Rancang Bangun Robot Line Follower Pengantar Barang

Bagas Aldi Maulana *1, Lucky Ferdianto 1, Muhammad Fadhilah Ihsan 1, Anik Nur Handayani 1, Martono 2  

1Universitas Negeri Malang, Jl. Semarang No. 5, Malang, Jawa Timur, Indonesia

2SMK Muhammadiyah 7 Gondanglegi, Jl. KH. Achmad Dahlan No.20 Gondanglegi, Kab. Malang, Jawa Timur, Indonesia

Abstrak

Pada dunia pendidikan, campur tangan teknologi sangat membantu dalam proses pembelajaran. Oleh karena itu untuk mengimplementasikan ilmunya di dunia industri, dibutuhkan media pembelajaran yang sederhana dan mudah dipahami. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan media ajar line follower pada siswa yang mengikuti kegiatan ekstrakurikuler robotik di SMK Muhammadiyah 7. Penelitian pengembangan mengacu pada model pengembangan Sugiyono yang dimodifikasi.

 Hasil pengembangan media ajar line follower analog adalah sebuah prototype robot line follower pengantar barang beserta modul nya. Dari hasil validasi terhadap prototype yang telah dianalisa, didapatkan rata-rata sekitar 92,5% yang berarti prototype yang peneliti kembangkan masuk kategori sangat valid. Sedangkan validasi modul didapatkan rata-rata sebesar 89% yang berarti modul yang dikembangkan juga masuk kategori sangat valid. Dari hasil angket respon siswa didapatkan tingkat kepraktisan rata-rata sebesar 91,5% yang berarti prototype besarta modulnya masuk kategori sangat praktis. Berdasarkan uji coba prototype, robot line follower analog ini bergantung pada sensitifitas sensor IR.

Kata kunci: robot line follower; analog; pengantar barang

A. Pedahuluan
 

Perkembangan teknologi yang semakin pesat pada zaman sekarang mendorong manusia untuk terus berinovasi dalam menciptakan sarana dan prasarana, serta membuat hal-hal yang di luar nalar menjadi nyata dan berguna. Dengan mengetahui mekanik sebuah robotika banyak hal-hal yang sederhana hingga sulit pun dapat dipelajari dan berinovasi untuk menciptakan suatu karya yang berguna untuk diri sendiri maupun masyarakat.

Eva, Riky, dan Winarno (2019:51) menerangkan bahwa dengan keikutsertaan kecanggihan robotika dalam produktifitas suatu industri memberikan dampak positif tehadap pertumbuhan negara karena dapat meningkatkan ekspor, mampu mendongkrak jumlah produksi dengan kelebihannya yang bisa bekerja non-stop tanpa istirahat sehingga sangat unggul digunakan dalam proses produksi yang berulang, kotor, maupun berbahaya jika dikerjakan oleh tangan manusia.

Pada dunia pendidikan, campur tangan teknologi sangat membantu dalam proses pembelajaran, khususnya di sekolah menengah kejuruan. Dimana untuk mengimplementasikan ilmunya di dunia industri maupun berwirausaha, dibutuhkan sebuah media pembelajaran untuk siswa agar dapat mempermudah siswa dalam menangkap ilmu yang disampaikan oleh guru. Muhammad Andang Novianta dan Beny Firman (2021:4) mengatakan bahwa dengan diberikannya pelatihan menggunakan media pembelajaran robotik, siswa menjadi lebih mudah menyerap ilmu dan mudah beradaptasi dengan dunia industri yang sudah banyak memanfaatkan robotika.

Robot line follower merupakan sebuah media yang efektif digunakan untuk membuat sebuah sistem pengantar barang. Line follower atau biasa disebut robot pengikut garis adalah robot yang mengikuti sebuah garis dengan warna tertentu yang telah ditentukan. Sistem robot line follower sendiri secara dasar memiliki 2 jenis, yaitu analog dan digital. Robot line follower analog merupakan sistem robotik yang masih menggunakan rangkaian komparator Op-amp sebagai pemrosesnya, sedangkan Robot line follower digital sudah menggunakan sebuah mikrokontroller sebagai pemrosesnya. 

Dalam kesempatan ini penulis memilih membuat prototype dari robot line follower analog dikarenakan sistem ini merupakan dasar logika sistem dan mekanika yang menjadi dasar dalam pembelajaran sebelum mengenal pemrograman mikrokontroler.

Peneliti telah melakukan observasi di SMK Muhammadiyah 7 Gondanglegi khususnya pada kelompok ektrakurikuler robotik dengan anggota dari beberapa kompetensi keahlian seperti dari Teknik Instalasi Tenaga Listrik, Teknik Mekatronika, Teknik Komputer dan Jaringan, dan lain-lain. Di SMK Muhammadiyah 7 Gondanglegi belum terdapat sebuah media pembelajaran tentang pengenalan sebuat robot yang sederhana, maka dirasa perlu adanya sebuah prototype dari robot line follower analog yang difungsikan sebagai robot pengantar barang dari tempat satu ke tempat yang lainnya. 

Berdasarkan latar belakang yang penulis telah paparkan maka dirumuskan sebuah masalah yaitu bagaimana rancangan prototype robot line follower pengantar barang dimulai dari rancangan, desain komponen mekanik, desain komponen elektrik, cara merakit, dan juga uji cobanya.

B. Metode
 

Pada penelitian ini, metode pengembangan yang digunakan adalah metode penelitian dan pengembangan atau yang biasa disebut R&D (Research and Development). Menurut Gay, Mills & Airasian dalam (Silalahi, 2018, hal.3) bahwa R&D merupakan proses penelitian sesuai kebutuhan yang kemudian dikembangkan produk untuk memenuhi kebutuhan yang dibutuhkan tersebut.

Menurut (Sugiyono, 2015, hal.334), Langkah-langkah penelitian R&D meliputi 10 tahapan yaitu : yaitu (1) potensi dan masalah, (2) pengumpulan data, (3) desain produk, (4) validasi desain, (5) revisi desain, (6) uji coba produk, (7) revisi produk, (8) uji coba pemakaian, (9) revisi produk, dan (10) pembuatan produk massal. Namun produk yang dihasilkan dalam penelitian ini tidak dimaksudkan untuk diproduksi secara massal dan juga produk yang dikembangkan hanya sebuah produk percobaan dengan melihat waktu penelitian yang terbatas. 

Oleh karena itu tahapan dipersempit hanya sampai uji coba produk, dan selanjutnya langsung dilaksanakan analisis data serta pelaporan untuk menyajikan hasil penelitian yang dilakukan. Prosedur R&D yang penulis terapkan terdapat pada gambar 1.

Gambar 1. Langkah-langkah Research and Development (R&D) yang penulis terapkan

Penelitian ini dilaksanakan di SMK Muhammadiyah 7 Gondanglegi pada siswa yang mengikuti Ekstrakurikuler robotik. Penelitian ini dilaksanakan pada semester Ganjil tahun ajaran 2022/2023. Langkah yang ditempuh dalam pelaksanaan penelitian ini adalah: 

(1) Meminta ijin kepada pihak sekolah untuk melakukan penelitian, (2) Melakukan studi lapangan sebagai pengumpulan data, (3) Berdasarkan pada hasil studi lapangan, maka disusunlah proposal penelitian yang berjudul "Rancang Bangun Prototype Robot Line Follower Pengantar Barang", (4) Pembuatan prototype beserta modul yang akan digunakan, (5) Validasi prototype dan modul oleh validator yang kompeten, (6) Pengujian produk pada siswa yang mengikuti ekstrakurikuler robotik, (7) Pelaporan akhir dilakukan setelah penelitian.

C. Hasil dan Pembahasan
 

3.1 Hasil

Hasil dari penelitian ini adalah sebuah media pembelajaran berupa prototype robot line follower analog sebagai pengantar barang beserta modul pembelajarannya. Wujud dari modul pembelajarannya seperti pada gambar .

Gambar 2. Desain Sampul Modul

Selain itu pada protoype juga terdapat desain 3d sistem mekanik dari robot, desain sistem elektrikal, dan juga desain track yang akan digunakan. Komponen yang digunakan pada robot ini antara lain yaitu badan robot, sensor IR, motor,  roda caster, motor driver l298n, switch, dan tempat untuk barang. Untuk wujud dari desain-desain tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 3. Desain 3D sistem mekanik

Gambar 4. Desain sistem elektrikal

Gambar 5. Desain track robot line follower

Robot line follower ini dapat berjalan sesuai dengan garis yang sudah dibuat dengan bantuan sensor IR. Pada saat testing kondisi motor menurut pembacaan sensor IR didapatkan hasil seperti pada tabel berikut ini

Tabel 1. Hasil pembacaan sensor IR

Testing
Sensor IR
Rotasi Motor
Kiri
Kanan
Kiri
Kanan
1
Hitam
Hitam
On
On
2
Putih
Hitam
Off
On
3
Hitam
Putih
On
Off
4
Putih
Putih
Off
Off

3.2 Pembahasan

Produk ini telah divalidasi oleh 2 validator yang terdiri dari 1 dosen pembimbing dari Universitas Negeri Malang dan 1 guru pamong teknik listrik dari SMK Muhammadiyah 7 Gondanglegi. Nama-nama validator yang yang telah menguji kelayakan produk dalam penelitian produk ini adalah sebagai berikut, 1) Dr.Eng. Anik Nur Handayani, S.T., M.T , 2)Martono S.T. Dari kedua validator tersebut didapatkan hasil validasi terhadap prototype beserta modulnya yang akan digunakan dalam penelitian, adalah sebagai berikut:

Gambar 6. Grafik Hasil Validasi Prototype

Gambar 7. Grafik Hasil Validasi Modul

Setelah dilakukan validasi untuk mengetahui tingkat kelayakan produk dan modul,

kemudian dilakukan penelitian analisis kepraktisan siswa melalui analisi respon siswa saat belajar menggunakan prototype robot line follower analog beserta modulnya. Prototype dan modul ini diujikan secara terbatas dengan responden yang berasal dari  18 siswa anggota ekstrakurikuler robotik, Berikut ini adalah pengolahan data hasil respons siswa terhadap pembelajaran yang menggunakan prototype robot line follower analog beserta modulnya,

Gambar 8. Grafik Hasil Angket Respon Siswa

D. Simpulan dan Saran
 

1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian validasi produk dan modul serta uji coba prototype dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1) Dari hasil validasi terhadap prototype yang telah dianalisa, didapatkan hasil sekitar 92,5% yang berarti prototype yang peneliti kembangkan masuk kategori sangat valid. 

Sedangkan validasi modul didapatkan rata-rata sebesar 89% yang berarti modul yang dikembangkan juga masuk kategori sangat valid. Dari hasil angket respon siswa didapatkan tingkat kepraktisan rata-rata sebesar 91,5% yang berarti prototype beserta modulnya masuk kategori sangat praktis. 2) Berdasarkan uji coba prototype, robot line follower analog ini bergantung pada sensitifitas sensor IR, dimana jika sensor IR mendeteksi adanya warna hitam maka motor akan berputar, begitu sebaliknya jika sensor IR mendeteksi warna putih motor akan berhenti berputar.

Kecepatan jalannya robot ini dipengaruhi oleh sensor IR, cahaya penerangan, dan juga berat barang yang dibawa. Semakin sensitif sensor IR maka semakin akurat perputaran motor, semakin terang cahaya ,maka pembacaan objek warna oleh sensor IR pun juga semakin akurat, semakin berat barang yang dibawa , maka semakin pelan pula motor berputar.

2. Saran

Robot Line Follower pembawa barang ini sebaiknya tidak digunakan untuk mobilitas yang tinggi pengganti laboran, mengingat robot ini tidak menggunakan program dan hanya mengandalkan pada IC, sensor serta baterai. Robot Line Follower pembawa barang ini juga dapat dikembangkan lebih lanjut untuk memaksimalkan fungsi dan membantu dalam pekerjaan siswa di dalam labolatorium.

Daftar Rujukan
 

Agustin, Eva Inaiyah, Riky Tri Yunardi, dan Winarno.(2019). Line Follower Robot Training and Introduction of Internet of Things (Iot) For Students In Jombang City. Surabaya: Universitas Airlangga.

Novianta, Muhammad Andang, Beny Firman. (2021).Pelatihan Robot Line Follower Analog Bagi Siswa SMK TKM Teknik Purworejo. Yogyakarta: LPPM IST AKPRIND Yogyakarta.

Silalahi, A. 2018. Development Research dan Research & Development dalam Bidang Pendidikan/Pembelajaran.

Sugiyono 2015. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Bandung: Alfabeta