Senin, 05 Agustus 2013

Membuat Robot Rover Self avoiding


self avoiding robot rover
Tutorial kali ini akan dijelaskan tentang bagaimana cara membuat robot jenis rover yang dapat menghindari penghalang secara otomatis.
Bahan-bahan:
  • baterai x8
  • motor gearbox + roda X4
  • 4xAA baterai holder x2
  • saklar
  • kabel
  • arduino uno
  • dual l293d motor shield
  • microservo
  • hc-sr04 ultrasonic sensor

cara merakit:
  • hubungkan servo dengan konektor servo di serv0.
  • rakit 2 motor secara pararel kemudian hubungkan masing_masing pasangan motor dengan M1 dan M3.
  • hubungkan baterai holder dengan saklar, kemudian hubungkan dengan konektor eksternal power pada motor shield. 
  • hubungkan ultrasonic sensor pada motor shield (trig ke a5, echo ke a4, vcc ke 5v, grnd ke ground).
  • download program robot pada arduino uno.
  • satukan motor shield dengan arduino.

kode program:
#include <AFMotor.h>
#include <Servo.h>
#include <Ultrasonic.h>
typedef enum {
  RADAR_LEFT = 0, RADAR_CENTER = 60, RADAR_RIGHT = 120 } RadarDirection;
Servo radarServo;  // create servo object to control a servo
int RADAR_INPUT_PIN = 9;
int RADAR_MOVEMENT_DELAY = 250;
int RADAR_DISTANCE_MINIMAL_IN_CM = 80; // centimeter
int RADAR_DISTANCE_UNKNOWN_IN_CM = 0; // centimeter
int RADAR_DISTANCE_UNDEFINED = -1;
Ultrasonic radarUltrasonic(A5,A4);
AF_DCMotor motorLeft(3, MOTOR12_64KHZ); // create motor #2, 64KHz pwm
AF_DCMotor motorRight(1, MOTOR12_64KHZ); // create motor #1, 64KHz pwm
int MOTOR_SPEED = 200;// 150;
int MOTOR_TURN_SPEED = 200; //250;
int MOTOR_DELAY = 150;
int MOTOR_TURN_DELAY = 500;
int MOTOR_BACKWARD_DELAY = 1000;
struct RobotState {
  int leftMotorDirection;
  int rightMotorDirection;
  int leftMotorSpeed;
  int rightMotorSpeed;
  int motorDelay;
  boolean isBackwardState;
};
struct RadarDistances {
  int left;
  int center;
  int right;
};
RobotState forwardState = {
  FORWARD,FORWARD,MOTOR_SPEED,MOTOR_SPEED,MOTOR_DELAY,false};
RobotState backwardState = {
  BACKWARD,BACKWARD,MOTOR_SPEED,MOTOR_SPEED,MOTOR_BACKWARD_DELAY,true};
RobotState backwardUturnState = {
  FORWARD,BACKWARD,MOTOR_SPEED,MOTOR_SPEED,MOTOR_TURN_DELAY,true};
RobotState turnLeftState = {
  RELEASE,FORWARD,MOTOR_SPEED,MOTOR_TURN_SPEED,MOTOR_TURN_DELAY,false};
RobotState turnRightState = {
  FORWARD,RELEASE,MOTOR_TURN_SPEED,MOTOR_SPEED,MOTOR_TURN_DELAY,false};
RobotState stopState = {
  RELEASE,RELEASE,MOTOR_SPEED,MOTOR_SPEED,MOTOR_BACKWARD_DELAY,false};
RobotState currentState = forwardState;
RadarDistances currentDistances = {
  RADAR_DISTANCE_UNDEFINED,RADAR_DISTANCE_UNDEFINED,RADAR_DISTANCE_UNDEFINED};
RadarDistances lastDistances = {
  RADAR_DISTANCE_UNDEFINED,RADAR_DISTANCE_UNDEFINED,RADAR_DISTANCE_UNDEFINED};
void setup() {
  initTrace();
  initRadar();
  initMotors();
}
void initTrace(){
  Serial.begin(9600);           // set up Serial library at 9600 bps
  Serial.println("My First Robot");
}
void initRadar(){
  radarServo.attach(RADAR_INPUT_PIN);  // attaches the servo on pin RADAR_INPUT_PIN to the servo object
  radarServo.write(RADAR_CENTER);
}
void initMotors(){
  motorLeft.setSpeed(MOTOR_SPEED);     // set the speed to 200/255
  motorRight.setSpeed(MOTOR_SPEED);     // set the speed to 200/255
}
void loop() {
  calculateRobotState();
  makeDistancesSnapshot();
  go();
}
void calculateRobotState(){
  measureDistanceAhead();
  if(
    isCenterDistanceUndefinded() ||
    isNoObstacleInPathAhead())
  {
//    if(isInCorner()){
//      currentState = backwardState; 
//      return;
//    }
    currentState = forwardState; 
    return;
  }
  measureDistanceLeft();
  measureDistanceRight();
  if(greater(currentDistances.left,currentDistances.right)){
    currentState = turnLeftState; 
    return;
  }
  if(greater(currentDistances.right,currentDistances.left)){
    currentState = turnRightState; 
    return;
  }
  if(eq(currentDistances.left,currentDistances.right)){
    currentState = backwardState; 
    return;
  }
  currentState = stopState;
}
void go(){
  Serial.print("Go : { ");
  Serial.print(currentState.leftMotorDirection);
  Serial.print(" , ");
  Serial.print(currentState.rightMotorDirection);
  Serial.println(" }");
  Serial.print("with : { left:");
  Serial.print(currentDistances.left);
  Serial.print(" , center:");
  Serial.print(currentDistances.center);
  Serial.print(" , right:");
  Serial.print(currentDistances.right);
  Serial.println(" }");
  motor();
}
void motor(){
  motorLeft.setSpeed(currentState.leftMotorSpeed);
  motorRight.setSpeed(currentState.rightMotorSpeed);
  motorLeft.run(currentState.leftMotorDirection);
  motorRight.run(currentState.rightMotorDirection);
  if(currentState.isBackwardState){
    delay(currentState.motorDelay);
    motorLeft.setSpeed(backwardUturnState.leftMotorSpeed);
    motorRight.setSpeed(backwardUturnState.rightMotorSpeed);
    motorLeft.run(backwardUturnState.leftMotorDirection);
    motorRight.run(backwardUturnState.rightMotorDirection);
    delay(backwardUturnState.motorDelay);
  }
}
void measureDistanceLeft(){
  moveRadarFastTo(RADAR_LEFT);
  currentDistances.left = internalMeasure();
}
void measureDistanceRight(){
  moveRadarFastTo(RADAR_RIGHT);
  currentDistances.right = internalMeasure();
}
void measureDistanceAhead(){
  moveRadarFastTo(RADAR_CENTER);
  currentDistances.center = internalMeasure();
}
int internalMeasure(){
  long microsec = radarUltrasonic.timing();
  return radarUltrasonic.convert(microsec, Ultrasonic::CM);
}
void moveRadarFastTo(int radarServoPosition){
  radarServo.write(radarServoPosition);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
  delay(RADAR_MOVEMENT_DELAY);
}
boolean isCenterDistanceUndefinded(){
  return currentDistances.center == RADAR_DISTANCE_UNKNOWN_IN_CM;
}
boolean isNoObstacleInPathAhead(){
  return currentDistances.center >= RADAR_DISTANCE_MINIMAL_IN_CM;
}
boolean isInCorner(){
  boolean left = eq(currentDistances.left,lastDistances.left);
  boolean center = eq(currentDistances.center,lastDistances.center);
  boolean right = eq(currentDistances.right,lastDistances.right);
  return left && center && right;
}
boolean eq(int a, int b){
  int epsilon = 5;
  int diff = a - b;
  diff = diff < 0 ? (-1)*diff : diff;
  return diff <= epsilon ? true : false;
}
boolean greater(int a, int b){
  int epsilon = 5;
  int diff = a - b;
  if(diff > 0){
    diff = diff - epsilon;
  }
  return diff > 0;
}
void makeDistancesSnapshot(){
  lastDistances.left = currentDistances.left;
  lastDistances.center = currentDistances.center;
  lastDistances.right = currentDistances.right;
}
 
video robot rover 4 roda:

video robot 2 roda:



























Sabtu, 03 Agustus 2013

Arduino L293D Motor Drive Shield

 

arduino dual l293d motor shield

Dual l293d motor shield, merupakan shield arduino yang mudah penggunaannya untuk pembuatan aplikasi robot beroda. Karena shield ini dapat menjalankan 4 buah motor dan dua buah servo sekaligus. Shield ini adalah produk buatan dari adafruit. Namun dipasaran, sudah banyak beredar produk yang serupa (clone) dengan harga yang lebih murah.

Spesifikasi lengkap shield ini adalah sebagai berikut.

-2 konektor untuk 5V Servo.
- Dapat menjalankan 4 motor DC atau 2 stepper motor atau 2 Servo.
- Dapat menjalankan 4 motor bi-directional DC dengan kecepatan pemilihan 8-bit.
- Menjalankan 2 stepper motor (unipolar atau bipolar) dengan single coil atau double coil.
- 4 H-Bridges: per bridge menyediakan 0.6A (1.2A saat puncak) dengan perlindungan termal, dapat menjalankan motor  4.5V sampai 36V DC.
- Tombol reset.
- 2 konektor daya eksternal.
- Kompatibel untuk Uno, Mega Diecimila & Duemilanove.

Untuk file librarynya bisa mendownload di link di bawah ini.

arduino motor shield library

contoh program

1. Motor_shield_test_01

#include <AFMotor.h>

AF_DCMotor motor(2, MOTOR12_64KHZ); // create motor #2, 64KHz pwm

void setup() {
  Serial.begin(9600);           // set up Serial library at 9600 bps
  Serial.println("Motor test!");
  motor.setSpeed(200);     // set the speed to 200/255
}

void loop() {
  Serial.print("tick");
  motor.run(FORWARD);      // turn it on going forward
  delay(1000);

  Serial.print("tock");
  motor.run(BACKWARD);     // the other way
  delay(1000);


  Serial.print("tack");
  motor.run(RELEASE);      // stopped
  delay(1000);
}

 

2. Motor_shield_test_02

#include <AFMotor.h>

AF_DCMotor motor1(1);
AF_DCMotor motor2(2);
AF_DCMotor motor3(3);
AF_DCMotor motor4(4);

void setup()
{
  motor1.setSpeed(100); 
  motor2.setSpeed(100); 
  motor3.setSpeed(100); 
  motor4.setSpeed(100);
}
void loop()
{
  motor1.run(FORWARD); 
  motor2.run(FORWARD); 
  motor3.run(FORWARD); 
  motor4.run(FORWARD);
  ::delay(5000);
  motor1.run(RELEASE);
  motor2.run(RELEASE); 
  motor3.run(RELEASE); 
  motor4.run(RELEASE); 
  ::delay(5000);
}

Jumat, 17 Mei 2013

HC-SR04 ultrasonic sensor test

 

HC-SR04 merupakan sensor ultrasonic untuk mendeteksi jarak.

spesifikasi:

voltase :5V DC (high), 0V DC (low)
arus kerja : <2mA
sudut efektif: <15°
jarak efektif : 2cm – 500 cm
ketelitian : 0.3 cm

jumlah pin 4 buah, yaitu VCC,TRIG,ECHO,GND

Untuk melakukan test pada HC-SR04 kita buat rangkain sebagai berikut:

ping test

kemudian kita download program pada arduino:

/*
HC-SR04 Ping distance sensor]
VCC to arduino 5v GND to arduino GND
Echo to Arduino pin 13 Trig to Arduino pin 12
Red POS to Arduino pin 11
Green POS to Arduino pin 10
560 ohm resistor to both LED NEG and GRD power rail
More info at: http://goo.gl/kJ8Gl
Original code improvements to the Ping sketch sourced from Trollmaker.com
Some code and wiring inspired by http://en.wikiversity.org/wiki/User:Dstaub/robotcar
*/

#define trigPin 13
#define echoPin 12
#define led 11
#define led2 10

void setup() {
  Serial.begin (9600);
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(led, OUTPUT);
  pinMode(led2, OUTPUT);
}

void loop() {
  long duration, distance;
  digitalWrite(trigPin, LOW);  // Added this line
  delayMicroseconds(2); // Added this line
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
//  delayMicroseconds(1000); - Removed this line
  delayMicroseconds(10); // Added this line
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance = (duration/2) / 29.1;
  if (distance < 4) {  // This is where the LED On/Off happens
    digitalWrite(led,HIGH); // When the Red condition is met, the Green LED should turn off
  digitalWrite(led2,LOW);
}
  else {
    digitalWrite(led,LOW);
    digitalWrite(led2,HIGH);
  }
  if (distance >= 200 || distance <= 0){
    Serial.println("Out of range");
  }
  else {
    Serial.print(distance);
    Serial.println(" cm");
  }
  delay(500);
}

 

Untuk mengetahui jarak pengukuran kita hubungkan arduino dengan komputer menggunakan kabel usb kemudian pilih menu serial monitor pada software arduino.

 

video hasil pengujian:

 

Sabtu, 04 Mei 2013

Simple Hexapod

 

Hexapod adalah jenis robot berkaki, ia memiliki jumlah kaki sebanyak enam buah. Hexapod bisa dibuat dibuat dengan struktur yang paling sederhana hingga yang paling rumit. Dan kali ini kita akan membuat robot Hexapod sederhana hanya dengan sebuah motor listrik dan juga stick eskrim. Oleh karena itu dalam membuatnya tidak diperlukan biaya yang terlalu mahal.

Pertama-tama kita memerlukan motor listrik yang sudah dilengkapi dengan gearbox dan juga backshaft. Motor listrik jenis ini biasanya digunakan untuk pembuatan robot beroda.

-font-b-Micro-b-font-DC-6V-triaxial-TT-font-b-gear-b-font-font

Selain itu kita memerlukan saklar, kabel dan sumber tenaga berupa power bank. Kita bisa menggunakan baterai biasa untuk menggantikan powerbank. Saya menggunakan powerbank karena pertimbangan biaya operasional yang lebih murah karena bisa diisi ulang. Untuk kerangka robotnya saya hanya menggunakan stick eskrim tusuk gigi dan lem kayu.

Struktur kerangka robot

hexapod schematic system 

Detail robot yang saya buat

IMG_20130503_123750 IMG_20130503_123807

IMG_20130503_123827 PICT0084

PICT0085 PICT0086

PICT0087 PICT0088

 

berikut ini video cara kerja robot

Rabu, 01 Mei 2013

Pengaman Back-EMF

 

Back Electro-Motive Force (Back-EMF) menggambarkan energi yang harus dibuang
ketika medan elektro-magnetik berhenti dari induktor. Hal ini terjadi setiap kali motor
berhenti atau berubahan arah. Jika tegangan tidak dapat keluar melalui dioda pengaman, hal itu dapat merusak transistor yang tidak terlindungi dan mungkin saja bisa merusak pin Arduino yang mengontrolnya.

Oleh karena itu agar Back-EMF tidak merusak arduino. Kita bisa membuat rangkaian pengamannya dengan 4 buah dioda yang disolder pada motor listrik. Langkah membuatnya akan dijelaskan dengan gambar.

gambar rangkaian dioda

 dioda

Hubungkan kaki-kaki dioda, bisa juga disolder

Solder rangkaian pada motor listrik.

Solder kabel sebagai penghubung ke sumber arus. Agar lebih kuat bisa kita gunakan lem bakar/glue gun pada ragkaian.