Mini Line Follower

Source from : http://elm-chan.org/works/ltc/report.html

Robot line follower termasuk kedalam kategori robot autonomous yang bergerak dengan mengikuti garis yang ada di permukaan. Prinsip kerja robot Line Follower dapat dideskripsikan sbb :

Pertama

Dapatkan posisi garis melalui sensor yang diletakkan di bagian depan bawah robot. Sensor yang dipakai biasanya photo reflector, yang dipasang dua atau lebih dibagian depan bawah robot Line Follower. Ada juga yang menggunakan kamera (atau image sensor) agar resolusi pembacaan garis lebih tinggi, sehingga menjadikan gerakan robot lebih akurat.

Kedua

Setelah mendapatkan posisi garis terhadap badan robot (yang diwakili oleh sensor), gerakkan (atau putar) motor mengikuti arah garis tersebut. Proses ini hanya mengatur kecepatan rotasi masing-masing motor, agar dapat melakukan gerakan seperti yang diinginkan. Namun untuk robot line follower yang memiliki kecepatan cukup tinggi, beberapa algoritma control perlu diterapkan, agar robot dapat berjalan mulus. Kontrol itu bisa berupa continous control, PID, puzzy logic, atau yang lainnya.

Ketiga

Atur kecepatan, terutama bila menghadapi pergantian lintasan, dari lintasan lurus ke tikungan atau sebaliknya dari tikungan ke lintasan yang lurus.

Ada 2 mekanisme track / jalan yang digunakan, pertama garis putih pada permukaan yang hitam, atau sebaliknya, garis hitam pada permukaan putih. Namun yang lebih banyak digunakan adalah track jenis ke-2 (garis hitam pada permukaan putih)

Untuk mendapatkan robot line follower yang super cepat, maka perlu diperhitungkan bentuk dan kontrol yang digunakan. Harus diusahakan bentuk yang secompact mungkin, dengan kontrol yang setepat mungkin. Mini Line Follower ini cukup menarik untuk dicoba. Si pembuatnya sendiri (mr. Chan) menyebutkan sebagai Desktop Line Follower.

Material Mini Line Follower ini terdiri dari :

• Otaknya menggunakan ATMega8 buatan Atmel
• 6 buah photo-reflektor sebagai sensor garis
• 2 buah motor mini
• 2 buah rubber tire dengan diameter 7 mm sebagai kemudi
• 1 buah free wheel (roda tanpa motor) dengan diameter 5 mm
• 2 buah baterai kancing (@3 Volt) beserta rumahnya
• Kristal 8Mhz
• Papan PCB berlubang

Keterangan : Poros motor langsung bersentuhan dengan karet ban sehingga tidak memerlukan lagi gear. Untuk mengatur kecepatan motor digunakan teknik PWM agar mencapai linearitas putaran.

Pengaturan PWM pada mini line follower ini menggunakan metoda kontrol yang cukup banyak digunakan yaitu kontrol PID (walaupun konstanta Integral diberi nilai 0, artinya tidak digunakan). Pembuatnya sendiri mencoba membandingkan Desktop Line Follower antara menggunakan kontrol P saja dengan menggunakan gabungan kontrol P dan D. Hasilnya dapat dilihat pada video dibawah ini, bahwa kontrol PD dapat membuat jalannya mini line follower menjadi sangat mulus dengan kecepatan yang cepat.

Skematik rangkaiannya adalah sebagai berikut :

Mekanisme pembacaan ke-6 sensornya adalah sebagai berikut :

Titik offsetnya outputnya berada pada 640, pada saat garis hitam yang lebarnya 5 mm berada pada tengah-tengah sensor, yaitu antara sensor 3 dan sensor 4. Jika sudah bisa didapatkan nilai yang linear seperti ini, maka untuk memprogramnya menjadi tidak rumit.

Kontrol PID