KONTES ROBOT SEPAK BOLA
Hai
sobat, seperti pada judul diatas tentang robot yang bermain sepak bola yang
mana Kepopuleran permainan sepakbola dunia mendorong para ilmuwan untuk
menciptakan robot yang bisa memainkan sepakbola. Ide itu kemudian terealisasi
sekitar satu dekade lalu, tepatnya tahun 1998 saat dilangsungkannya putaran
final piala dunia di Perancis. Sampai dengan saat ini kejuaraan sepakbola robot
tingkat dunia digelar setiap tahun, dengan penyelenggara yang berbeda-beda tiap
tahunnya. Para ilmuwan menargetkan pada tahun 2050 juara piala dunia sepakbola
robot akan diadu dengan juara piala dunia sepakbola manusia.
Permainan
sepakbola robot mengikuti aturan standar yang diberlakukan dan harus dipatuhi
oleh setiap peserta. Di antara aturan tersebut, adalah permainan dilakukan di
atas lapangan berukuran panjang 9 meter dan lebar 5 meter. Masing-masing robot
dalam satu tim terdiri dari 4 robot, 3 robot sebagai robot pemain dan 1 robot sebagai
robot penjaga gawang. Panjang, lebar dan tinggi maksimal robot adalah 500mm x
500 mm x 800 mm. Bola yang dipakai untuk permainan sepakbola robot berwarna
orange, dengan ukuran standar 5, sesuai standar FIFA.
Sensor
yang ada pada robot, Sensor yang digunakan pada robot ini adalah :
- sensor ultrasonic yang berfungsi supaya robot tidak menabrak benda
- sensor keseimbangan gyroscope yang berfungsi menjaga keseimbangan robot
- sensor warna yang berfungsi mengenali warna benda, seperti gawang lawan, gawang sendiri, bola, maupun tim lawan.
- Sensor pendeteksi gerak PIR
SENSOR ULTRASONIK
Sensor
ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis
(bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini
didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat
dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi
tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan
gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).
Gelombang
ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat tinggi yaitu
20.000 Hz.
Cara Kerja Sensor
Pada
sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah alat yang
disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu. Secara detail, cara
kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:
Sinyal
dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan dengan
durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk
mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah
40kHz.
Sinyal
yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan sekitar
340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal tersebut akan dipantulkan
oleh benda tersebut.
Setelah
gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut akan diproses
untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung berdasarkan rumus :
S =
340.t/2
SENSOR GYROSCOPE
Gyroscope
adalah perangkat untuk mengukur atau mempertahankan orientasi, dengan prinsip
ketetapan momentum sudut. Mekanismenya adalah sebuah roda berputar dengan
piringan didalamya yang tetap stabil. Giroskop sering digunakan pada robot atau
heli dan alat-alat cangggih lainnya.
Gyroscope
adalah berupa sensor gyro untuk menentukan orientasi gerak dengan bertumpu pada
roda atau cakram yang berotasi dengan cepat pada sumbu.
Cara Kerja Sensor
Gyro
sensor bisa mendeteksi gerakan sesuai gravitasi, atau dengan kata lain
mendeteksi gerakan pengguna.
Sebelum
digunakan, sensor gyroscope terlebih dahulu dilakukan proses kalibrasi dengan menggunakan
bandul. Proses kalibrasi tersebut berfungsi untuk memperoleh nilai faktor
kalibrasi. Gyroscope memiliki keluaran berupa kecepatan sudut dari arah 3 sumbu
yaitu: sumbu x yang nantinya akan menjadi sudut phi ( kanan dan kiri ), sumbu y
nantinya menjadi sudut theta ( atas dan bawah ), dan sumbu z nantinya menjadi
sudut psi ( depan dan belakang ).
SENSOR WARNA MENGGUNAKAN PHOTODIODA
Sensor
photodioda adalah salah satu jenis sensor peka cahaya (photodetector). Jenis
sensor peka cahaya lain yang sering digunakan adalah phototransistor.
Photodioda akan mengalirkan arus yang membentuk fungsi linear terhadap
intensitas cahaya yang diterima. Arus ini umumnya teratur terhadap power
density (Dp). Perbandingan antara arus keluaran dengan power density disebut
sebagai current responsitivity. Arus yang dimaksud adalah arus bocor ketika
photodioda tersebut disinari dan dalam keadaan dipanjar mundur. Tanggapan
frekuensi sensor photodioda tidak luas.Setiap warna bisa disusun dari warna
dasar.
Cara Kerja Sensor
Rangkaian
sensor terdiri dari 2 bagian, yaitu bagian pemancar cahaya dan penerima cahaya.
Rangkaian pemancar terdiri dari resistor sebagai pembatas arus serta LED
sebagai piranti yang memancarkan cahaya. LED akan memancarkan cahaya ke obyek
dan photodioda akan menerima cahaya yang dipantulkan oleh obyek tersebut.
Intensitas cahaya yang diterima oleh photodioda akan mempengaruhi nilai
resistasinya. Obyek berupa Warna yang berbeda akan memantulkan cahaya dengan
intensitas yang berbeda dan dengan nilai resistasi yang berbeda. Semakin besar
intensitas cahaya yang diterima oleh photodioda, maka nilai 15 resistansinya
akan semakin kecil dan nilai tegangan outputnya akan Semakin kecil pula.
Perbedaan nilai tegangan output dari photodioda saat menerima cahaya pantulan
dari suatu warna akan dideteksi oleh rangkaian komparator. Tegangan referensi
dapat diatur dengan memutar variabel resistor. Untuk dapat membedakan sebuah
warna, nilai tegangan referensi diatur sehingga memiliki nilai diantara nilai
tegangan output dari photodioda saat menerima pantulan cahaya dari obyek.
SENSOR GERAK PIR
Sensor
PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya
pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak
memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah
dari luar.
Sensor
ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena
semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika
sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra
merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan
membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga
jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor.
Cara Kerja Sensor
Pancaran
infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik,
karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor pyroelektrik akan
menghasilkan arus listrik. Sensor pyroelektrik terbuat dari bahan galium
nitrida (GaN), cesium nitrat (CsNo3) dan litium tantalate (LiTaO3). Arus
listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh
sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh
komparator dengan tegangan referensi tertentu (keluaran berupa sinyal 1-bit).
Jadi sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1, 0 saat sensor tidak
mendeteksi adanya pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra
merah. Sensor PIR didesain dan dirancang hanya mendeteksi pancaran infra merah
dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Diluar panjang gelombang tersebut
sensor tidak akan mendeteksinya. Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang
dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10
mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat
terdeteksi oleh sensor PIR.
Itulah
beberapa sensor yang bekerja pada robot sepak bola, yang mana harus dirangkai
sedemikian rupa agar bisa bermain bola layaknya manusia walaupun masih belum se
fleksibel tubuh manusia tapi seiring berkembangnya jaman pasti akan ada
kemajuan-kemajuan didunia elektronika khususnya perkembangan robot.
Terimakasih
sob dan jangan lupa dukung terus Kontes Robot Sepak Bola Indonesia agar bisa
lebih maju.