MAKALAH PENGANTAR ROBOTIKA TENTANG
”
SIMULASI ROBOTIKA DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ROBOTICS STUDIO 2008 R3”
Disusun Oleh :
Nama : Angga Septian Nugroho
NPM : 21109631
Kelas : 4KB01
Jurusan : Sistem Komputer
Mata
Kuliah : Pengantar Robotika
Universitas Gunadarma
2013
Perkembangan Robot
Robot adalah suatu mesin yang secara otomatis dapat melakukan
pekerjaan sendiri dimana sebelumnya mesin robot ini sudah diprogram untuk
menjalankan suatu pekerjaan. Pada perkembangannya robot sudah mengalami
kemajuan yang pesat, sebagai contoh robot ASIMO yang dikembangkan oleh Honda.
ASIMO adalah satu satu contoh robot yang menyerupai manusia baik model maupun
sifatnya. Perkembangan penelitian ASIMO dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Perkembangan penelitian robot ASIMO
Robot dapat dimanfaatkan di segala bidang mulai dari industry
hingga militer. Pada dunia industry, robot banyak digunakan untuk merakit
peralatan dengan presisi yang tinggi seperti yang terlihat pada gambar 2.
Sedangkan di dunia milter, robot banyak digunakan untuk berperang ataupun
menjinakan bom.
Gambar 2. Robot yang
digunakan pada industri
Beberapa akhir tahun ini, robot banyak digunakan untuk membantu
kegiatan rutin manusia di rumah seperti membersihkan lantai, memasak hingga
mengajak bermain. Hal ini menunjukkan bahwa robot banyak diterima hampir
dikalangan manusia dengan berbagai latar belakang yang dimiliki.
Robotics Studio 2008
R3
Microsoft Robotics Studio merupakan produk inovasi berbasis
Windows dektop yang dikembangkan oleh Microsoft untuk membantu para akademisi,
para hobi, dan programmer untuk membuat aplikasi robot tanpa harus memikirkan
kompetibilitas dengan berbagai hardware. Produk ini dapat dijumpai diwebsite Microsoft
pada alamat http://www.microsoft.com/robotics
.
Saat ini Microsoft sudah meluncurkan Robotics Studio 2008 R3 yang
mana produk ini dapat diunduh secara gratis dan bebas digunakan. Pembaca dapat
mengunduh tool ini di website Microsoft pada alamat berikut.
Robotics Studio 2008 R3 mempunyai fitur yang merupakan
penyempurnaan dari produk sebelumnya. Secara umum, komponen-komponen pendukung
pada Robotics Studio 2008 R3 dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. Komponen pada
Robotics Studio 2008 R3
Gambar 4. Visual Programming Language (VPL)
Pada Microsoft Robotics Studio 2008 R3 masih disertakan
fitur Visual Simulation Environtment ( VSE ), hal ini berkaitan dengan target
user dari Microsoft Robotics Studio 2008 R3 yang sangat luas, dan dalam usaha
untuk mempercepat laju dunia robotics developers dan laju tingkat adopsi robotics
oleh manusia.
Visual Simulation Environtment ini dirancang untuk dapat
digunakan menciptakan sebuah visualisasi berbagai macam jenis scenario
lingkungan yang sangat membutuhkan ketepatan, dan scaling.
Dengan menggunakan simulation kita akan mendapatkan
beberapa keuntungan daripada menggunakan robot / hardware yang real , selain
karena harga real robot yang sangat mahal. Dan beberapa keuntungannya :
Low Barrier to
Entry
Simulasi memungkinkan individu menggunakan komputer pribadi
untuk mengembangkan robot yang sangat menarik atau kawanan robot dengan faktor
utama yang menjadi penghalang adalah waktu dan imajinasi. sehingga para
developer dapat memfokuskan upaya pada sesuatu yang dapat direalisasikan.
Staged Approach
Simulasi pada Microsoft Robotics Studio dapat melakukan
pendekatan secara bertahap, sehingga memungkinkan pengembang untuk berurusan
dengan kompleksitas pada waktu yang tepat. Ini berarti programmer dapat debug
simulasi robot walaupun user masih primitif dan hanya membutuhkan pengetahuan
dasar. Singkatnya, untuk menambahkan seperti suatu robot kedalam suatu simulasi
dapat dilakukan dengan mudah, hanya dengan menambahkan beberapa bentuk
sederhana untuk berinteraksi dengan robot. Ini berarti debugging, dalam
simulasi, lebih sederhana.
Prototyping
model fisik untuk suatu robot dan jasa simulasi yang
menggunakan mereka dapat dikembangkan secara bersamaan oleh banyak individu,
dan seperti banyak komunitas pengembangan perangkat lunak, menciptakan sebuah
platform, yang dapat digunakan dan dimodifikasi tanpa perlu khawatir merusak
robot unik yang sangat mahal harganya.
Education
Simulasi dapat menjadi alat bantu pembelajaran yang sangat
berguna. programmer dapat memilih apa yang harus menjadi fokusnya, antara
membangun kompleksitas, dan kontrol lingkungan. Programmer juga dapat
memperkenalkan komponen yang murni virtual, konsep yang tidak dapat dengan
mudah direalisasikan, tapi masih berguna untuk pembelajaran.
Learning System
Aspek lain yang menarik adalah bahwa simulasi dapat
digunakan ketika robot sedang berjalan, sebagai alat prediktif atau diawasi
modul belajar. Untuk beberapa waktu, pengembang telah menggunakan simulasi
berjalan bersamaan dengan robot aktif untuk mencoba hal-hal dalam simulasi
dunia yang diperbaharui real-time dengan data sensorik. Kemudian simulasi yang
dapat memberitahu mereka, secara kemungkinan, jika sesuatu adalah ide yang
bagus. Hampir melihat ke depan dalam berbagai kemungkinan.
Kelemahan dan
Keterbatasan Sistem Simulasi
Walaupun memiliki beberapa keuntungan akan tetapi tetap
saja sistem simulasi yang dikembangkan pada Microsoft Robotics Studio memiliki
beberapa kelemahan dan keterbatasan , hal ini berkaitan dengan antara
memindahkan sebuah hardware kedalam sebuah perangkat lunak.
Beberapa
kelemahan dan keterbatasan :
Lack of Noisy
Data
Noisy Data pada simulasi tidaklah sekomplek seperti pada
dunia yang nyata, dimana seperti yang udah ane jelasin di awal bahwa tantangan
terbesar bagi Robotics Developer adalah menciptakan robot yang dapat
menghindari semua rintangan yang menghalanginya.
Incomplete and
Inaccurate Models
Sejumlah besar efek di dunia nyata masih sangat sulit untuk
dimodel. Ini berarti programmer tidak mungkin dapat semua model akurat,
khususnya dalam dunia nyata. Untuk domain tertentu, seperti kendaraan beroda,
gerak pada kecepatan rendah masih merupakan tantangan besar bagi mesin
simulasi.
Lots of Time for
Tuning
Dalam lingkungan simulasi, itu sebenarnya sangat mudah untuk
mendapatkan robot di dunia maya berjalan sekitar berinteraksi dengan objek
lain. Namun, masih memerlukan upaya yang signifikan untuk menyempurnakan
perangkat keras disimulasikan, yang disebut entitas, untuk berperilaku seperti
dunia nyata mereka bagian counter. Dengan menggunakan NVIDIA PhysX ™ ™,
programmer sudah memiliki titik awal yang sangat baik. Namun, usaha lebih
banyak dibutuhkan dalam mengembangkan alat otomatis untuk simulasi .
Komponen –
komponen dalam Simulation
The Simulation Engine Service - bertanggung jawab untuk
rendering entitas dan kemajuan waktu simulasi untuk mesin fisika serta
menyediakan pelayanan / front end yang diditribusikan untuk simulasi.
The Managed Physics Engine Wrapper - abstrak pengguna dari
tingkat rendah physics engine API, serta mengatur antarmuka untuk simulasi
fisika.
The Native Physics Engine Library - memungkinkan akselerasi
hardware melalui ™ NVIDIA PhysX ™ Technology, yang mendukung akselerasi
hardware melalui prosesor ™ Teknologi NVIDIA PhysX ™. Ini tersedia di kartu
tambahan PhysX ™ Accelerator untuk PC.
Entities - merupakan perangkat keras dan benda-benda fisik
dalam simulasi dunia. Sejumlah entitas datang standar dengan RDS dan
memungkinkan pengguna untuk dengan cepat mengumpulkan mereka dan membangun
platform kaya robot disimulasikan dalam berbagai lingkungan virtual.
Berikut ini langkah-langkah
instalasi Robotics Studio 2008 R3:
1. Klik file Robotics Studio 2008 R3 sehingga kita akan memperoleh kotak dialog instalasi.
2. Klik tombol install sehingga kita akan memperoleh kotak dialog Welcome.
3. Untuk memulai,klik tombol Next.
4. Selanjutnya, kitaakan memperoleh kotak dialog Licence Agreement.
5. Pilih accept the terms in the licensence agreement, dengan cara megekliknya.
6. Jika selesai, klik tombol Next.
7. Selanjutnya, kita akan memperoleh kotak dialog Customer Feedback.
8. Pilih sesuai keinginan, pembaca dapat mgabaikan ini.
9. Jika selesai, klik tombol Next.
10. Kemudian kita akan memperoleh kotak dialog tipe instalasi
11. Pilih complete untuk instalsai seluruh komponen atau Custom kalau ingin instalasi untuk spesifik komponen.
12. Klik tombol next
13. Selanjutnya akan muncul konfirmasi instalasi
14. Klik tombol install
15. System akan melakukan instalasi sesuai dengan komponen yang dipilih
16. Klik tombol finish
Hardware Robot
Ada banyak pilihan untuk hardware robot yang kompetibel dengan
Robotics Studio 2008 R3 bahkan pembaca dapat membuat sendiri hardware robot
sesuai dengan kebutuhan. Penulis akan memaparkan beberapa hardware robot
yang dapat digunakan dan kompetibel dengan Robotics Studio 2008 R3.
Contoh hardware robot yang dapat dipakai:
- LEGO
Mindstorms NXT
- iRobot
Create
- Mobile
Robots Pioner 3Dx
- Parallax
Boe-Bot
- Lynx
6 Robotic Arm
- Stinger,
Traxster & Serializer
- CoroBot
Berikut tampilan hardware robot
Simulasi
Bagi pembaca yang ingin memprogram robot tetapi hardware robot
tidak ada punya, jangan berkecil hati karena Robotics Studio sudah menyediakan
simulator robot yang disediakan untuk keperluan testing sebelum dilakukan
deployment ke hardware robot.
Pada Robotics Studio 2008 R3 sudah menyediakan simulator antara lain:
•
Apartment Environment
• Collada Scene
• Entities
• Factory
• House Floor plab
• iRobot Create Simulation
• KUKA LBR3 Arm
• Lego NXT Tribot Simulation
• ModernHouse
• Multiple Simulated Robots
• Outdoor Environment
• Pioner 3DX Simulation
• Simple Simulated Robot
• Simulated Air Resistance
• Simulated Sumo
• Urban Environment
• Collada Scene
• Entities
• Factory
• House Floor plab
• iRobot Create Simulation
• KUKA LBR3 Arm
• Lego NXT Tribot Simulation
• ModernHouse
• Multiple Simulated Robots
• Outdoor Environment
• Pioner 3DX Simulation
• Simple Simulated Robot
• Simulated Air Resistance
• Simulated Sumo
• Urban Environment
Contoh tampilan simulasi
robot Lego NXT Tribot yang dapat dilihat pada gambar 5.
Gambar 5. Contoh simulator robot Lego NXT
Sumber :
