41
Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL Handry Khoswanto, S.T., M.T. 0724067802 Petrus Santoso, S.T., M.Sc. 0707017202 Handy Wicaksono, S.T., M.T. 0704068001 UNIVERSITAS KRISTEN PETRA April 2013

Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

  • Upload
    others

  • View
    24

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro

USULAN

PENELITIAN HIBAH BERSAING

SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT

TIM PENGUSUL

Handry Khoswanto, S.T., M.T. 0724067802

Petrus Santoso, S.T., M.Sc. 0707017202

Handy Wicaksono, S.T., M.T. 0704068001

UNIVERSITAS KRISTEN PETRA

April 2013

Page 2: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL
Page 3: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

Daftar Isi

Halaman Pengesahan…………………………………………………………………………ii

Daftar Isi .................................................................................................................................. iii

Ringkasan .................................................................................................................................. iv

Bab 1. Pendahuluan ................................................................................................................... 1

Bab 2. Tinjauan Pustaka ............................................................................................................ 3

2.1. Mobile, Inverted Pendulum ............................................................................................ 3

2.2. IMU Digital Combo Board - ITG3200/ADXL345 ......................................................... 7

2.3. Konsep Kesetimbangan Robot Roda Dua....................................................................... 9

2.4. Depth Sensor Camera ................................................................................................... 12

Bab 3. Metodologi Penelitian .................................................................................................. 14

Bab 4. Biaya dan Jadwal Penelitian ......................................................................................... 19

4.1. Anggaran Biaya ............................................................................................................ 19

4.2. Jadwal Pelaksanaan Penelitian ...................................................................................... 19

Daftar Pustaka .......................................................................................................................... 21

Lampiran 1 – Justifikasi Anggaran Penelitian ......................................................................... 22

Lampiran 2 – Dukungan Sarana dan Prasarana Penelitian ...................................................... 25

Lampiran 3 – Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas .................................. 26

Lampiran 4 – Biodata Ketua dan Anggota .............................................................................. 27

Lampiran 5 – Surat Pernyataan Ketua Peneliti ........................................................................ 37

Page 4: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

Ringkasan

Dalam penelitian ini akan dibuat sebuah telepresence robot yaitu robot yang dapat

menghadirkan seseorang dalam sebuah tempat yang berbeda (jarak jauh). Telepresence robot

yang akan dibuat terdiri atas base platform berupa balancing robot beroda dua yang

pergerakannya lebih fleksibel dan memakan ruang lebih sedikit dibanding robot dengan roda

lebih dari dua. Tablet PC akan digunakan sebagai media komunikasi dengan orang yang

berada di tempat yang jauh. Selain itu tablet PC juga akan digunakan untuk menggerakkan

robot maju, mundur, maupun berbelok sehingga dapat berpindah tempat dengan mudah.

Seluruh gerakan tersebut dapat digerakkan oleh operator atau bahkan dapat bergerak sendiri

secara otonom karena menggunakan pendekatan kontrol semi-otonom. Robot ini akan

dilengkapi dengan depth sensor camera untuk mendeteksi halangan dan orang untuk

mendukung mode kontrol otonom. Protokol komunikasi antara tablet PC dan robot

menggunakan TCP/IP.

Page 5: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

1

Bab 1. Pendahuluan

Dalam dunia modern, kehadiran seseorang secara fisik di tempat kerja, rumah,

ataupun sekolah menjadi sangat penting. Sebagai contoh, kehadiran seorang manajer sangat

dibutuhkan untuk mengambil keputusan penting atau menegosiasikan suatu perjanjian yang

mempengaruhi banyak orang. Contoh yang lain ialah pentingnya kehadiran dokter spesialis di

daerah terpencil maupun guru bahasa Inggris (native speaker) di suatu sekolah daerah. Meski

demikian seseorang yang dianggap penting mungkin tidak bisa hadir karena masalah

kesehatan, jarak ataupun pertimbangan lain. Misalnya akan sangat sulit sekolah daerah (di

Indonesia) untuk mendatangkan guru bahasa Inggris dari luar negeri.

Untuk mengatasi masalah di atas, saat ini mulai dikembangkan sistem yang disebut

telepresence robot. Sistem ini merupakan pengembangan dari sistem teleconference yang

umumnya menyedot biaya besar untuk menyiapkan suatu ruangan dengan fasilitas yang

lengkap untuk digunakan pada rapat jarak jauh. Telepresence robot menyediakan suatu

mobile platform, sehingga seseorang yang berada di tempat lain seolah – olah dapat dengan

leluasa bergerak dalam suatu ruang dan berkomunikasi dengan orang lain. Kelebihan dari

sistem dengan robot ini ialah lebih murah dan fleksibel dibanding sistem sebelumnya, namun

kualitas gambar dan suara yang dihasilkan juga sedikit lebih rendah.

Robot ini nantinya akan menggunakan model dua roda (balancing robot) sehingga

akan lebih menghemat ruang dan lebih fleksibel dalam manuvernya. Sebagai media

komunikasi akan digunakan tablet yang dilengkapi dengan aplikasi untuk komunikasi jarak

jauh (contoh aplikasi komersial : Facetime dari Apple). Selain itu tablet juga akan dilengkapi

dengan aplikasi untuk mengendalikan robot dari jarak jauh dengan protokol TCP/IP. Mode

kontrol robot bersifat semiotonom, dimana ada pilihan robot dapat bergerak secara otonom

maupun dikendalikan penuh secara teleoperasi oleh operator.

Untuk mendukung fitur kendali otonom robot digunakan sebuah depth sensor

camera yang dapat mendeteksi kedalaman dari gambar yang diambil kamera. Contoh sensor

semacam ini ialah Kinect yang digunakan pada game console XBOX dari Microsoft. Dengan

sensor ini, robot dapat mendeteksi halangan maupun orang yang berada di depannya. Jika

robot bertemu halangan, maka robot akan menghindarinya. Namun jika robot bertemu

dengan orang, maka robot dapat mendekatinya dan komunikasi jarak jauh dapat dimulai.

Melalui penelitian ini akan dibuat suatu telepresence robot semiotonom yang dapat

bermanfaat di bidang pendidikan, kesehatan, bisnis, keamanan bangunan, pariwisata (sebagai

Page 6: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

2

tour guide), dan bidang – bidang lain yang membutuhkan kehadiran seseorang dengan

keahlian tertentu pada waktu dan tempat tertentu. Dengan pembuatan robot ini diharapkan

dapat mendorong penguasaan teknologi bidang robotika oleh bangsa Indonesia, sehingga

pada akhirnya dapat meningkatkan kemandirian dan daya saing bangsa.

Page 7: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

3

Bab 2. Tinjauan Pustaka

Telepresence robot dalam penelitian ini merupakan bentuk teknologi robot yang

dikontrol dari jarak jauh. Operator robot bisa melihat kondisi lingkungan sekitar melalui

sensor-sensor yang terpasang pada robot. Keberadaan operator juga bisa dirasakan di lokasi

robot bisa diwakili dengan keberadaan monitor yang terpasang di robot. Menurut (Tsui,

2011), Telepresence robot merupakan perwujudan peralatan telekonferensi video beroda.

Beberapa contoh penggunaan telepresence robot adalah:

- Patroli lingkungan, deteksi kebakaran (Schultz, 1991)

- Perangkat komunikasi interpersonal dengan lansia (Tzung-Cheng Tsai,

2007)

- Perangkat telekonferensi (Tsui, 2011)

- Diagnosa medis jarak jauh (Mariappan & Khoo, 2013)

Aplikasi telepresence robot tentunya tidak hanya dibatasi oleh daftar di atas, tapi juga bisa

sangat bervariasi tergantung kebutuhan. Bisa saja robot dipakai untuk keperluan tutorial jarak

jauh, explorasi daerah terpencil, membantu proses penyelamatan korban bencana dan lain-

lain. Masing-masing penggunaan tentunya mempengaruhi proses desain dari telepresence

robot dari segi ukuran, kecepatan, kemampuan komunikasi, proses navigasi, mobilitas,

mekanisme transfer data dan lain-lain.

Sebagai panduan, ada beberapa karakteristik dasar yang diperlukan pada sebuah

telepresence robot. Karakteristik yang paling penting adalah kemampuan komunikasi audio

video, interface pengguna, perilaku autonomous dan fitur fisik (ukuran, mobilitas dan lain-

lain) (Desai, Tsui, Yanco, & Uhlik, 2011)

Tujuan akhir penelitian ini adalah untuk menghasilkan semi-autonomous telepresence

robot dalam bentuk robot beroda dua setimbang (balancing robot). Robot akan dikontrol

melalui tablet dan mempunyai fitur deteksi lingkungan menggunakan perangkat depth-sensor

camera. Di bagian berikut akan dibahas tentang konsep inverted pendulum, sensor

accelerometer dan gyroscope, konsep kesetimbangan robot roda dua serta perangkat depth-

sensor camera.

2.1. Mobile, Inverted Pendulum

Ide dasar untuk membuat robot beroda dua dapat setimbang adalah sangat mudah yaitu

dengan cara mengendalikan roda searah dengan arah jatuhnya bagian atas sebuah robot.

Apabila proses tersebut dapat terlaksana maka robot tersebut dapat setimbang. Secara praktis

ini membutuhkan dua sensor sebagai umpan baliknya yaitu sensor kemiringan atau sudut

terhadap gaya gravitasi dan sensor encoder untuk mengukur posisi robot. Berikut ini akan

Page 8: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

4

diberikan ulasan literatur dua makalah sebelumnya yang menggunakan dua buah sensor yang

berbeda dan menggunakan metode kontrol yang berbeda pula.

Dalam penelitian JOE: A Mobile, Inverted Pendulum menggunakan 3 Degree of

Fredom (DoF) (Grasser dkk, 2001). Sistem dapat berputar terhadap sumbu z (pitch),

pergerakannya dideskripsikan sebagai posisi P (θP) dan ωP (kecepatan sudut /angular

velocity). Pergerakan linier dideskripsikan dalam translasi (xRM) dan kecepatan linier (vRM).

Perputaran sumbu vertikal (yaw) dikarenakan putaran roda. Putaran tersebut dapat

dideskripsikan sebagai δ dan kecepatan sudut d(δ). Modeling sistem JOE dapat digambarkan

sebagai berikut.

Gambar 2.1. Definisi state variable JOE: Inverted Pendulum

Berikut ini 6 state space variabel yang dapat diubah antara lain (Grasser dkk, 2001):

xRM straight line position [m]

vRM straight line speed [m/s]

θP pitch angle [rad]

ωP pitch rate [rad/s]

δ yaw angle [rad]

d(δ) yaw rate [rad/s]

Page 9: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

5

Gambar 2.2. Diagram model robot (Grasser dkk, 2001)

Persamaan untuk masing-masing roda antara lain (Grasser dkk, 2001):

...................................................... (1.1)

....................................................... (1.2)

................................................................ (1.3)

Sedangkan persamaan untuk chassis-nya antara lain (Grasser dkk, 2001):

........................................................... (1.4)

................................................. (1.5)

( ) ....................................................... (1.6)

( )

................................................................... (1.7)

JOE menggunakan state space untuk menghitung sistem di atas. Selain itu JOE

menggunakan beberapa sensor yaitu tilt sensor, Tilt dan gyroscope. Tilt sensor digunakan

untuk mengukur pitch angle (sudut anggukan) terhadap gaya gravitasi; menukur perubahan

pitch angle. Accelorometer digunakan untuk mengukur static dan dynamic acceleration.

Sedangkan gyroscope digunakan untuk mengukur pitch rate. Berikut ini diagram dari sistem

JOE.

Page 10: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

6

Gambar 2.3. Diagram sensor JOE (Grasser dkk, 2001)

Untuk blok penggeraknya dapat dijelaskan melalui gambar di bawah ini.

Gambar 2.4. Diagram sistem kontrol (Grasser dkk, 2001)

Dalam pengujian yang telah dilakukan JOE, maka dapat ditampilkan seperti gambar di bawah

ini (Grasser dkk, 2001).

Page 11: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

7

Gambar 2.5. Respon hasil pengujian JOE (Grasser dkk, 2001)

JOE terukur dengan tinggi 65 cm dengan berat 12 kg dan mencapai kecepatan maksimum 1.5

m/s (Grasser dkk, 2001). Sistem mampu menanjak dengan sudut 30º tergantung pada

koefisien gesek permukaan.

2.2. IMU Digital Combo Board - ITG3200/ADXL345

Sensor ini merupakan gabungan antara sensor accelerometer ADXL345 dan

gyroscope ITG3200. Dalam bahasan ini akann diulas satu persatu tentang kedua sensor

tersebut. ITG3200 merupakan sensor gyroscope 3 axis yang memberikan output digital

berupa I2C. ITG3200 memiliki 3 buah 16 bit analog to digital converters. Sensor ini

memiliki internal low pass filter

Gambar 2.6. Modul IMU Digital Combo Board - ITG3200/ADXL345

Page 12: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

8

Berikut ini rangkaian ADXL345 dan ITG3200.

Gambar 2.7. Rangkaian Sensor Gyroscope ITG3200

Gambar 2.8. Rangkaian Sensor Accelerometer ADXL345

Page 13: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

9

2.3. Konsep Kesetimbangan Robot Roda Dua

Prinsip kerja balancing robot adalah dengan menjaga keseimbangan sistem. Untuk

menjaga robot beroda dua ini seimbang, controller perlu mengetahui sudut relatif terhadap

tanah, sehingga controller dapat memerintahkan motor dengan kecepatan dan arah yang tepat

yang dibutuhkan agar tidak terjatuh. Untuk keaakuratan pengukuran sudut atau kemiringan

dari robot perlu mendeteksi kecepatan rotasi dan gaya gravitasi sumbu X-nya, menggunakan

Satuan Pengukuran Inertial atau IMU.

IMU adalah sebuah board PCB kecil yang berisi sensor gyroscope dan sensor

accelerometer. Pengukuran ini memiliki referensi 0 derajat yang menyebabkan motor

berhenti. Apabila pengukuran lebih dari 0 derajat maka motor akan berputar proporsional ke

depan. Demikian sebaliknya bila kurang dari 0 derajat, motor akan berputar berlawanan arah

secara proporsional. Gambar di bawah ini menunjukkan posisi tegak terhadap bumi sehingga

motor diperintahkan untuk stop.

Gambar 2.9. Posisi seimbang yang harus dipertahankan oleh BALANCING ROBOT

(Sumber: J.-D. Warren, J. Adams dan H. Molle, Arduino Robotics, New York: Apress, 2011)

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan Balancing Robot antara lain:

1. Metode Kontrol yang digunakan dan diagram blok sistem kontrol.

2. Desain dan realisasi mekanik dan pendukungnya

3. Desain dan realisasi hardware: mikrokontroler, driver motor DC, sensor, sumber

listrik dll.

4. Desain dan realisasi software dan algoritma pendukung.

Untuk memperjelas gambaran sistem, perhatikan gambar di bawah ini.

Page 14: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

10

-θ θ

w w

Garis Normal Garis Normal

Gambar 2.10. Ilustrasi Robot Beroda Dua dan Sudut Elevasi

Kesetimbangan robot menggunakan dua roda memiliki dua reaksi dari putaran

kedua rodanya yaitu reaksi kesetimbangan dan reaksi mobilitas. Kedua reaksi tersebut harus

diulas sebagai dua tahapan. Tahapan tersebut akan diulas secara rinci.

Mempertahankan Kesetimbangan Robot Beroda Dua

Prinsip kerja kesetimbangan robot beroda dua dapat dijelaskan sebagai sebuah

inverted pendulum yang bertumpu pada kedua rodanya.

Garis Normal

Torque = 0 Nm

Indiferent

Stable Area

Unstable

Area

Fulcrum

θ

w

Garis Normal

Q

Arah jatuh

Arah Putaran

θ

w

Garis Normal

Arah Putaran

Arah jatuh

Q

Gambar 2.11. Arah putaran roda untuk mempertahankan kesetimbangan

Dalam proses menuju kesetimbangan robot memiliki kecenderungan jatuh ke kiri

maupun ke kanan tergantung titik berat dari robot tersebut. Apabila dimisalkan robot jatuh ke

arah kiri seperti gambar di bawah ini. Bila robot jatuh ke arah kiri sejauh θ maka harus ada

putaran roda dengan torque tertentu searah dengan jatuhnya roda. Kekuatan putaran harus

Page 15: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

11

lebih besar dibandingkan dengan besarnya θ agar robot dapat kembali ke posisi semula.

Berikut ini persamaan stationary pivot point dari balancing robot / inverted pendulum.

Diferensial pangkat dua dari θ adalah fungsi percepatan sudut. Inverted pendulum akan

bergerak menjauh dari garis normal dengan percepatan tertentu. Nilai percepatan yang akan

dihasilkan berbanding terbalik dengan panjang pole inverted pendulum atau tinggi robot.

Semakin panjang pole maka semakin kecil percepatan inverted pendulum. Nilai inilah yang

harus dipertimbangkan sistem kontrol untuk diberikan kepada motor agar kesetimbangan

dapat terjadi.

Setelah diberikan torque dengan kekuatan tertentu, maka robot akan kembali menuju

ke titik kesetimbangan (garis normal). Robot juga memiliki kesempatan untuk jatuh ke arah

sebaliknya dengan percepatan tertentu. Arah putaran tersebut tetap searah dengan arah

jatuhnya robot. Dapat disimpulkan bahwa robot akan bergerak di antara titik stasionernya

sampai mencapai kesetimbangan. Semakin lama sudut θ semakin mengecil. Rise time dan

nilai steady state nya tergantung metode kontrol yang diterapkan pada robot tersebut.

Membuat Robot Berjalan Maju atau Mundur (Mobilitas)

Setelah robot dapat mencapai kesetimbangan pada titik stasionernya, maka saat ini

akan diupayakan untuk dapat berjalan maju maupun mundur. Ada 2 tahap yang harus

dilakukan robot agar robot dapat berjalam maju atau mundur.

Pada gambar (a) di bawah ini menjelaskan robot dalam kondisi setimbang. Dalam

kondisi setimbang ini akan dibuat melangkah maju. Apabila gerakan diinginkan ke kiri, maka

tahap pertama harus dibuat putaran roda ke kanan (CW). Hal ini menyebabkan badan dari

robot jatuh ke arah kiri sejauh θ.

Page 16: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

12

Garis Normal

Torque = 0 Nm

Indiferent

Stable Area

Unstable

Area

Fulcrum

θ

w

Garis Normal

Q

Arah jatuh

Arah Putaran

θ

w

Garis Normal

Q

Arah Gerakan

Arah Putaran

Gambar 2.12. Arah putaran roda pada fungsi mobilitas

Apabila telah terbentuk sudut elevasi tersebut, maka arah putaran dibalik dengan

kecepatan dan torque tertentu agar robot dapat berjalan sesuai dengan yang diinginkan.

Demikian bila robot diinginkan berjalan mundur maka seluruh tahapan tersebut dibalik.

2.4. Depth Sensor Camera

Depth Sensor Camera adalah perangkat sensor yang mempunyai fasilitas untuk

memetakan kedalaman dengan menggunaan sensor kamera infra merah. Salah satu perangkat

awal yang mengimplementasikan teknologi ini adalah kamera Kinect yang dikembangkan

oleh Microsoft sebagai bagian dari konsol permainan XBOX 360. Gambar berikut

menunjukkan perangkat tersebut.

Gambar 2.13. Kinect Depth Sensor Camera

Kinect tersusun dari komponen-komponen berikut:

IR Projector

IR Camera

Color Camera

Microphone Array

Page 17: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

13

Gambar berikut menunjukkan susunan dari komponen-komponen utama yang membentuk

Kinect.

Gambar 2.14. Komponen-komponen Utama Kinect

IR Projector dipakai untuk memancarkan gelombang infra merah ke lingkungan

sekelilingnya, kemudian pantulan gelombang tersebut ditangkap kembali oleh kamera infra

merah. Kedua komponen ini berfungsi untuk menghasilkan data-data jarak terhadap

lingkungan sekitarnya.

Pada saat ini ada tiga macam SDK yang tersedia untuk pemanfaatan Kinect pada

komputer personal. Ketiga SDK itu adalah:

OpenNI

OpenKinect

Kinect for Windows SDK

Untuk Kinect for Windows SDK sendiri sudah muncul dalam beberapa tahap yaitu:

Kinect for Windows SDK Beta

Kinect for Windows 1.0

Kinect for Windows 1.5

Kinect for Windows 1.7

SDK yang disediakan Microsoft menyediakan peralatan dan software library yang lengkap

untuk membantu pembuatan aplikasi berbasis Kinect. Kinect dan software library

berinteraksi dengan aplikasi seperti terlihat pada gambar berikut.

Gambar 2.15. Interaksi Kinect dan Aplikasi

Page 18: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

14

Bab 3. Metodologi Penelitian

Dalam penelitian pembuatan telepresence robot ini memperhatikan beberapa hal antara lain:

1. Behavior/Perilaku

Sebuah robot telepresence yang akan dibuat harus memiliki kemampuan untuk

menyampaikan ekspresi verbal dan visual

2. Bentuk fisik

Bagaimana desain badan dari sebuah robot telepresence, terutama dalam hal ketinggian

dapat mewakili kehadiran seseorang dalam berkomunikasi.

3. Mobilitas

Pergerakan robot akan menjadi bagian yang cukup penting dalam desain penelitian ini.

Robot harus mampu bergerak maju, mundur, berputar seperti layaknya kehadiran

pembicara. Robot telepresence juga harus mampu bergerak menjauh atau menghindari

apabila ada halangan di depannya.

Berikut ini blok diagram dari sistem yang akan dirancang.

MASTER CONTROLLER

DRIVER L DRIVER R

L R

ENCODER L

ENCODER R

SENSOR

LCD

TABLET PC OPERATOR

SERVO CONTROLLER

S1

S2

Sn

Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem Semi-Autonomous Telepresence Robot

Penelitian akan dibagi menjadi tiga tahap dan masing masing tahap dikerjakan dalam waktu

satu tahun. Penelitian ini merupakan kelanjutan dari penelitian lain yang sudah/sedang

dikerjakan

Page 19: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

15

1. Penelitian yang sudah/sedang dikerjakan

Ada beberapa topik penelitian yang sudah/sedang dikerjakan saat ini antara lain:

a. Riset balancing robot

Riset balancing robot yang telah dilakukan adalah membuat “segway”. “Segway”

adalah robot keseimbangan beroda dua yang digunakan untuk keperluan human single

transporter. Berikut ini gambar penelitian yang telah selesai dikerjakan.

Gambar 3.2. Penelitian Balancing Robot sebagai Human Single Transporter

b. Riset Autonomous Mobile Robot

Pada riset yang telah dikerjakan, robot dapat berjalan secara otomatis dan mampu

menghindari segala macam rintangan untuk menuju ke tempat yang ditentukan. Robot

ditempatkan dalam ruang labirin dan harus menentukan jarak terpendek dalam

menempuh target.

c. Riset Aplikasi TCP/IP

Dalam riset aplikasi TCP/IP, banyak dikembangkan bermacam-macam aplikasi yang

dalam bentuk aplikasi komputer maupun aplikasi mobile. Prinsip dari aplikasi TCP/IP

adalah kemampuan aplikasi dalam mengkomunikasikan data melalui jaringan

komputer secara lokal maupun global.

d. Riset 3D Image Processing

Riset 3D Image processing yang sudah dikerjakan adalah dalam bentuk mendapatkan

data depth-image, skeletal tracking, dan gesture detection. Berikut gambar penelitian

yang bersangkutan.

Gambar 3.3. Penelitian depth image dan skeletal tracking

Page 20: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

16

2. Penelitian Tahun Pertama

Fokus tahun pertama akan dibuat platform robot beroda dua dengan single caster wheel

seperti pada gambar berikut. Di bagian atas dari robot tersebut akan diletakkan tablet

dengan konfigurasi layar menghadap ke depan. Robot dapat dikontrol maju, mundur,

berbelok ke kiri dan ke kanan seperti yang diinginkan menggunakan joystick yang

dihubungkan dengan komputer operator. Robot telepresence tersebut juga dilengkapi

dengan kamera sehingga user dapat melihat dan memperhatikan apa yang berada di

sekitarnya. Sedangkan aplikasi video conference masih menggunakan aplikasi yang telah

tersedia.

Gambar 3.4. Desain Mekanik Robot Base Tahun 1

3. Penelitian Tahun Kedua

Untuk tahun kedua, platform robot dibuat lebih besar dengan menggunakan motor yang

memiliki torque besar. Dalam penelitian di tahun ini sudah dipersiapkan platform yang ke

arah balancing robot tetapi masih menggunakan caster wheel. Aplikasi video conference

di desain dalam tahun ini untuk digabungkan dengan sistem kontrol. Selain itu juga robot

mampu membaca jarak dengan menggunakan depth sensor camera. Sebagai indikator

keberhasilan tahun kedua adalah kemampuan robot menghindari halangan yang berada di

depannya serta mampu mendeteksi dan mengikuti manusia.

4. Penelitian Tahun Ketiga

Tahun ketiga plaform menggunakan sistem balancing robot beroda dua. Aplikasi kontrol

dan komunikasi sudah terintegrasi. Rancangan dapat dilihat seperti gambar berikut.

Dalam desain sistem telepresence robot dilengkapi dengan display tablet yang terpasang

sejajar dengan garis normal. Sedangkan penggeraknya menggunakan dua buah motor DC

yang tepasang paralel di kedua sisi Base Plate.

Page 21: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

17

Gambar 3.5. Draft konstruksi Telepresence Robot Tahun ke-III

Sebagai ringkasan, jalannya penelitan dalam 3 tahun bisa dilihat pada diagram fishbone.

Page 22: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

18

Semi-AutonomousTelepresence Robot

Sekarang

Tahun I

Tahun II

Tahun III

Riset Balancing Robot

Riset Aplikasi TCP/IP

Kontrol maju mundur dengan pembebanan

Standalone

Riset AutonomousMobile Robot

Riset 3D ImageProcessing

Depth Image Processing Skeletal Tracking

Desain Protokol Aplikasi Mobile

Navigasi Menghindari halangan

Kontrol Jarak Jauh

Autonomous Robot

Keberadaan Operator

Prototipe robot mobile dengan 2 motor beroda dan motor casterIndikator: Autonomous Robot Navigasi dengan rute yang

ditetapkan

Komunikasi dengan menggunakan aplikasi yang sudah tersediaTampilan menggunakan tablet

Kontrol robot jarak jauh dengan menggunakan protokol TCP/IPIndikator: Mode autonomous

menjadi kontrol manual Kontrol dilakukan dengan

perangkat komputer + joystick

Autonomous Robot

Depth Sensor Camera(Obstacle Avoidance, Human Detection)

Prototipe robot mobile dengan ukuran penuhIndikator: Autonomous Robot Navigasi dengan rute yang

ditetapkan Indikator: Kemampuan robot

menghindari halangan Kemampuan robot

mendeteksi dan mengikuti manusia

Keberadaan Operator

Prototipe aplikasi komunikasi dan kontrol memanfaatkan tablet

Autonomous Robot

Kontrol Jarak Jauh

Prototipe Balancing robotIndikator: Kontrol jarak jauh dengan

protokol TCP/IP Navigasi dengan rute yang

ditetapkan Navigasi otomatis

mengikuti pergerakan manusia di lokasi remote

Kontrol robot jarak jauh dengan menggunakan protokol TCP/IPIndikator: Modul komunikasi dan

kontrol terintegrasi menggunakan tablet

Gambar 3.6. Diagram Fishbone Penelitian

Page 23: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

19

Bab 4. Biaya dan Jadwal Penelitian

4.1. Anggaran Biaya

Justifikasi anggaran disusun secara rinci terlampir pada Lampiran 1. Sedangkan ringkasan

anggaran biaya dapat dilihat sebagai berikut.

Tabel 4.1. Anggaran Biaya yang diajukan setiap tahun

No Jenis Pengeluaran Biaya yang Diusulkan

Tahun I Tahun II Tahun III

1 Gaji dan Upah 21.000.000 21.000.000 21.000.000

2 Bahan habis pakai dan peralatan 49.700.000 49.300.000 47.700.000

3 Lain-lain: Publikasi dan laporan 4.250.000 4.250.000 4.250.000

Jumlah 74.950.000 74.550.000 72.950.000

4.2. Jadwal Pelaksanaan Penelitian

Jadwal pelaksanaan penelitian bisa dilihat pada tabel 4.2.

Page 24: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

20

Tabel 4.2. Jadwal Kegiatan

No Tahapan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Keterangan

1 Pembuatan Chassis robot dua roda dengan caster wheel

Tahun 1

2 Pembuatan Driver Motor

3 Perancangan dan Implementasi Aplikasi Kontrol

4 Pembuatan Controller dan pengujian

5 Pembuatan laporan tahun 1

6 Pembuatan chassis robot dua roda dalam bentuk besar

Tahun 2

7 Merancang dan membuat driver Motor DC beserta penempatan

motornya

8 Implementasi driver dan pemasangan Depth Sensor Camera

9 Pengembangan mikrokontroler beserta sensor keseimbangan

10 Pembuatan laporan tahun 2

11 Melepas caster wheel dan menyempurnakan balancing robot

Tahun 3 12 Merancang filter kalman dan menerapkan pada balancing robot

13 Integrasi Aplikasi Kontrol dan Video Conferencing

14 Pembuatan laporan penelitian tahun 3

Page 25: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

21

Daftar Pustaka

Desai, M., Tsui, K., Yanco, H., & Uhlik, C. (2011). Essential features of telepresence robots.

Technologies for Practical Robot Applications (TePRA), 2011 IEEE Conference on

(pp. 15-20). Lowell: IEEE.

Grasser, F., D’arrigo, A., Colombi, S., & Rufer, A. (2002). JOE: A Mobile, Inverted

Pendulum. IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 49, No. 1, 107-114.

Khoswanto, H., Ferdinando, H., & Purwanto, D. (2012). Desain dan Implementasi Embedded

System untuk Self Balancing Robot Dua Roda dengan Teknik Kendali Fuzzy.

Penelitian Hibah Bersaing 2012.

Mariappan, M., & Khoo, B. (2013). Design and Development of Communication and Control

Platform for Medical Tele-diagnosis Robot (MTR). International Journal of Networks

and Communications, Vol. 3 No. 1, 12-20.

Schultz, R. (1991). Telepresence mobile robot for security applications. Industrial

Electronics, Control and Instrumentation, 1991. Proceedings. IECON '91., 1991

International Conference on (pp. 1063 - 1066 vol.2). Osaka: IEEE.

Tsui, K. (2011). Exploring use cases for telepresence robots. Human-Robot Interaction

(HRI), 2011 6th ACM/IEEE International Conference on (pp. 11-18). Lowell: IEEE.

Tzung-Cheng Tsai, Y.-L. H.-I.-H. (2007). Developing a Telepresence Robot for Interpersonal

Communication with the Elderly in a Home Environment. Telemedicine and e-Health,

407-424.

Page 26: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

22

Lampiran 1 – Justifikasi Anggaran Penelitian

1. Honor

Honor Honor/Jam (Rp)

Waktu

(jam/ming

gu)

Minggu

Honor per Tahun

(Rp)

Th. I Th. II Th. III

Ketua 35.000 5 jam 40 7.000.000 7.000.000 7.000.000

Anggota 1 35.000 5 jam 40 7.000.000 7.000.000 7.000.000

Anggota 2 35.000 5 jam 40 7.000.000 7.000.000 7.000.000

SUB TOTAL (Rp.) 21.000.000 21.000.000 21.000.000

2. Material Penunjang

Material Justifikasi

Pemakaian

Kuantitas Harga

Satuan (Rp)

Harga Peralatan Penunjang (Rp.)

Th. I Th. II Th. III

Pembuatan Mekanik

Robot platform 1 10.000.000 10.000.000 - -

Revisi Mekanik 2 Robot platform 1 7.000.000 - 7.000.000 -

Revisi Mekanik 3 Robot platform 1 7.000.000 - - 7.000.000

Motor Brushless Motor yang

digunakan dlm

robot platform

2 3.000.000 6.000.000 - -

Brushless Motor Driver

Driver Motor

yang digunakan

dlm robot

platform

2 2.000.000 4.000.000 - -

Roda Roda yang

digunakan

dalam robot

platform

4 250.000 500.000 500.000 -

Encoder Sensor Untuk

mengukur

kecepatan dan

posisi robot

2 1.000.000 2.000.000 - -

Main Controller Controller untuk

mengendalikan

seluruh sistem

3 1.000.000 2.000.000 1.000.000 -

Slave Controller Controller untuk

mengendalikan

sistem

2 1.000.000 2.000.000

- -

Joystick Untuk

mengendalikan

robot dari jarak

jauh

1 2.500.000

2.500.000 - -

Battery Lipo Untuk sumber

tegangan atau

supply dalam

robot

14 650.000 2.600.000 1.300.000 5.200.000

Page 27: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

23

Depth Sensor Camera

Untuk membaca

kedalaman

permukaan

2 5.000.000 10.000.000 - -

Tablet Face

Representation

2 9.000.000 4.500.000 4.500.000 -

Storage Device Menyimpan

Data hasil

percakapan

1 1.000.000 1.000.000 - -

Memory Card Untuk

menyimpan data

hasil proses

4 300.000 1.200.000 - -

WiFi Shield Komunikasi

Data

1 1.400.000 1.400.000 - -

Pembuatan Software

User

Representasi

1 5.000.000 - 5.000.000 -

Sensor Gyroscope Sensor

keseimbangan

7 1.000.000 1.000.000 6.000.000

Servo Controller Controller untuk

menggerakkan

servo motor

pada robot

platform

1 1.500.000 - 1.500.000 -

Servo Motor Penggerak pada

asesoris robot

4 500.000 - 2.000.000 -

DC Motor High Torque

Motor

penggerak

balancing robot

2 12.000.000 - 24.000.000 -

DC Motor Driver Driver DC

Motor

2 750.000 - 1.500.000 -

Communication Module

Module

Komunikasi

Robot dengan

operator

4 2.000.000 - - 8.000.000

Ping Sensor Sensor

Pengukur Jarak

10 500.000 - - 5.000.000

Sensor Accelerometer

Mengukur

Sudut

4 1.000.000 - - 4.000.000

Developer Account Subscription

1 1.500.000 - - 1.500.000

SUB TOTAL (Rp.) 49.700.000 49.300.000 36.700.000

3. Material Habis Pakai

Material Justifikasi

Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan (Rp)

Biaya per Tahun (Rp.)

Th. I Th. II Th. III

Kabel, konektor diskrit

Untuk

menghubungkan

module satu ke

1 1.000.000 - - 1.000.000

Page 28: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

24

yang lain

Component Diskrit - 1 2.000.000 - - 2.000.000

Field Sensor - 4 2.000.000 - - 8.000.000

SUB TOTAL (Rp.) 0 0 11.000.000

4. Perjalanan

Material Justifikasi

Perjalanan Kuantitas

Harga

Satuan (Rp)

Biaya per Tahun (Rp.)

Th. I Th. II Th. n

Perjalanan ke

tempat/kota - A

Survey/sampling/

dll

- - -

Perjalanan ke

tempat/kota - n - - -

SUB TOTAL (Rp.) - - -

5. Lain-lain

Kegiatan Justifikasi Kuantitas Harga

Satuan (Rp)

Biaya per Tahun (Rp.)

Th. I Th. II Th. n

Pengiriman Jurnal Publikasi 1 2.000.000 2.000.000 2.000.000 2.000.000

Laporan Dokumentasi 27 250.000 2.250.000 2.250.000 2.250.000

SUB TOTAL (Rp.) 4.250.000 4.250.000 4.250.000

TOTAL ANGGARAN YANG DIPERLUKAN SETIAP TAHUN (Rp.) Th. I Th. II Th. III

74.950.000 74.550.000 72.950.000

TOTAL ANGGARAN YANG DIPERLUKAN SELURUH TAHUN (Rp.) 222.450.000

Page 29: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

25

Lampiran 2 – Dukungan Sarana dan Prasarana Penelitian

Untuk melakukan penelitian ini dibutuhkan sarana dan prasarana antara lain:

- Komputer

- Berbagai macam alat ukur

- Tempat perakitan robot

- Lokasi pengujian

Sarana dan prasarana sudah tersedia di perguruan tinggi pengusul. Kegiatan penelitian akan

dilakukan dalam dua buah laboratorium yaitu, laboratorium Robotika dan laboratorium

Telematika. Komputer dan alat ukur tersedia di dalam kedua laboratorium. Perakitan robot

dan pengujian akan dilakukan di laboratorium Robotika.

Page 30: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

26

Lampiran 3 – Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas

No Nama/NIDN Instansi

Asal

Bidang Ilmu Alokasi Waktu

(Jam/Minggu)

Uraian Tugas

1 Handry Khoswanto

0724067802

UK Petra Elektronika 5 Bertanggung jawab

atas perancangan

dan implementasi

sistem elektronik

dan mekanik robot

2 Petrus Santoso

0707017202

UK Petra Telematika 5 Bertanggung jawab

atas perancangan

dan implementasi

aplikasi kontrol,

penggunaan depth

sensor camera dan

algoritma skeletal

tracking

3 Handy Wicaksono

0704068001

UK Petra Kontrol 5 Bertanggung jawab

atas mekanisme

kendali dan

navigasi robot serta

algoritma

menghindari

halangan

Page 31: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

27

Lampiran 4 – Biodata Ketua dan Anggota

Ketua Tim Peneliti

A. Identitas Diri

1 Nama lengkap (dengan gelar) Handry Khoswanto, S.T., M.T.

2 Jenis Kelamin L

3 Jabatan Fungsional Lektor

4 NIP/NIK/Identitas Lainnya 02033

5 NIDN 0724067802

6 Tempat dan Tanggal Lahir Mojokerto, 24 Juni 1978

7 E-mail [email protected]

8 Nomor Telepon/HP 08123213903

9 Alamat Kantor Jurusan Teknik Elektro – Universitas Kristen Petra

Jl. Siwalankerto 121 – 131

Surabaya

10 Nomor Telepon/Faks 031-2983112

11 Lulusan yang telah dihasilkan S-1= 36 orang; S-2= 0 orang; S-3= 0 orang

12 Matakuliah yang Diampu 1. Dasar Elektronika

2. Elektronika Analog

3. Sistem Mikroprosesor

4. Sensor Aktuator

5. Autonomous Mobile Robot Design

6. Elektronika Digital

B. Riwayat Pendidikan

S-1 S-2 S-3

Nama Perguruan Tinggi S1, Jurusan Teknik

Elektro, Universitas

Kristen Petra

S2, Jurusan Teknik

Elektro, Institut

Teknologi Sepuluh

Nopember

Bidang Ilmu Elektronika Elektronika

Tahun Masuk - Lulus 1996 – 2000 2007 - 2010

Judul Skripsi/Tesis/Disertasi Robot Pencari Cahaya

Beserta Predatornya

Robot Keseimbangan

Beroda Dua

Menggunakan Metode

Fuzzy Logic

Nama Pembimbing/Promotor Lauw Lim Un Tung,

M.T.

Djoko Purwanto, P.hD

Page 32: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

28

C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir

(Bukan skripsi, Tesis, maupun Disertasi)

No. Tahun Judul Penelitian Pendanaan

Sumber *)

Jumlah (Juta Rp.)

1 2012 Petra RObot for Mobility and Passanger

Transportation (PROMPT 2.1) LPPM - UK Petra 10

2 2010 -

2012

Desain dan Implementasi Embedded System untuk

Self Balancing Robot Dua Roda dengan Teknik

Kendali Fuzzy

DP2M Dikti 99

3 2011 Patriot : Teleautonomous Mobile Robot untuk

Aplikasi Search and Rescue

LPPM - UK Petra 10

4 2009 Implementasi Fuzzy Logic Control Pada Sistem

Kesetimbangan Robot Beroda Dua DP2M Dikti 10

*) Tuliskan sumber pendanaan, baik dari skema DIKTI maupun dari sumber lainnya.

D. Pengalaman Pengabdian kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir

No. Tahun Judul Pengabdian kepada Masyarakat Pendanaan

Sumber *)

Jumlah (Juta Rp.)

1 2012 Pelatihan PLC Siemens S7 200 untuk guru dan

siswa SMK Giri Pradana Banyuwangi

- -

2 2011 Pelatihan Zelio Logic Smart Relay untuk guru –

guru SMKN 1 Sidoarjo

- -

*) Tuliskan sumber pendanaan, baik dari skema pengabdian kepada masyarakat DIKTI

maupun dari sumber lainnya

E. Publikasi Artikel Ilmiah dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir

No Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/Nomor/Tahun

1 Performance Evaluation of MMA7260QT and

ADXL345 on Self Balancing Robot

TELKOMNIKA Vol. 11/No. 1/2013

2 Teleautonomous Control on Rescue Robot

Prototype

TELKOMNIKA Vol. 11/No. 4/2012

3 Behaviors Coordination and Learning on

Autonomous Navigation of Physical Robot

TELKOMNIKA Vol. 9/No.3/2011

F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir

No Nama Pertemuan Ilmiah/Seminar Judul Artikel

Ilmiah

Waktu dan Tempat

1 Basic Science Seminar 2009 Kesetimbangan

Robot Beroda Dua

Menggunakan

Metode Fuzzy

Logic

Malang, 2009

Page 33: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

29

G. Karya Buku dalam 5 Tahun Terakhir

No Judul Buku Tahun Jumlah Halaman Penerbit

- - - - -

H. Perolehan HKI dalam 5-10 Tahun Terakhir

No Judul/Tema HKI Tahun Jenis Nomor P/ID

- - - - -

I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya dalam 5

Tahun Terakhir

No Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial

Lainnya yang Telah Diterapkan

Tahun Tempat

Penerapan

Respon Masyarakat

- - - - -

J. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir (Dari Pemerintah, Asosiasi atau Institusi

Lainnya)

No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

1 Beasiswa Pendidikan Pasca Sarjana Ditjen Dikti 2007 - 2009

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat

dipertanggungjawabkan secara hokum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai

ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggung menerima sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan

dalam pengajuan Hibah Bersaing.

Surabaya, 26 - 4 - 2013

Pengusul,

( Handry Khoswanto, S.T., M.T.)

Page 34: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

30

Anggota Tim Peneliti 1

A. Identitas Diri

1 Nama lengkap (dengan gelar) Petrus Santoso, S.T., M.Sc.

2 Jenis Kelamin L

3 Jabatan Fungsional Asisten Ahli

4 NIP/NIK/Identitas Lainnya 96006

5 NIDN 0707017202

6 Tempat dan Tanggal Lahir Kediri, 7 Januari 1972

7 E-mail [email protected]

8 Nomor Telepon/HP 08123011772

9 Alamat Kantor Jurusan Teknik Elektro – Universitas Kristen Petra

Jl. Siwalankerto 121 – 131

Surabaya

10 Nomor Telepon/Faks 031-2983441

11 Lulusan yang telah dihasilkan S-1= 70 orang; S-2 = 0 orang; S-3= 0 orang

12 Matakuliah yang Diampu 1. Jaringan Komputer

2. Desain dan Konfigurasi jaringan

3. Dasar Komputer dan Pemrograman

4. Pengembangan Aplikasi Telematika

B. Riwayat Pendidikan

S-1 S-2 S-3

Nama Perguruan Tinggi Jurusan Teknik Elektro,

Universitas Kristen

Petra, Surabaya,

Indonesia

Telematics Department,

University of Twente,

Enschede, Netherlands

Bidang Ilmu Komputer Telematika

Tahun Masuk - Lulus 1990 – 1996 2000 – 2002

Judul Skripsi/Tesis/Disertasi Perencanaan dan

pembuatan program

aplikasi untuk

pengaksesan database

terdistribusi dalam

model client-server

dengan metode

pemrograman

berorientasi objek

Inclusion of Medical

Data in MPEG-2 for a

Distributed Tele-

Rehabilitation System

Nama Pembimbing/Promotor Ir. Djoni Hariyadi S.,

M.Eng.

Ir. Resmana Lim,

M.Eng.

Dr. Ir. Ing Widya

Page 35: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

31

C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir

(Bukan skripsi, Tesis, maupun Disertasi)

No. Tahun Judul Penelitian Pendanaan

Sumber *)

Jumlah (Juta Rp.)

1 2012 Prototipe Robot Patroli dengan Kinect sebagai

Pendeteksi Postur Jatuh Manusia

LPPM UK Petra 10

2 2011 Kinect untuk Pengembangan Aplikasi Pembelajaran

Interaktif

LPPM UK Petra 10

*) Tuliskan sumber pendanaan, baik dari skema DIKTI maupun dari sumber lainnya.

D. Pengalaman Pengabdian kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir

No. Tahun Judul Pengabdian kepada Masyarakat Pendanaan

Sumber *)

Jumlah (Juta Rp.)

1 2013 Pelatihan Pengenalan Zelio Logic Smart Relay

untuk SMK Muhammadiyah Gresik

Jurusan Teknik

Elektro – UK

Petra

4.6

2 2011 Pelatihan Penggunaan Software Zelio untuk SMKN

1 Sidoarjo

- -

*) Tuliskan sumber pendanaan, baik dari skema pengabdian kepada masyarakat DIKTI

maupun dari sumber lainnya

E. Publikasi Artikel Ilmiah dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir

No Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/Nomor/Tahun

1 Pembuatan System Corporate Messenger pada

Jaringan LAN

Jurnal Teknik

Informatika (UK

Petra)

Vol. 9 No 2, 2008.

F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir

No Nama Pertemuan Ilmiah/Seminar Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat

- - - -

G. Karya Buku dalam 5 Tahun Terakhir

No Judul Buku Tahun Jumlah Halaman Penerbit

- - - - -

H. Perolehan HKI dalam 5-10 Tahun Terakhir

No Judul/Tema HKI Tahun Jenis Nomor P/ID

- - - - -

I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya dalam 5

Tahun Terakhir

No Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial

Lainnya yang Telah Diterapkan

Tahun Tempat

Penerapan

Respon Masyarakat

Page 36: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

32

- - - - -

J. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir (Dari Pemerintah, Asosiasi atau Institusi

Lainnya)

No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

- - - -

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat

dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai

ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggung menerima sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan

dalam pengajuan Hibah Bersaing.

Surabaya, 26 - 4 - 2013

Pengusul,

(Petrus Santoso, S.T., M.Sc.)

Page 37: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

33

Anggota Tim Peneliti 2

A. Identitas Diri

1 Nama lengkap (dengan gelar) Handy Wicaksono, S.T., M.T.

2 Jenis Kelamin L

3 Jabatan Fungsional Lektor

4 NIP/NIK/Identitas Lainnya 04004

5 NIDN 0704068001

6 Tempat dan Tanggal Lahir Trenggalek, 4 Juni 1980

7 E-mail [email protected]

8 Nomor Telepon/HP 0815231039493

9 Alamat Kantor Jurusan Teknik Elektro – Universitas Kristen Petra

Jl. Siwalankerto 121 – 131

Surabaya

10 Nomor Telepon/Faks 031-2983113

11 Lulusan yang telah dihasilkan S-1= 25 orang; S-2= 0 orang; S-3= 0 orang

12 Matakuliah yang Diampu 1. Automasi 1

2. Automasi 2

3. Dasar Sistem Kontrol

4. Sistem Kontrol

5. Autonomous Mobile Robot Design

B. Riwayat Pendidikan

S-1 S-2 S-3

Nama Perguruan Tinggi S1, Jurusan Teknik

Elektro, Institut Teknologi

Sepuluh Nopember

S2, Jurusan Teknik

Elektro, Institut Teknologi

Sepuluh Nopember

Bidang Ilmu Teknik Sistem

Pengaturan

Teknik Sistem

Pengaturan

Tahun Masuk - Lulus 1998 – 2003 2007 - 2009

Judul Skripsi/Tesis/Disertasi Implementasi Kontroler

PID pada Modul ASCII

untuk Pengaturan

Kecepatan Motor DC

dengan PLC C200H

Implementasi Compact

Fuzzy Q Learning untuk

Navigasi Robot Otonom

Berkaki

Nama Pembimbing/Promotor Ir. Josaphat

Pramudijanto, M.Eng.

Dr. Ir. Son Kuswadi

Ir. Rusdhianto Effendi

AK., M.T.

Page 38: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

34

C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir

(Bukan skripsi, Tesis, maupun Disertasi)

No. Tahun Judul Penelitian Pendanaan

Sumber *)

Jumlah (Juta Rp.)

1 2012 Prototipe Robot Patroli dengan Kinect sebagai

Pendeteksi Postur Jatuh Manusia

LPPM UK Petra 10

2 2011 Patriot : Teleautonomous Mobile Robot untuk

Aplikasi Search and Rescue

LPPM UK Petra 10

3 2010 Implementasi Adaptive Potential Field Behavior

Coordination and Compact Q-Learning untuk

Sistem Navigasi Autonomous Mobile Robot

DP2M Dikti 10

*) Tuliskan sumber pendanaan, baik dari skema DIKTI maupun dari sumber lainnya.

D. Pengalaman Pengabdian kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir

No. Tahun Judul Pengabdian kepada Masyarakat Pendanaan

Sumber *)

Jumlah (Juta Rp.)

1 2013 Pelatihan Zelio Logic Smart Relay untuk

guru SMK Muhammadiyah Gresik

Jurusan Teknik

Elektro – UK

Petra

4.6

2 2012 Pelatihan PLC Siemens S7 200 untuk guru dan

siswa SMK Giri Pradana Banyuwangi

- -

3 2011 Pelatihan Zelio Logic Smart Relay untuk guru –

guru SMKN 1 Sidoarjo

- -

*) Tuliskan sumber pendanaan, baik dari skema pengabdian kepada masyarakat DIKTI

maupun dari sumber lainnya

E. Publikasi Artikel Ilmiah dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir

No Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/Nomor/Tahun

1 Teleautonomous Control on Rescue Robot

Prototype

TELKOMNIKA Vol. 11/No. 4/2012

2 Behaviors Coordination and Learning on

Autonomous Navigation of Physical Robot

TELKOMNIKA Vol. 9/No.3/2011

3 Perancangan Sistem Navigasi Otonom pada

Behavior Based Hexapod Robot

Jurnal Teknik

Elektro

Vol. 8/No. 2/2008

F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir

No Nama Pertemuan Ilmiah/Seminar Judul Artikel

Ilmiah

Waktu dan Tempat

1 Penerapan Mekanisme Suspensi dan Kontrol

Teleoperasi pada Prototipe Rescue Robot

Industrial

Electronic Seminar

PENS Surabaya, 2012

2 Behavior Coordination Methods on Autonomous Industrial PENS Surabaya, 2011

Page 39: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

35

Navigation of Physical Robot Electronic Seminar

3 Q Learning Behavior on Autonomous Navigation

of Physical Robot

The 8th

International

Conference on

Ubiquitous Robots

and Ambient

Intelligence

Incheon, South

Korea, 2011

4 Compact Fuzzy Q Learning for Autonomous

Mobile Robot Navigation

The IASTED

International

Conference on

Robotics

Phuket, Thailand, 2010

5 Modified Fuzzy Behavior Coordination for

Autonomous Mobile Robot Navigation System

ICCAS-SICE

(ICROS-SICE

International Joint

Conference)

Fukuoka, Jepang, 2009

6 Penerapan Fuzzy Q Learning pada Navigasi

Otonom Behavior Based Hexapod Robot

Seminar Nasional

Sistem & Teknologi

Informasi (SNASTI)

Surabaya, 2009

G. Karya Buku dalam 5 Tahun Terakhir

No Judul Buku Tahun Jumlah Halaman Penerbit

1 SCADA Software dengan Wonderware In

Touch; Dasar-Dasar Pemrograman.

Yogyakarta

2012 176 Graha Ilmu,

Yogyakarta

2 Programmable Logic Controller; Teori,

Pemrograman dan Aplikasinya dalam

Otomasi Sistem

2009 192 Graha Ilmu,

Yogyakarta

H. Perolehan HKI dalam 5-10 Tahun Terakhir

No Judul/Tema HKI Tahun Jenis Nomor P/ID

- - - - -

I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya dalam 5

Tahun Terakhir

No Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial

Lainnya yang Telah Diterapkan

Tahun Tempat

Penerapan

Respon Masyarakat

- - - - -

J. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir (Dari Pemerintah, Asosiasi atau Institusi

Lainnya)

No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

1 Beasiswa Pendidikan Pasca Sarjana Ditjen Dikti 2007 - 2009

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat

dipertanggungjawabkan secara hokum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai

ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggung menerima sanksi.

Page 40: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

36

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan

dalam pengajuan Hibah Bersaing

Surabaya, 26 - 4 - 2013

Pengusul,

( Handy Wicaksono, S.T., M.T. )

Page 41: Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN ...€¦ · Kode/Nama Rumpun Ilmu : 451/Teknik Elektro USULAN PENELITIAN HIBAH BERSAING SEMI-AUTONOMOUS TELEPRESENCE ROBOT TIM PENGUSUL

37

Lampiran 5 – Surat Pernyataan Ketua Peneliti