilai x dan y berdasarkan titik tengah objek tersebut akan disimpan dalam variabel cx dan
cy. Lalu dibuat tanda dengan fungsi cv2.circle untuk memudahkan pengguna serta indikator
bahwa sistem sudah berhasil mendeteksi objek tersebut.
def format_data():
global cx, cy
if cx<10:
cx ='0'+'0'+str(cx)
elif cx<100:
cx ='0'+str(cx)
if cy<10:
cy ='0'+'0'+str(cy)
elif cy<100:
cy ='0'+str(cy)
Gambar 4.30 Listing program perubahan format data posisi
Pada gambar 4.30 listing program diatas adalah fungsi untuk melakukan perubahan
format data sesuai dengan perancangan pada bab III. Perubahan format data dilakukan agar
robot dapat mengerti perintah yang diberikan oleh sistem dalam mengatur pergerakan robot
itu sendiri. Hasilnya akan berupa variabel dengan type data string.
if int(cx_bola) > 315 :
set_posisi_x_robot = int(cx_bola) - 60
set_posisi_y_robot = int(cy_bola)
elif 300 > int(cx_bola) > 60 :
if int(cy_bola) < 100 :
set_posisi_x_robot = int(cx_bola) - 60
set_posisi_y_robot = int(cy_bola) + 60
elif 300 > int(cy_bola) > 100:
set_posisi_x_robot = int(cx_bola) - 60
set_posisi_y_robot = int(cy_bola)
elif int(cy_bola) > 300 :
set_posisi_x_robot = int(cx_bola) - 60
set_posisi_y_robot = int(cy_bola) - 60
elif int(cx_bola) < 60 :
if int(cy_bola) < 100 :
set_posisi_x_robot = int(cx_bola)
set_posisi_y_robot = 160
elif int(cy_bola) > 100 :
set_posisi_x_robot = int(cx_bola)
set_posisi_y_robot = 240
Gambar 4.31 Listing program penentuan setpoint pada mode bersiap
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
73
Pada gambar 4.31 listing program diatas adalah program untuk melakukan penentuan
setpoint pada mode bersiap sesuai dengan perancangan pada bab III. Pada mode bersiap
penentuan setpoint dilakukan dengan melihat posisi dari bola, penentuan setpoint tersebut
dilakukan dengan menggunakan if dan elif berdasarkan kondisi yang sudah dirancang pada
bab III.
##menentukan bola dalam penguasaan musuh atau tidak
k1 = (int(cx_lawan)-int(cx_bola))**2
k2 = (int(cy_lawan)-int(cy_bola))**2
radius1 = math.sqrt(k1+k2)
if int(radius1) < 100 :
##Mode bertahan diaktifkan
set_posisi_x_robot = int(cx_lawan) - 60
set_posisi_y_robot = cy_lawan
elif int(radius1) > 100 :
##Mode Menyerang diaktifkan
set_posisi_x_robot = cx_bola
set_posisi_y_robot = cy_bola
Gambar 4.32 Listing program penentuan setpoint pada mode bermain_1
Pada gambar 4.32 listing program diatas adalah program untuk melakukan penentuan
setpoint pada mode bermain_1 sesuai dengan perancangan pada bab III. Pada mode
bermain_1 robot dikendalikan untuk mengejar bola, maka penentuan setpoint dilakukan
dengan melihat posisi dari bola, jika bola berada dalam penguasaan lawan maka robot akan
diperintahkan bertahan dan jika bola tidak berada dalam penguasaan lawan maka robot akan
diperintahkan untuk menyerang. Penentuan setpoint tersebut dilakukan dengan
menggunakan if dan elif berdasarkan kondisi yang sudah dirancang pada bab III.
set_posisi_x_robot = cx_kiper_lawan
if int(cy_kiper_lawan)<=240:
set_posisi_y_robot = int(cy_kiper_lawan)+60
elif int(cy_kiper_lawan)>240:
set_posisi_y_robot = int(cy_kiper_lawan)-60
Gambar 4.33 Listing program penentuan setpoint pada mode bermain_2
Pada gambar 4.33 listing program diatas adalah program untuk melakukan penentuan
setpoint pada mode bermain_2 sesuai dengan perancangan pada bab III. Pada mode
bermain_2 robot dikendalikan untuk menuju ke sisi gawang yang lebih terbuka, maka
penentuan setpoint dilakukan dengan melihat posisi dari kiper lawan. Jika posisi y kiper
lawan berada di atas 240 maka setpoint yang diberikan adalah sisi kiri dari kiper lawan dan
untuk kebalikannya jika posisi y berada di bawah 240 maka setpoint yang diberikan adalah
sisi kanan dari kiper lawan. Ketika robot sudah berada di dekat gawang maka sistem akan
memberikan perintah untuk menghentikan jalannya lalu langsung menendang bola.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
74
Penentuan mode tersebut dilakukan dengan menggunakan if berdasarkan kondisi yang
sudah dirancang pada bab III.
##metode penghindaran lawan
j1 = (int(cx_robot_depan)-int(cx_lawan))**2
j2 = (int(cy_robot_depan)-int(cy_lawan))**2
radius3 = math.sqrt(j1+j2)
if int(radius3) < 100 :
##aktifkan metode VFH
try:
F2=math.sqrt( (int(cx_robot_depan)+int(set_posisi_x_robot))**2
+ (int(cy_robot_depan)+int(set_posisi_y_robot))**2 )
F2=float(F2)
F1=math.sqrt( (int(cx_robot_depan)+int(cx_lawan))**2 +
(int(cy_robot_depan)+int(cy_lawan))**2 )
F1=float(F1)
a1=math.degrees(math.atan2( (int(cy_lawan) -
int(cy_robot_depan)) , (int(cx_lawan)-int(cx_robot_depan))) )
a2=math.degrees(math.atan2( (int(set_posisi_y_robot) -
int(cy_robot_depan)) , (int(set_posisi_x_robot)-int(cx_robot_depan))) )
if a1>0:
if a1<a2 :
t = a1 - a2
elif a2<a1:
t = a2 - a1
elif a1<0:
if a1>a2:
t = a1 - a2
elif a2>a1:
t = a1 - a2
t=float(t)
r = math.sqrt((F1)**2 + (F2)**2 +
(2*F1*F2*(math.cos(math.radians(t)))))
r=float(r)
selisih = math.sin(math.radians(180)-math.radians(t))
set_sudut = int(round(math.degrees(math.asin(F1*selisih/r))))
except ValueError:
pass
Gambar 4.34 Listing program untuk koreksi sudut saat menghindari lawan
Pada gambar 4.34 listing program diatas adalah program untuk melakukan penentuan
koreksi sudut untuk menghindari lawan pada mode bermain menggunakan metode Virtual
Force Field (VFF) sesuai dengan perancangan pada bab III. Sistem akan mendeteksi adanya
lawan dalam suatu lingkaran virtual yang berpusat pada titik tengah robot dengan radius 150
satuan menggunakan perintah if , nilai radius didapatkan dari jarak antara robot dengan
lawan menggunakan persamaan dasar pythagoras seperti yang ditunjukkan persamaan 4.2
serta gambar 4.35. Sesuai dengan dasar teori pada subbab 2.9. langkah pertama adalah
menghitung besar vektor antara robot dengan lawan, menghitung besar vektor antara robot
dengan target, menghitung besar sudut antara robot dengan lawan, menghitung sudut antara
robot dengan target, menghitung besar selisih sudutnya, menghitung besar resultan
vektornya dan terakhir menghitung besar sudut dari vektor resultan. Ketika robot telah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
75
berhasil menghindari lawan perhitungan pada langkah menentukan resultan vektor akan
menghasilkan nilai imajiner maka dilakukan metode Try dan Except dalam menjalankan
perhitungan VFF, jika hasil perhitungan tidak menunjukkan ValueError maka perintah VFF
akan dilanjutkan untuk menentukan koreksi sudut, jika hasil perhitungan menunjukkan maka
perhitungan dihentikan dan koreksi sudut akan mengikuti koreksi sudut awal yaitu koreksi
sudut untuk langsung menuju target.
Gambar 4.35 Penentuan jarak antara robot dengan lawan atau target
𝑅 = √(𝐵𝑋 − 𝐹𝑋)2 + (𝐵𝑌 − 𝐹𝑌)2 (4.2)
Dimana:
𝑅 = Radius
𝐵𝑋 = Posisi X robot dan 𝐵𝑌 = Posisi Y robot
𝐹𝑋 = Posisi X lawan atau target dan 𝐹𝑌 = Posisi Y lawan atau target
s1 = int(cy_robot_depan)-int(cy_robot_belakang)
s2 = int(cx_robot_depan)-int(cx_robot_belakang)
s = math.degrees(math.atan2(s1, s2))
sudut=int(round(s))
n1 = int(set_posisi_y_robot)-int(cy_robot_depan)
n2 = int(set_posisi_x_robot)-int(cx_robot_depan)
n = math.degrees(math.atan2(n1, n2))
setpoint = int(round(n))
nr = int(round(math.sqrt(n1**2+n2**2)))
if nr < 50:
nr=0
Gambar 4.36 Listing program untuk pengontrolan gerak robot
Pada gambar 4.36 listing program diatas adalah program untuk melakukan
pengontrolan pergerakan robot. Setelah posisi x dan y dari setpoint ditentukan maka sistem
BX FX
FY
BY
Radius
X
Y
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
76
akan menghitung sudut robot saat itu dan juga menghitung sudut robot terhadap setpoint
menggunakan persamaan dari dasar teori subbab 2.8 persamaan 2.11. selanjutnya sistem
akan menghitung jarak dari robot dengan setpoint menggunakan persamaan 4.2. Nilai radius
akan dianggap sama dengan nol ketika radius bernilai di bawah 50 satuan agar robot dapat
berhenti tepat di posisi yang diinginkan sesuai dengan setpoint, ketika nilai radius
menghasilkan nilai dibawah nol maka dengan menggunakan if nilai radius akan dibuat sama
dengan nol agar tidak terjadi error pada robot. Nilai dari sudut sekarang akan disimpan
dalam variabel sudut, nilai dari sudut robot terhadap setpoint akan disimpan dalam variabel
setpoint dan nilai dari jarak robot terhadap lawan disimpan dalam variabel nr. Nilai dari
sudut robot saat itu, sudut robot terhadap setpoint dan radius akan digunakan untuk
mengatur pergerakan robot.
selisih = sudut - setpoint
if cx_robot_depan > 450 and 10 > math.fabs(selisih):
UDPSock.sendto('8000', addr)
UDPSock.sendto('61', addr)
UDPSock.sendto('60', addr)
print 'Tendang'
if cx_robot_depan > 500:
UDPSock.sendto('8000', addr)
UDPSock.sendto('61', addr)
UDPSock.sendto('60', addr)
print 'Tendang'
Gambar 4.37 Listing program untuk pengontrolan robot menendang bola
Pada gambar 4.37 listing program diatas adalah program untuk melakukan
pengontrolan robot untuk menendang bola. Ketika sudut robot telah sesuai dengan yang
diinginkan serta posisi robot telah dekat dengan gawang maka robot akan diperintah untuk
berhenti sejenak lalu menendang. Untuk membuat robot menendang bola maka dikirimkan
perintah dengan kode ‘61’ yang berfungsi untuk memberikan tegangan pada solenoid di
robot, lalu sistem akan memberikan perintah dengan kode ‘60’ yang berfungsi untuk
menghentikan tegangan pada solenoid di robot, agar driver solenoid pada robot tidak
mengalami kerusakan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
77
if nr<10:
nr ='0'+'0'+str(nr)
elif nr<100:
nr ='0'+str(nr)
if int(sudut)>=100:
sudut = '+'+str(sudut)
elif 100>int(sudut)>=10:
sudut = '+'+'0'+str(sudut)
elif int(sudut)==0:
sudut = '+000'
elif 10>int(sudut)>0:
sudut = '+'+'00'+ str(sudut)
elif 0>int(sudut)>-10:
sudut1 = int(round(math.fabs(int(sudut))))
sudut = '-'+'00'+str(sudut1)
elif -10>=int(sudut)>-100:
sudut11 = int(round(math.fabs(int(sudut))))
sudut = '-'+'0'+str(sudut11)
if int(setpoint)>=100:
setpoint = '+'+str(setpoint)
elif 100>int(setpoint)>=10:
setpoint = '+'+'0'+str(setpoint)
elif int(setpoint)==0:
setpoint = '+000'
elif 10>int(setpoint)>0:
setpoint = '+'+'00'+ str(setpoint)
elif 0>int(setpoint)>-10:
sudut2 = int(round(math.fabs(int(setpoint))))
setpoint = '-'+'00'+str(sudut2)
elif -10>=int(setpoint)>-100:
sudut21 = int(round(math.fabs(int(setpoint))))
setpoint = '-'+'0'+str(sudut21)
Gambar 4.38 Listing program untuk perubahan format data sudut dan radius
Pada gambar 4.38 listing program diatas adalah program untuk melakukan perubahan
format data sesuai dengan perancangan pada bab III. Perubahan format data dilakukan agar
robot dapat mengerti perintah yang diberikan oleh sistem dalam mengatur pergerakan robot
itu sendiri. Hasilnya akan berupa variabel dengan type data string. Perubahan format data
dilakukan dengan menggunakan perintah if dan elif.
l1=str(cx_robot_belakang)+str(cy_robot_belakang)
data1 = '1'+l1
l2=str(cx_bola)+str(cy_bola)
data2 = '2'+l2
l6=str(set_posisi_x_robot)+str(set_posisi_y_robot)
data6 = '6'+l6
data7 = '7' + str(sudut) + str(setpoint)
l8=str(nr)
data8 = '8'+l8
print str(data1),", ",str(data2),", ",str(data6),", ",str(data7),",
",str(data8)
UDPSock.sendto(data7, addr)
UDPSock.sendto(data8, addr)
Gambar 4.39 Listing program untuk mengubah data menjadi string lalu dikirim
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
78
Pada gambar 4.39 listing program diatas adalah program untuk melakukan perubahan
bentuk data dan perintah menjadi data string serta menambah kode didepan masing-masing
data perintah sesuai dengan perancangan pada bab III. Perubahan bentuk dilakukan agar
robot dapat mengerti perintah yang diberikan oleh sistem dalam mengatur pergerakan robot
itu sendiri serta data yang didapat bisa diambil dalam bentuk .txt sehingga memudahkan
pengambilan data. Untuk pengambilan data dapat dilakukan dengan perintah f.write().
Setelah format perintah dirubah lalu dikirimkan ke robot menggunakan koneksi socket yang
telah dibuat, menggunakan perintah UDPSock.sendto().
berhenti_kirim= txt1.get()
(data,addr1) = UDPSock.recvfrom(buf)
if data[0]=='1':
txt.delete(0, END)
txt.insert(0, 1)
txt1.delete(0, END)
elif data[0]=='2' and berhenti_kirim != 'ya':
txt.delete(0, END)
txt.insert(0, 2)
modeb = txt.get()
if modeb=='1':
detect_1()
elif modeb=='2':
detect_2()
Gambar 4.40 Listing program untuk perpindahan mode bermain
Pada gambar 4.40 listing program diatas adalah program untuk melakukan penentuan
mode bermain yang dipilih berdasarkan informasi yang dikirimkan dari robot. Untuk
menerima informasi dari robot digunakan perintah UDPSock.recvfrom() data hasil informasi
dari robot disimpan pada variabel data. Data yang didapatkan akan digunakan untuk
menentukan mode bermain dengan menggunakan perintah if dan elif. Hasil dari penentuan
mode bermain akan disimpan dalam textbox yang tidak ditampilkan dalam antarmuka karena
hanya untuk menyimpan variabel modeb.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
79
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil pengujian dan pengambilan data dari sistem pengontrol robot soccer beroda
berbasis Raspberry pi 3 sebagai prototipe ERSBI 2017, dapat diambil kesimpulan:
1. Dengan pencahayaan ruangan yang cukup terang sistem mampu menganalisa masukan
berupa video yang dihasilkan oleh Webcam untuk menghasilkan titik-titik koordinat
yang mengarahkan pergerakan robot berdasarkan berbagai mode menggunakan
pengolahan citra dengan library OpenCV.
2. Dengan pencahayaan ruangan yang cukup terang sistem mampu mengarahkan robot
untuk menuju setpoint yang dinginkan dan mampu menghindari lawan menggunakan
metode VFF dengan rata-rata error sebesar 1,16% untuk posisi x dan 2,73% untuk
posisi y pada mode bersiap. Sedangkan pada mode bermain dengan rata-rata error
sudut akhir sebesar 1,67%.
3. Sistem mampu mengirimkan perintah untuk menggerakan robot menggunakan socket
Python.
5.2. Saran
Saran untuk pengembang penelitian selanjutnya antara lain:
1. Membuat algoritma yang mengatur gerak robot, ketika robot telah keluar dari area
lapangan ataupun area Webcam.
2. Menggunakan Webcam dengan angle view yang lebih besar dan kualitas gambar yang
lebih baik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
80
DAFTAR PUSTAKA
[1] Tujuan Kontes Robot Indonesia, https://www.kontesrobotindonesia.org/tentang-kri/,
diakses 25 Oktober 2016
[2] ERSBI, https://www.kontesrobotindonesia.org/kri-2016/, diakses 25 Oktober 2016
[3] Raspberry Pi 3 Model B,http://raspberry.piaustralia.com.au/products/raspberry-pi-3-
model-b, diakses 01 Oktober 2016
[4] Pengertian dan fungsi Webcam, http://www.solusikompi.com/2014/08/pengertian-dan-
fungsi-Webcam.html, diakses 25 Oktober 2016
[5] Wentworth, Peter., et al. 2012, How to Think Like a Computer Scientist – Learning
Pyhton 3, 3th ed, Free Software Foundation,--.
[6] Noprianto., 2002, Python & Pemrograman Linux, ANDI, Yogyakarta.
[7] Grayson, John E. 2000, Python and Tkinter Programming, MANNING, Greenwich.
[8] Kadir, Abdul, Adhi Susanto, 2013, Teori dan Aplikasi Pengolahan Citra, ANDI,
Yogyakarta.
[9] Prof. Dr. Madenda, Sarifuddin, 2015, Pengolahan Citra & Video Digital, Erlangga,
Jakarta.
[10] Mordvintsev, Alexander, Abid K., 2016, Introduction of openCV,
http://docs.opencv.org/trunk/d0/de3/tutorial_py_intro.html, diakses 01 November 2016
[11] Mordvintsev, Alexander, Abid K., 2016, openCV-Python Tutorials,
http://docs.opencv.org/trunk/d6/d00/tutorial_py_root.html, diakses 01 November 2016
[12] Mordvintsev, Alexander, Abid K., 2016, Changing Colorspaces,
http://docs.opencv.org/trunk/df/d9d/tutorial_py_colorspaces.html, diakses 01
November 2016
[13] Giancoli, Douglas C., 2014, Fisika, 7th ed, jilid 1, Erlangga, Jakarta.
[14] J.C. Wolf , P. Robinson, J.M. Davies. Vektor Field Path Planning and Control of An
Autonomous Robot In a Dynamic Environment. url
:http://www.swrtec.de/swrtec/research/publications/VEKTOR_FIELD_PATH_PLAN
NING_AND_CONTROL_OF_AN_AUTONOMOUS_ROBOT_IN_A_DYNAMIC_E
NVIRONMENT.pdf, diakses 01 Oktober 2016
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
81
[15] Bastan, Muhammet., 2004, Visual Servoing of Mobile Rrobots Using Potential
Fields,
www.ibrarian.net%2Fnavon%2Fpaper%2FVISUAL_SERVOING_OF_MOBILE_RO
BOTS_USING_POTENTIAL_.pdf, diakses 01 Oktober 2016
[16] Pemrograman Socket dengan Python, http://ilmukomputer.org/wp-
content/uploads/2009/04/rikih-socket_python.pdf, diakses 28 Oktober 2016
[17] --, 2016, Panduan Ekshibisi Sepakbola Robot Beroda Indonesia ESRBI 2016,
http://kontesrobotindonesia.org/data-kontes/2016/PanduanERSBI2016.pdf, diakses 01
Oktober 2016
[18] Mordvintsev, Alexander, Abid K., 2016, Contour features,
http://docs.opencv.org/3.1.0/dd/d49/tutorial_py_contour_features.html , diakses 13
April 2017
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L1
LAMPIRAN
Datasheet Raspberry pi 3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2
Tabel Hasil Percobaan Setiap Mode Ketika Dieksekusi
Tabel 6.1 Data dari pengujian kedua pada mode bersiap percobaan pertama
No Posisi
Robot (x,y)
Posisi Bola
(x,y)
Setpoint yang
Diberikan
(x,y)
Koreksi
Sudut Radius Keterangan
1 (058,077) (526,408) (466,408) (-003,+040) 461 Posisi awal
2 (058,077) (526,408) (466,408) (-003,+040) 461
Robot dalam
perjalanan
menuju
posisi yang
diinginkan
3 (058,077) (527,408) (467,408) (-003,+040) 462
4 (060,077) (527,409) (467,409) (+000,+041) 461
5 (066,078) (527,409) (467,409) (+005,+041) 453
6 (076,080) (528,408) (468,408) (+020,+041) 439
7 (087,085) (526,408) (466,408) (+033,+041) 421
8 (101,094) (523,408) (463,408) (+049,+040) 400
9 (113,109) (527,407) (467,407) (+057,+039) 383
10 (123,126) (528,407) (468,407) (+065,+037) 365
11 (132,146) (523,408) (463,408) (+069,+036) 343
12 (140,168) (527,408) (467,408) (+070,+033) 327
13 (148,191) (526,408) (466,408) (+072,+031) 308
14 (155,214) (526,407) (466,407) (+066,+028) 286
15 (165,237) (526,408) (466,408) (+058,+026) 265
16 (177,259) (526,408) (466,408) (+051,+024) 242
17 (192,280) (526,408) (466,408) (+043,+023) 219
18 (211,298) (522,408) (462,408) (+038,+022) 190
19 (231,315) (527,407) (467,407) (+032,+020) 169
20 (253,330) (529,407) (469,407) (+026,+019) 145
21 (276,343) (529,408) (469,408) (+024,+018) 119
22 (300,354) (528,407) (468,407) (+020,+017) 093
23 (324,364) (528,407) (468,407) (+018,+016) 069
24 (349,373) (526,407) (466,407) (+011,-179) 010
25 (399,386) (523,409) (463,409) (+012,+025) 000
26 (418,392) (529,407) (469,407) (+010,+023) 000
27 (432,395) (527,408) (467,408) (+009,+042) 000
28 (449,398) (525,408) (465,408) (+009,+120) 000 Posisi akhir
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L3
Tabel 6.2 Data dari pengujian kedua pada mode bersiap percobaan kedua
No Posisi
Robot (x,y)
Posisi Bola
(x,y)
Setpoint yang
Diberikan (x,y)
Koreksi
Sudut Radius Keterangan
1 (383,064) (153,375) (093,315) (-003,+141) 351 Posisi awal
2 (383,065) (152,376) (092,316) (-005,+141) 352
Robot dalam
perjalanan
menuju
posisi yang
diinginkan
3 (383,065) (152,376) (092,316) (-005,+141) 352
4 (383,065) (149,376) (089,316) (-005,+141) 355
5 (383,065) (152,375) (092,315) (-005,+141) 353
6 (383,065) (156,376) (096,316) (-005,+141) 349
7 (385,064) (153,375) (093,315) (+002,+142) 352
8 (391,065) (152,376) (092,316) (+007,+142) 357
9 (399,066) (152,375) (092,315) (+020,+144) 360
10 (411,072) (153,375) (093,315) (+035,+146) 360
11 (423,083) (152,376) (092,316) (+051,+149) 358
12 (433,098) (156,376) (096,316) (+065,+152) 348
13 (440,116) (151,376) (091,316) (+081,+155) 342
14 (443,137) (150,375) (090,315) (+094,+157) 330
15 (440,158) (150,376) (090,316) (+106,+160) 314
16 (433,178) (152,375) (092,315) (+117,+162) 292
17 (421,198) (151,376) (091,316) (+128,+164) 272
18 (406,215) (152,375) (092,315) (+141,+165) 247
19 (388,231) (151,376) (091,316) (+153,+165) 225
20 (366,241) (151,376) (091,316) (+162,+165) 200
21 (342,248) (151,376) (091,316) (+171,+164) 177
22 (318,252) (152,376) (092,316) (+178,+162) 152
23 (294,252) (152,376) (092,316) (-178,+159) 129
24 (268,251) (152,376) (092,316) (-177,+155) 107
25 (243,249) (152,376) (092,316) (-178,+150) 085
26 (217,247) (152,375) (092,315) (+178,+144) 064
27 (192,247) (152,376) (092,316) (+173,+137) 045
28 (168,250) (152,376) (092,316) (+166,+129) 025
29 (146,254) (152,375) (092,315) (+158,+117) 005
30 (124,262) (151,375) (091,315) (+147,+102) 000
31 (107,272) (152,375) (092,315) (+144,+075) 000
32 (086,287) (152,376) (092,316) (+137,+036) 000 Posisi akhir
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L4
Tabel 6.3 Data dari pengujian kedua pada mode bersiap percobaan ketiga
No Posisi
Robot (x,y)
Posisi Bola
(x,y)
Setpoint yang
Diberikan
(x,y)
Koreksi
Sudut Radius Keterangan
1 (494,302) (099,017) (039,077) (+085,-152) 469 Posisi awal
2 (494,303) (092,019) (032,079) (+090,-152) 473
Robot dalam
perjalanan
menuju
posisi yang
diinginkan
3 (494,307) (104,013) (044,073) (+106,-150) 462
4 (492,313) (097,018) (037,078) (+128,-150) 458
5 (487,319) (091,023) (031,083) (+151,-150) 450
6 (475,324) (095,019) (035,079) (+176,-149) 432
7 (460,325) (101,016) (041,076) (-165,-148) 411
8 (444,320) (097,018) (037,078) (-148,-149) 393
9 (427,310) (100,016) (040,076) (-132,-150) 372
10 (414,294) (099,016) (039,076) (-122,-152) 357
11 (403,275) (093,023) (033,083) (-111,-156) 344
12 (395,255) (098,018) (038,078) (-108,-157) 326
13 (389,233) (103,014) (043,074) (-107,-159) 309
14 (383,211) (100,016) (040,076) (-112,-163) 294
15 (374,187) (108,009) (048,069) (-118,-164) 272
16 (363,165) (091,020) (031,080) (-127,-170) 265
17 (349,144) (096,020) (036,080) (-137,-172) 240
18 (331,127) (095,018) (035,078) (-146,-174) 218
19 (310,112) (094,018) (034,078) (-156,-176) 194
20 (287,101) (092,023) (032,083) (-164,-178) 170
21 (262,093) (099,016) (039,076) (-172,-176) 138
22 (237,089) (105,011) (045,071) (-175,-175) 108
23 (211,086) (110,011) (050,071) (+180,-173) 077
24 (185,086) (104,013) (044,073) (+180,-173) 058
25 (159,086) (098,018) (038,078) (+176,-174) 040
26 (136,087) (104,011) (044,071) (+176,-164) 014
27 (036,075) (094,019) (034,079) (-164,+029) 000 Posisi akhir
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L5
Tabel 6.4 Data pengujian kedua pada mode bermain percobaan pertama
No Posisi Robot
(x,y)
Posisi Bola (x,y)
Posisi Sisi Gawang
(x,y)
Posisi Lawan
(x,y)
Setpoint yang
Diinginkan (x,y)
Koreksi Sudut
Radius Keterangan
1 (130.400) (212.225) - (209.048) (212.225) (+111,-065) 193 Posisi Awal
2 (129.400) (214.227) - (210.048) (214.227) (+117,-064) 193
Robot sedang
mengejar bola
3 (130.401) (216.226) - (210.048) (216.226) (+115,-064) 195
4 (131.407) (212.222) - (211.047) (212.222) (+103,-066) 202
5 (129.412) (217.228) - (210.047) (217.228) (+104,-064) 204
6 (130.420) (222.226) - (210.047) (222.226) (+095,-065) 215
7 (136.428) (217.227) - (210.047) (217.227) (+077,-068) 217
8 (141.436) (220.226) - (210.047) (220.226) (+069,-069) 224
9 (152.441) (216.227) - (209.046) (216.227) (+048,-073) 223
10 (161.443) (216.227) - (210.046) (216.227) (+031,-076) 223
11 (172.441) (216.221) - (211.046) (216.221) (+013,-079) 224
12 (182.435) (212.225) - (210.047) (212.225) (-007,-082) 212
13 (189.426) (216.224) - (210.048) (216.224) (-030,-082) 204
14 (193.417) (213.217) - (210.048) (213.217) (-049,-084) 201
15 (195.405) (219.221) - (210.048) (219.221) (-065,-083) 186
16 (195.394) (219.227) - (211.046) (219.227) (-077,-082) 169
17 (195.383) (222.224) - (210.047) (222.224) (-085,-080) 161
18 (196.372) (218.224) - (210.047) (218.224) (-085,-082) 150
19 (197.362) (215.224) - (210.047) (215.224) (-085,-083) 139
20 (197.348) (217.222) - (210.047) (217.222) (-085,-081) 128
21 (198.332) (183.316) - (209.047) (183.316) (-086,-133) 22
22 (200.312) (189.295) - (210.047) (189.295) (-086,-123) 20
23 (203.292) (217.226) - (209.048) (217.226) (-084,-078) 67
24 (203.275) (218.217) - (210.048) (218.217) (-086,-075) 60
25 (204.260) (211.225) - (210.047) (211.225) (-088,-079) 36
26 (204.247) - (609.152) (209.047) (609.212) (-088,-005) 407
Robot
sedang menuju ke
gawang
27 (207.232) - (598.164) (209.048) (598.224) (-081,-001) 391
28 (209.219) - (599.159) (210.047) (599.219) (-084,+000) 390
29 (215.206) - (597.166) (210.047) (597.226) (-073,+003) 383
30 (223.197) - (602.150) (210.047) (602.210) (-063,+002) 379
31 (230.186) - (607.157) (209.048) (607.217) (-063,+005) 378
32 (234.179) - (606.145) (209.047) (606.205) (-062,+004) 373
33 (245.172) - (611.158) (210.047) (611.218) (-049,+007) 369
34 (255.170) - (600.161) (210.047) (600.221) (-036,+008) 349
35 (267.169) - (603.155) (209.047) (603.215) (-026,+008) 339
36 (278.172) - (602.158) (210.047) (602.218) (-011,+008) 327
37 (287.174) - (603.151) (210.047) (603.211) (-004,+007) 318
38 (297.179) - (603.158) (209.047) (603.218) (+007,+007) 308
39 (307.183) - (610.155) (210.047) (610.215) (+013,+006) 305
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L6
Tabel 6.4 (Lanjutan) Data pengujian kedua pada mode bermain percobaan pertama
No Posisi Robot (x,y)
Posisi Bola (x,y)
Posisi Sisi Gawang
(x,y)
Posisi Lawan (x,y)
Setpoint yang
Diinginkan (x,y)
Koreksi Sudut
Radius Keterangan
40 (317.186) - (610.157) (210.049) (610.217) (+015,+006) 295
Robot sedang
menuju ke gawang
41 (330.193) - (603.153) (210.047) (603.213) (+018,+004) 274
42 (344.198) - (607.157) (210.047) (607.217) (+019,+004) 264
43 (356.202) - (605.156) (210.047) (605.216) (+017,+003) 249
44 (369.205) - (601.156) (210.047) (601.216) (+015,+003) 232
45 (381.208) - (598.160) (210.047) (598.220) (+013,+003) 217
46 (391.211) - (596.165) (210.046) (596.225) (+013,+004) 205
47 (401.213) - (600.160) (210.047) (600.220) (+011,+002) 199
Robot menendang
bola
48 (412.215) - (603.165) (210.047) (603.225) (+011,+003) 191
49 (421.218) - (599.164) (210.046) (599.224) (+012,+002) 178
50 (424.218) - (598.152) (210.047) (598.212) (+011,-002) 174
51 (425.218) - (593.155) (210.047) (593.215) (+011,-001) 168 Posisi akhir
Tabel 6.5 Data pengujian kedua pada mode bermain percobaan kedua
No
Posisi
Robot
(x,y)
Posisi
Bola
(x,y)
posisi sisi
gawang
(x,y)
posisi
lawan
(x,y)
setpoint
yang
diinginkan
(x,y)
koreksi
sudut radius Keterangan
1 (128.408) (204.235) - (210.047) (204.235) (+067,-066) 189 Posisi awal
2 (126.411) (202.246) - (210.047) (202.246) (+072,-065) 182
Robot
sedang
mengejar
bola
3 (127.413) (200.236) - (210.047) (200.236) (+071,-068) 191
4 (126.415) (204.242) - (210.047) (204.242) (+077,-066) 190
5 (130.418) (203.243) - (211.047) (203.243) (+066,-067) 190
6 (140.414) (204.236) - (210.047) (204.236) (+036,-070) 189
7 (147.414) (204.237) - (210.047) (204.237) (+027,-072) 186
8 (156.410) (201.247) - (210.047) (201.247) (+005,-075) 169
9 (161.397) (202.244) - (210.047) (202.244) (-031,-075) 158
10 (164.390) (192.245) - (210.047) (192.245) (-045,-079) 148
11 (161.378) (194.247) - (210.047) (194.247) (-069,-076) 135
12 (158.367) (203.241) - (210.047) (203.241) (-085,-070) 134
13 (157.356) (206.241) - (211.047) (206.241) (-092,-067) 125
14 (154.344) (202.242) - (210.046) (202.242) (-097,-065) 113
15 (154.332) (202.244) - (210.047) (202.244) (-092,-061) 100
16 (144.310) (203.238) - (210.047) (203.238) (-110,-051) 93
17 (163.299) (203.242) - (210.047) (203.242) (-068,-055) 70
18 (154.287) (202.245) - (211.046) (202.245) (-088,-041) 64
19 (147.274) (204.239) - (210.047) (204.239) (-102,-032) 67
20 (158.266) (203.239) - (210.047) (203.239) (-081,-031) 52
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L7
Tabel 6.5 (Lanjutan) Data pengujian kedua pada mode bermain percobaan kedua
No
Posisi
Robot
(x,y)
Posisi
Bola
(x,y)
posisi sisi
gawang
(x,y)
posisi
lawan
(x,y)
setpoint
yang
diinginkan
(x,y)
koreksi
sudut radius Keterangan
21 (163.257) (202.241) - (210.047) (202.241) (-077,-022) 42 Robot
sedang
mengejar
bola
22 (160.244) (199.239) - (210.047) (199.239) (-086,-007) 39
23 (179.241) (221.233) - (210.047) (221.233) (-054,-011) 43
24 (188.237) (226.228) - (210.047) (226.228) (-047,-013) 39
25 (200.238) - (601.155) (210.046) (601.215) (-023,-003) 402
Robot
menuju ke
gawang
26 (215.236) - (601.163) (210.047) (601.223) (-016,-002) 386
27 (224.239) - (607.164) (210.047) (607.224) (-006,-002) 383
28 (236.242) - (603.153) (210.047) (603.213) (-002,-005) 368
29 (245.244) - (608.160) (210.046) (608.220) (+002,-004) 364
30 (261.247) - (605.158) (210.047) (605.218) (+004,-005) 345
31 (278.251) - (610.158) (210.047) (610.218) (+006,-006) 334
32 (294.254) - (597.160) (210.047) (597.220) (+006,-006) 305
33 (309.256) - (605.156) (210.047) (605.216) (+006,-008) 299
34 (322.258) - (611.153) (210.047) (611.213) (+002,-009) 292
35 (336.259) - (602.160) (210.046) (602.220) (-002,-008) 269
36 (347.260) - (598.154) (210.046) (598.214) (+002,-010) 255
37 (358.261) - (605.157) (210.047) (605.217) (+005,-010) 251
38 (371.261) - (608.158) (210.047) (608.218) (+000,-010) 241
39 (380.261) - (607.155) (210.047) (607.215) (+000,-011) 232
40 (391.260) - (599.154) (210.046) (599.214) (-002,-012) 213
41 (400.260) - (596.156) (210.047) (596.216) (-007,-013) 201
Robot
menendang bola
42 (409.258) - (615.157) (209.047) (615.217) (-009,-011) 210
43 (417.259) - (607.158) (210.047) (607.218) (-005,-012) 194
44 (424.256) - (599.151) (210.046) (599.211) (-010,-014) 181
45 (429.258) - (606.152) (210.047) (606.212) (-002,-015) 183
46 (427.257) - (608.158) (210.047) (608.218) (-008,-012) 185
47 (432.258) - (606.159) (210.047) (606.219) (-005,-013) 178
48 (434.257) - (610.153) (210.047) (610.213) (-008,-014) 181
49 (435.255) - (606.156) (210.047) (606.216) (-013,-013) 175
50 (445.255) - (607.156) (211.046) (607.216) (-008,-014) 167
51 (446.255) - (599.155) (210.047) (599.215) (-011,-015) 158
52 (454.254) - (594.161) (210.047) (594.221) (-013,-013) 144 Posisi akhir
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L8
Listing Program
# Pengontrol_Robot_Soccer_Beroda.py
#
# Copyright 2017 <Fendish Cakrawala Stiefanus-Teknik Elektro-Universitas Sanata Dharma>
#
#
#
import cv2
import numpy as np
import math
from Tkinter import *
from socket import *
vid = cv2.VideoCapture(0)
a = 0
p = 0
############################################ Pengaturan Komunikasi dengan Robot
############################################
#host = "172.23.14.170" #ubah dengan ip address si penerima
#host = "192.168.43.63" #ubah dengan ip address si penerima
host = "192.168.12.112"
#host = "192.168.1.43"
host1 = ""
port = 13000 #port yang digunakan harus sama
port1 = 14000
buf = 1024 #jumlah maksimal karakter yang diterima
addr = (host, port)
addr1 = (host1, port1)
UDPSock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
UDPSock.bind(addr1)
#################################################### Inisialisasi Warna
####################################################
lower_robot_belakang = np.array([110, 100, 100], dtype=np.uint8)
upper_robot_belakang = np.array([120, 255, 255], dtype=np.uint8)
lower_robot_depan = np.array([120, 100, 50], dtype=np.uint8)
upper_robot_depan = np.array([145, 255, 200], dtype=np.uint8)
lower_lawan = np.array([170, 100, 100], dtype=np.uint8)
upper_lawan = np.array([175, 255, 255], dtype=np.uint8)
lower_kiper_lawan = np.array([15, 100, 100], dtype=np.uint8)
upper_kiper_lawan = np.array([20, 255, 100], dtype=np.uint8)
lower_bola = np.array([0, 100, 100], dtype=np.uint8)
upper_bola = np.array([5, 255, 255], dtype=np.uint8)
######################################### Fungsi untuk Deteksi Objek Berdasarkan Warna
#####################################
def track_objects():
global hsv, lower, upper, cx, cy, frame
tresh = cv2.inRange(hsv, lower, upper)
image, contours, hierarcy = cv2.findContours(tresh, cv2.RETR_LIST,
cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
max_area = 0
best_cnt = 1
for cnt in contours:
area = cv2.contourArea(cnt)
if area > max_area:
max_area = area
best_cnt = cnt
M = cv2.moments(best_cnt)
cx,cy = int(M['m10']/M['m00']),int(M['m01']/M['m00'])
cv2.circle(frame, (cx,cy), 10, (0, 0, 255), -1)
############################################# Fungsi untuk Mengolah Format Data
############################################
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L9
def format_data():
global cx, cy
if cx<10:
cx ='0'+'0'+str(cx)
elif cx<100:
cx ='0'+str(cx)
if cy<10:
cy ='0'+'0'+str(cy)
elif cy<100:
cy ='0'+str(cy)
############################################ Fungsi untuk Menentukan Arah Serangan
#########################################
def m1():
global q
q = 0
def m2():
global q
q = 1
def m3():
global posisi_x, posisi_y
posisi_x = int(500)
posisi_y = int(100)
def m4():
global posisi_x, posisi_y
posisi_x = int(100)
posisi_y = int(400)
#########################################################################################
###################################
################################################ Fungsi untuk Mode Bersiap
#################################################
#########################################################################################
###################################
def Bersiap():
global a, q
a = 1
q = 2
while (a==1):
global hsv, frame, lower, upper, lower_bola,lower_robot_belakang, upper_bola,
upper_robot_belakang, cx, cy, sudut
ret_val, frame = vid.read()
if q==0:
frame = cv2.flip(frame,2)
frame = cv2.flip(frame,2)
UDPSock.sendto('9A', addr)
if q==1:
frame = cv2.flip(frame,2)
UDPSock.sendto('9B', addr)
#blur = cv2.GaussianBlur(frame, (5,5), 0)
hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
############################################# Deteksi Objek Berdasarkan Warna
##############################################
lower = lower_bola
upper = upper_bola
track_objects()
format_data()
cv2.putText(frame, 'Bola', (int(cx),int(cy)), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0,
125, 255), 2)
cx_bola, cy_bola = cx, cy
lower = lower_robot_belakang
upper = upper_robot_belakang
track_objects()
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L10
format_data()
cv2.putText(frame, 'Robot', (int(cx),int(cy)), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (255,
0, 0), 2)
cx_robot_belakang, cy_robot_belakang = cx, cy
lower = lower_robot_depan
upper = upper_robot_depan
track_objects()
format_data()
cv2.putText(frame, 'Robot', (int(cx),int(cy)), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0,
0, 255), 2)
cx_robot_depan, cy_robot_depan = cx, cy
####################################### Mengolah Data serta Algoritma untuk Kontrol Robot
##################################
if int(cx_bola) >= 320 :
set_posisi_x_robot = int(cx_bola) - 60
set_posisi_y_robot = int(cy_bola)
elif 320 > int(cx_bola) > 60 :
if int(cy_bola) <= 100 :
set_posisi_x_robot = int(cx_bola) - 60
set_posisi_y_robot = int(cy_bola) + 60
elif 300 > int(cy_bola) > 100:
set_posisi_x_robot = int(cx_bola) - 60
set_posisi_y_robot = int(cy_bola)
elif int(cy_bola) >= 300 :
set_posisi_x_robot = int(cx_bola) - 60
set_posisi_y_robot = int(cy_bola) - 60
elif int(cx_bola) < 60 :
if int(cy_bola) <= 100 :
set_posisi_x_robot = int(cx_bola)
set_posisi_y_robot = 160
elif int(cy_bola) > 100 :
set_posisi_x_robot = int(cx_bola)
set_posisi_y_robot = 240
#set_posisi_y_robot = posisi_y
#set_posisi_x_robot = posisi_x
cv2.circle(frame, (int(set_posisi_x_robot),int(set_posisi_y_robot)), 10, (0, 125,
255), -1)
cv2.putText(frame, 'Target', (int(set_posisi_x_robot),int(set_posisi_y_robot)),
cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 125, 255), 2)
s1 = int(cy_robot_depan)-int(cy_robot_belakang)
s2 = int(cx_robot_depan)-int(cx_robot_belakang)
s = math.degrees(math.atan2(s1, s2))
sudut=int(round(s))
n1 = int(set_posisi_y_robot)-int(cy_robot_depan)
n2 = int(set_posisi_x_robot)-int(cx_robot_depan)
n = math.degrees(math.atan2(n1, n2))
setpoint = int(round(n))
nr = int(round(math.sqrt(n1**2+n2**2)))
if nr < 50:
nr=0
if nr<10:
nr ='0'+'0'+str(nr)
elif nr<100:
nr ='0'+str(nr)
if int(sudut)>=100:
sudut = '+'+str(sudut)
elif 100>int(sudut)>=10:
sudut = '+'+'0'+str(sudut)
elif int(sudut)==0:
sudut = '+000'
elif 10>int(sudut)>0:
sudut = '+'+'00'+ str(sudut)
elif 0>int(sudut)>-10:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L11
sudut1 = int(round(math.fabs(int(sudut))))
sudut = '-'+'00'+str(sudut1)
elif -10>=int(sudut)>-100:
sudut11 = int(round(math.fabs(int(sudut))))
sudut = '-'+'0'+str(sudut11)
if int(setpoint)>=100:
setpoint = '+'+str(setpoint)
elif 100>int(setpoint)>=10:
setpoint = '+'+'0'+str(setpoint)
elif int(setpoint)==0:
setpoint = '+000'
elif 10>int(setpoint)>0:
setpoint = '+'+'00'+ str(setpoint)
elif 0>int(setpoint)>-10:
sudut2 = int(round(math.fabs(int(setpoint))))
setpoint = '-'+'00'+str(sudut2)
elif -10>=int(setpoint)>-100:
sudut21 = int(round(math.fabs(int(setpoint))))
setpoint = '-'+'0'+str(sudut21)
############################################# Mengirim Perintah ke Robot
###################################################
l1=str(cx_robot_belakang)+str(cy_robot_belakang)
data1 = '1'+l1
l2=str(cx_bola)+str(cy_bola)
data2 = '2'+l2
cx, cy = set_posisi_x_robot, set_posisi_y_robot
format_data()
set_posisi_x_robot, set_posisi_y_robot = cx, cy
l6=str(set_posisi_x_robot)+str(set_posisi_y_robot)
data6 = '6'+l6
data7 = '7' + str(sudut) + str(setpoint)
l8=str(nr)
data8 = '8'+l8
print str(data1),", ",str(data2),", ",str(data6),", ",str(data7),", ",str(data8)
#value = (data1, data2, data6, data7, data8)
#mystring = str(value)
#f = open("bersiap_fix_fajar.txt", 'a')
#f.write(mystring)
#f.close()
#UDPSock.sendto(data7, addr)
#UDPSock.sendto(data8, addr)
cv2.imshow('Tampilan pada Lapangan', frame)
key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
root.update()
#########################################################################################
###################################
################################################ Fungsi untuk Mode Bermain
#################################################
#########################################################################################
###################################
################################################ Fungsi Saat Mengejar Bola
#################################################
def detect_1():
global hsv, frame, lower, upper, cx_bola, cx_robot_belakang, cy_bola,
cy_robot_belakang, cx_robot_depan,cx_lawan, cy_robot_depan, cy_lawan, cx, cy
lower = lower_bola
upper = upper_bola
track_objects()
format_data()
cx_bola, cy_bola = cx, cy
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L12
lower = lower_robot_depan
upper = upper_robot_depan
track_objects()
format_data()
cv2.circle(frame, (int(cx),int(cy)), 125, (0, 0, 255))
cx_robot_depan, cy_robot_depan = cx, cy
lower = lower_robot_belakang
upper = upper_robot_belakang
track_objects()
format_data()
cx_robot_belakang, cy_robot_belakang = cx, cy
lower = lower_lawan
upper = upper_lawan
track_objects()
format_data()
cv2.circle(frame, (int(cx),int(cy)), 100, (245, 114, 255))
cx_lawan, cy_lawan = cx, cy
##menentukan bola dalam penguasaan musuh atau tidak
k1 = (int(cx_lawan)-int(cx_bola))**2
k2 = (int(cy_lawan)-int(cy_bola))**2
radius1 = math.sqrt(k1+k2)
if int(radius1) < 100 :
##Mode bertahan diaktifkan
set_posisi_x_robot = int(cx_lawan) - 60
set_posisi_y_robot = cy_lawan
elif int(radius1) > 100 :
##Mode Menyerang diaktifkan
set_posisi_x_robot = cx_bola
set_posisi_y_robot = cy_bola
##menentukan sudut robot terhadap setpoint
n1 = int(set_posisi_y_robot)-int(cy_robot_depan)
n2 = int(set_posisi_x_robot)-int(cx_robot_depan)
n = math.degrees(math.atan2(n1, n2))
set_sudut = int(round(n))
##menentukan jarak robot terhadap setpoint
nr = int(round(math.sqrt(n1**2+n2**2)))
#if nr < 40:
#nr = 0
if nr<10:
nr ='0'+'0'+str(nr)
elif nr<100:
nr ='0'+str(nr)
##menentukan bola dalam penguasaan robot atau tidak
h1 = (int(cx_robot_depan)-int(cx_bola))**2
h2 = (int(cy_robot_depan)-int(cy_bola))**2
radius2 = math.sqrt(h1+h2)
##metode penghindaraan lawan
j1 = (int(cx_robot_depan)-int(cx_lawan))**2
j2 = (int(cy_robot_depan)-int(cy_lawan))**2
radius3 = math.sqrt(j1+j2)
if int(radius3) <= 125 :
##aktifkan metode VFH
try:
F2=math.sqrt( (int(cx_robot_depan)+int(set_posisi_x_robot))**2 +
(int(cy_robot_depan)+int(set_posisi_y_robot))**2 )
F2=float(F2)
F1=math.sqrt( (int(cx_robot_depan)+int(cx_lawan))**2 +
(int(cy_robot_depan)+int(cy_lawan))**2 )
F1=float(F1)
a1=math.degrees(math.atan2( (float(cy_lawan) - float(cy_robot_depan)) ,
(float(cx_lawan)-float(cx_robot_depan))) )
a2=math.degrees(math.atan2( (float(set_posisi_y_robot) -
float(cy_robot_depan)) , (float(set_posisi_x_robot)-float(cx_robot_depan))) )
if a1>0:
if a1<a2 :
t = a1 - a2
elif a2<a1:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L13
t = a2 - a1
elif a1<0:
if a1>a2:
t = a1 - a2
elif a2>a1:
t = a1 - a2
tt = float(t)
r = math.sqrt((F1)**2 + (F2)**2 + (2*F1*F2*(math.cos(math.radians(tt)))))
r=float(r)
selisih=math.sin(math.radians(180)-math.radians(t))
set_sudut = int(round(math.degrees(math.asin(F1*selisih/r))))
except ValueError:
print 'value error'
pass
if int(set_sudut)>=100:
set_sudut = '+'+str(set_sudut)
elif 100>int(set_sudut)>=10:
set_sudut = '+'+'0'+str(set_sudut)
elif int(set_sudut)==0:
set_sudut = '+000'
elif 10>int(set_sudut)>0:
set_sudut = '+'+'00'+ str(set_sudut)
elif 0>int(set_sudut)>-10:
set_sudut2 = int(round(math.fabs(int(set_sudut))))
set_sudut = '-'+'00'+str(set_sudut2)
elif -10>=int(set_sudut)>-100:
set_sudut21 = int(round(math.fabs(int(set_sudut))))
set_sudut = '-'+'0'+str(set_sudut21)
##menentukan sudut robot sekarang
s1 = int(cy_robot_depan)-int(cy_robot_belakang)
s2 = int(cx_robot_depan)-int(cx_robot_belakang)
s = math.degrees(math.atan2(s1, s2))
sudut=int(round(s))
if int(sudut)>=100:
sudut = '+'+str(sudut)
elif 100>int(sudut)>=10:
sudut = '+'+'0'+str(sudut)
elif int(sudut)==0:
sudut = '+000'
elif 10>int(sudut)>0:
sudut = '+'+'00'+ str(sudut)
elif 0>int(sudut)>-10:
sudut1 = int(round(math.fabs(int(sudut))))
sudut = '-'+'00'+str(sudut1)
elif -10>=int(sudut)>-100:
sudut11 = int(round(math.fabs(int(sudut))))
sudut = '-'+'0'+str(sudut11)
l1=str(cx_robot_depan)+str(cy_robot_depan)
data1 = '1'+l1
l2=str(cx_bola)+str(cy_bola)
data2 = '2'+l2
l3=str(cx_lawan)+str(cy_lawan)
data3 = '3'+l3
cx, cy = set_posisi_x_robot, set_posisi_y_robot
format_data()
set_posisi_x_robot, set_posisi_y_robot = cx, cy
l6=str(set_posisi_x_robot)+str(set_posisi_y_robot)
data6 = '6'+l6
data7 = '7' + str(sudut) + str(set_sudut)
l8=str(nr)
data8 = '8'+l8
print str(data1),", ",str(data2),", ",str(data3),", ",str(data6),", ",str(data7),",
",str(data8)
#value1 = (data1, data2, data3, data6, data7, data8)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L14
#mystring1 = str(value1)
#f1 = open("bermain_mode_fix_1_2.txt", 'a')
#f1.write(mystring1)
#f1.close()
UDPSock.sendto(data7, addr)
UDPSock.sendto(data8, addr)
UDPSock.sendto('51', addr)
################################################# Fungsi Saat Menuju Gawang
################################################
def detect_2():
global hsv, frame, lower, upper, cx_gawang, cx_robot_belakang, cy_gawang,
cy_robot_belakang, cx_robot_depan,cx_lawan, cy_robot_depan, cy_lawan, cx, cy
lower = lower_robot_depan
upper = upper_robot_depan
track_objects()
format_data()
cv2.circle(frame, (int(cx),int(cy)), 125, (0, 0, 255))
cx_robot_depan, cy_robot_depan = cx, cy
lower = lower_robot_belakang
upper = upper_robot_belakang
track_objects()
format_data()
cx_robot_belakang, cy_robot_belakang = cx, cy
lower = lower_lawan
upper = upper_lawan
track_objects()
format_data()
cv2.circle(frame, (int(cx),int(cy)), 100, (245, 114, 255))
cx_lawan, cy_lawan = cx, cy
lower = lower_kiper_lawan
upper = upper_kiper_lawan
track_objects()
format_data()
cx_kiper_lawan, cy_kiper_lawan = cx, cy
##Ganti Setpoint ke Gawang
set_posisi_x_robot = cx_kiper_lawan
if int(cy_kiper_lawan)<=240:
set_posisi_y_robot = int(cy_kiper_lawan)+60
elif int(cy_kiper_lawan)>240:
set_posisi_y_robot = int(cy_kiper_lawan)-60
cv2.circle(frame, (int(set_posisi_x_robot),int(set_posisi_y_robot)), 10, (0, 0,
255),-1)
##menentukan sudut robot terhadap setpoint
n1 = int(set_posisi_y_robot)-int(cy_robot_depan)
n2 = int(set_posisi_x_robot)-int(cx_robot_depan)
n = math.degrees(math.atan2(n1, n2))
set_sudut = int(round(n))
##menentukan jarak robot terhadap setpoint
nr = int(round(math.sqrt(n1**2+n2**2)))
#if nr<40:
#nr=0
if nr<10:
nr ='0'+'0'+str(nr)
elif nr<100:
nr ='0'+str(nr)
##metode penghindaraan lawan
j1 = (int(cx_robot_depan)-int(cx_lawan))**2
j2 = (int(cy_robot_depan)-int(cy_lawan))**2
radius3 = math.sqrt(j1+j2)
if int(radius3) < 125 :
##aktifkan metode VFH
try:
F2=math.sqrt( (int(cx_robot_depan)+int(set_posisi_x_robot))**2 +
(int(cy_robot_depan)+int(set_posisi_y_robot))**2 )
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L15
F2=float(F2)
F1=math.sqrt( (int(cx_robot_depan)+int(cx_lawan))**2 +
(int(cy_robot_depan)+int(cy_lawan))**2 )
F1=float(F1)
a1=math.degrees(math.atan2( (int(cy_lawan) - int(cy_robot_depan)) ,
(int(cx_lawan)-int(cx_robot_depan))) )
a2=math.degrees(math.atan2( (int(set_posisi_y_robot) - int(cy_robot_depan)) ,
(int(set_posisi_x_robot)-int(cx_robot_depan))) )
if a1>0:
if a1<a2 :
t = a1 - a2
elif a2<a1:
t = a2 - a1
elif a1<0:
if a1>a2:
t = a1 - a2
elif a2>a1:
t = a1 - a2
tt=float(t)
r = math.sqrt((F1)**2 + (F2)**2 + (2*F1*F2*(math.cos(math.radians(tt)))))
r=float(r)
selisih = math.sin(math.radians(180)-math.radians(t))
set_sudut = int(round(math.degrees(math.asin(F1*selisih/r))))
except ValueError:
pass
if int(set_sudut)>=100:
set_sudut = '+'+str(set_sudut)
elif 100>int(set_sudut)>=10:
set_sudut = '+'+'0'+str(set_sudut)
elif int(set_sudut)==0:
set_sudut = '+000'
elif 10>int(set_sudut)>0:
set_sudut = '+'+'00'+ str(set_sudut)
elif 0>int(set_sudut)>-10:
set_sudut2 = int(round(math.fabs(int(set_sudut))))
set_sudut = '-'+'00'+str(set_sudut2)
elif -10>=int(set_sudut)>-100:
set_sudut21 = int(round(math.fabs(int(set_sudut))))
set_sudut = '-'+'0'+str(set_sudut21)
##menentukan sudut robot sekarang
s1 = int(cy_robot_depan)-int(cy_robot_belakang)
s2 = int(cx_robot_depan)-int(cx_robot_belakang)
s = math.degrees(math.atan2(s1, s2))
sudut=int(round(s))
selisih = int(sudut) - int(set_sudut)
if int(cx_robot_depan) > int(450) and 10 > math.fabs(selisih) :
UDPSock.sendto('8000', addr)
UDPSock.sendto('61', addr)
UDPSock.sendto('60', addr)
print 'Tendang'
elif int(cx_robot_depan) > 500:
UDPSock.sendto('8000', addr)
UDPSock.sendto('61', addr)
UDPSock.sendto('60', addr)
print 'Tendang'
if int(sudut)>=100:
sudut = '+'+str(sudut)
elif 100>int(sudut)>=10:
sudut = '+'+'0'+str(sudut)
elif int(sudut)==0:
sudut = '+000'
elif 10>int(sudut)>0:
sudut = '+'+'00'+ str(sudut)
elif 0>int(sudut)>-10:
sudut1 = int(round(math.fabs(int(sudut))))
sudut = '-'+'00'+str(sudut1)
elif -10>=int(sudut)>-100:
sudut11 = int(round(math.fabs(int(sudut))))
sudut = '-'+'0'+str(sudut11)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L16
l1=str(cx_robot_depan)+str(cy_robot_depan)
data1 = '1'+l1
l3=str(cx_lawan)+str(cy_lawan)
data3 = '3'+l3
l5=str(cx_kiper_lawan)+str(cy_kiper_lawan)
data5 = '5'+l5
cx, cy = set_posisi_x_robot, set_posisi_y_robot
format_data()
set_posisi_x_robot, set_posisi_y_robot = cx, cy
l6=str(set_posisi_x_robot)+str(set_posisi_y_robot)
data6 = '6'+l6
data7 = '7' + str(sudut) + str(set_sudut)
l8=str(nr)
data8 = '8'+l8
print str(data1),", ",str(data3),", ",str(data5),", ",str(data6),", ",str(data7),",
",str(data8)
#value2 = (data1, data3, data5, data6, data7, data8)
#mystring2 = str(value2)
#f2 = open("bermain_mode_fix_2_2.txt", 'a')
#f2.write(mystring2)
#f2.close()
UDPSock.sendto(data7, addr)
UDPSock.sendto(data8, addr)
UDPSock.sendto('51', addr)
################################### Fungsi Untuk Deteksi Objek dan Pemilihan Mode Bermain
##################################
def mulai():
global hsv, frame, lower, upper, cx_bola, cx_robot_belakang, cy_bola,
cy_robot_belakang, cx_robot_depan,cx_lawan, cy_robot_depan, cy_lawan, cy_gawang,
cy_gawang, cx, cy, modeb
ret, frame = vid.read()
if q==0:
frame = cv2.flip(frame,2)
frame = cv2.flip(frame,2)
UDPSock.sendto('9A', addr)
if q==1:
frame = cv2.flip(frame,2)
UDPSock.sendto('9B', addr)
#blur = cv2.GaussianBlur(frame, (5,5), 0)
hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
print modeb
if modeb=='1':
detect_1()
elif modeb=='2':
detect_2()
cv2.imshow('Tampilan pada Lapangan', frame)
key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
############################################### Fungsi Terima Data dari Robot
##############################################
def terima():
(data,addr1) = UDPSock.recvfrom(buf)
if data[0]=='1':
txt.delete(0, END)
txt.insert(0, 1)
elif data[0]=='2':
txt.delete(0, END)
txt.insert(0, 2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L17
#################################################### Fungsi Utama Bermain
##################################################
def Bermain():
global modeb, a, q
a = 2
q = 2
UDPSock.sendto('51', addr)
while (a==2):
UDPSock.sendto('50', addr)
terima()
modeb = txt.get()
mulai()
root.update()
#########################################################################################
###################################
################################################ Fungsi untuk Mode Berhenti
################################################
#########################################################################################
###################################
def Berhenti():
global a, modeb
a = 3
modeb = '0'
UDPSock.sendto('exit', addr)
################################################ Setting GUI dengan TKinter
################################################
root = Tk()
root.title("Pengontrol Robot Soccer Beroda")
frm1 = LabelFrame(root, text="Mode yang Dipilih")
frm1.pack()
frm2 = Frame(frm1, background="White")
frm2.pack()
frm3 = Frame(frm1)
frm3.pack(side = BOTTOM)
mode = IntVar()
btn1 = Button(frm2, text="Bersiap", command=Bersiap, padx=50, pady=50)
btn1.pack(side=LEFT)
btn2 = Button(frm2, text="Bermain", command=Bermain, padx=50, pady=50)
btn2.pack(side=LEFT)
btn3 = Button(frm2, text="Berhenti", command=Berhenti, padx=50, pady=50)
btn3.pack(side=LEFT)
btn4 = Radiobutton(frm3, text="Serang ke Kanan", variable=mode, value=1, command=m1)
btn4.pack(side=BOTTOM)
btn5 = Radiobutton(frm3, text="Serang ke Kiri", variable=mode, value=2, command=m2)
btn5.pack(side=BOTTOM)
#btn6 = Radiobutton(frm3, text="Serang ke ujung kanan", variable=mode, value=3,
command=m3)
#btn6.pack(side=BOTTOM)
#btn7 = Radiobutton(frm3, text="Serang ke ujung kiri", variable=mode, value=4,
command=m4)
#btn7.pack(side=BOTTOM)
txt = Entry(frm3)
mainloop()
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI