Automatic Landing And Waypoint System Berbasis Kombinasi GPS dan Mesin Visi untuk Multirotor pada Kontes Robot Terbang Indonesia Divisi Vertical Take Off Landing

Abstract

Quadcopter adalah salah satu tipe multimotor (robot terbang) yang menggunakan 4 buah motor sebagai penggerak utamanya. Pada tahun 2015, Universitas Ahmad Dahlan mengikuti Kontes Robot Terbang Indonesia divisi Vertical Take Off Landing. Dalam lomba ini robot melaksanakan misi memadamkan api yang diletakkan di atas lampu halogen yang dinyalakan pada arena tertentu secara full autonomous menggunakan aktifasi 1 tombol dari remot kontrol. Karena robot menggunakan GPS pada saat melakukan navigasi waypoint dan landing, maka posisi robot saat bernavigasi mendekati titik api dan landing tidak tepat atau melenceng beberapa sentimeter dari titik yang dituju disebabkan toleransi jarak yang dimiliki oleh GPS itu sendiri. Misi ini dilakukan dengan sistem visi yang mana citra diambil dari cahaya lampu halogen dan landmark home untuk mengurangi penggunaan GPS secara penuh. Pemrosesan citra tersebut dilakukan oleh Odroid-XU3 sebagai companion computer dan pergerakan navigasi robot dilakukan oleh Pixhawk sebagai flight controller. Perintah dari Odroid-XU3 dikirim secara serial melalui pin telemetry 2 yang terdapat pada Pixhawk. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui hasil perbandingan navigasi berbasis GPS secara penuh dengan navigasi berbasis kombinasi GPS dan mesin visi. Dari hasil pengujian ketahanan dalam kesalahan deteksi cahaya lampu halogen dan deteksi landmark home secara indoor dengan memberi objek lain yang menyerupai, ketahanan dalam kesalahan deteksi objek adalah 100%, kecuali saat mendeteksi landmark home dengan objek gangguan persegi warna coklat ketahanan dalam kesalahan deteksi yaitu sebesar 80%. Dari hasil pengujian navigasi robot melaksanakan misi mendekati cahaya lampu halogen dan landing ke home dapat disimpulkan bahwa rata-rata jarak robot mendekati lampu halogen berbasis GPS dari titik tengah media ukur adalah 86.5 cm, sedangkan rata-rata jarak robot dengan berbasis kombinasi GPS dan mesin visi pada ketiga waktu pengujian adalah 30.923 cm. Dan persentase keberhasilan robot dapat landing ke Home berbasis GPS adalah 10%, sedangkan persentase keberhasilan robot dengan berbasis kombinasi GPS dan mesin visi pada ketiga waktu pengujian adalah 70%. Hasil yang didapatkan dari pergerakan robot dengan sistem berbasis kombinasi GPS dan mesin visi untuk mendekati cahaya lampu halogen dan melakukan landing di dalam zona landmark home adalah robot dapat bernavigasi lebih akurat dibandingkan dengan navigasi robot menggunakan panduan GPS secara penuh.