Konsep Line Follower

Perancangan Robot Line Follower

Robot adalah peralatan yang dikontrol komputer yang mengkombinasikan antara teknologi komputer digital dengan teknologi servo control. Dasar sistem yang digunakan untuk merancang dan membuat robot pendeteksi garis adalah dasar sistem mekatronik dan bergerak otonom, yang merupakan suatu kalang tertutup melalui dunia luar yang dapat digambarkan seperti bagan dibawah ini.

Gambar Sistem robot pengikut garis

Parameter yang diinginkan oleh robot adalah keberadaan garis hitam dengan latar belakang putih, didalam arena. Keluaran sensor masih berupa data mentah berupa tegangan, yang belum menjadi standar TTL (Transistor-transistor logic). Tegangan keluaran sensor ini selanjutnya diektraksi oleh bagian pengkondisi sinyal input, berupa rangkaian logika transistor (sakelar transistor), sehingga menghasilkan keluaran isyarat digital standar TTL.

Sensor Infra Merah

Sensor merupakan elemen dalam sistem pengukuran yang memperoleh parameter fisik dan merubahnya kedalam bentuk sinyal yang dapat diproses oleh sistem. Sensor dibagi dalam dua katagori; sensor eksternal, yang dipasang diluar robot, dan sensor internal yang dipasang di dalam robot. Sensor internal diperlukan untuk mengamati posisi, kecepatan, dan akselerasi berbagai. Rangkaian sensor infra merah terlihat pada gambar. 

Gambar rangkaian sensor infra merah

Motor DC

            Motor DC mengkonversikan energi listrik arus searah (DC) kedalam energi putaran mekanik. Torsi kecepatan dapat dicapai dengan konfigurasi elektrik yang berbeda. Kecepatan motor DC dapat diatur secara lembut dan dapat diputar kearah berlawanan. Selama motor DC memiliki rasio yang tinggi antara torsi dengan inersia-rotor, motor dapat merespon dengan cepat. 

Rangkaian driver dan Modulasi Lebar Pulsa ( PWM )

Kontrol kecepatan secara elektronik modulasi lebar pulsa (PWM). Kontrol PWM memiliki keuntungan dimana mampu mengemudikan bipolar power transistor dengan cepat diantara saturasi dan cutoff atau meng on dan off-kan FET. Disisi lain power disipasinya kecil. 

H-Bridge

Untuk mengontrol kecepatan dari motor DC, kita harus mengubah suplay arus ke motor. Untuk mengontrol arah rotasi, arah dari arus yang mengalir pada motor harus dibalik. Ini memerlukan penguat arus, dan beberapa alat untuk menswit arah arus. Konsep dari H-bridge sesuai dengan kebutuhan ini. Menggunakan empat transistor power yang disusun dalam konfigurasi H disekeliling motor DC dan secara berurutan menghidupkan sepasang pada waktu yang bersamaan untuk arah putaran yang diinginkan.

 
 

        Cara Kerja Robot Line Follower
           Pada prinsipnya robot ini bekerja dengan mengikuti garis dengan lebar antara 2-4 cm berwarna hitam/putih. Robot ini dapat disetting mengikuti garis tersebut dengan melakukan gerakan-gerakan yang sesuai.

Mekanikal Robot

Terdiri dari 2 LED Controller beserta fototransistor dan 2 motor/dinamo sebagai penggerak. LED dan motor dibuat demikian rupa sehingga LED kanan dapat menggerakkan motor kanan dan LED kiri dapat menggerakkan motor kiri. LED dipasang di bawah, keduanya sejajar dan diberi jarak ± 4 cm. Jarak antara LED dan lantai jalur line ± 1,5 cm. Sifat fototransistor adalah sangat sensitif dan bila tidak dilindungi akan menyebabkan interfensi (gangguan) dengan cahaya matahari.

Mekanisme Jalan Robot

Komponen kita buat sedemikian rupa sehingga apabila kedua LED memantulkan sinarnya ke fototransistor (melalui cermin atau lantai keramik) maka kedua roda yang digerakkan motor akan bergerak berputar. Tetapi apabaila LED kiri kita tutup dengan benda gelap, maka motor kiri dan roda kiri akan berhenti dan sebaliknya motor kanan dan roda kanan tetap bergerak, begitupula sebaliknya. Ketika kedua LED ditutup, maka kedua motor akan berhenti. Jika hal tersebut terjadi maka robot tidak dapat berjalan/bergerak.

Untuk pengaplikasiannya, dapat dilakukan dengan membuat garis yang berkelok-kelok. Agar robot dapat berjalan/bergerak sesuai prinsip yang telah kita kemukakan di atas tadi maka kedua LED harus berada di kiri garis dan kanan garis.

Karena kedua LED memantulkan cahaya, maka kedua motor tetap berjalan lurus. Tetapi, apabila garis berbelok ke arah kanan dan posisi robot dalam keadaan lurus, maka LED kanan tidak akan memantulkan cahaya karena terhalang garis yang berbelok ke arah kanan. Dan LED kanan tetap menggerakkan motor sehingga dapat berbelok dan begitu pula sebaliknya.