Perkembangan teknologi otomasi saat ini semakin pesat, terutama dalam bidang sistem kendali berbasis mikrokontroler. Salah satu aplikasi nyata dari otomasi adalah Automated Guided Vehicle (AGV), yaitu kendaraan yang mampu bergerak secara otomatis tanpa pengemudi. Meskipun AGV industri bersifat kompleks, konsep dasarnya dapat dipelajari melalui prototipe sederhana yang menggunakan komponen elektronik dan pemrograman dasar.
Dalam mata kuliah Komputasi Dasar, mahasiswa diperkenalkan pada logika pemrograman dan penerapannya dalam sistem fisik nyata. AGV sederhana yang dikendalikan melalui kode angka (misalnya: 1 = maju, 2 = mundur, dst.) menjadi sarana efektif untuk memahami integrasi antara perintah digital, mikrokontroler, dan aktuator seperti motor. Proyek ini tidak hanya melatih kemampuan komputasi, tetapi juga pemahaman terhadap sistem kendali otomatis yang menjadi fondasi teknologi industri 4.0.
Pengertian AGV
Automated Guided Vehicle (AGV) adalah kendaraan beroda yang mampu melakukan transportasi material secara otomatis tanpa kehadiran pengemudi. Sejak pertama kali dikembangkan pada 1950-an, AGV telah mengalami perkembangan pesat dan kini menjadi komponen penting dalam sistem logistik cerdas era Industri 4.0. AGV banyak digunakan di berbagai sektor, seperti pabrik otomotif, sistem manufaktur fleksibel (FMS), gudang logistik, pelabuhan kontainer, hingga sektor kesehatan. Menurut Guo et al. (2023), AGV modern tidak hanya berfungsi sebagai alat angkut, tetapi juga sebagai bagian dari sistem siber- fisik yang terintegrasi melalui teknologi Internet of Things (IoT).
Di sisi lain, S ̧enaras et al. (2023) menekankan bahwa AGV berbiaya rendah yang umumnyamenggunakan sensor magnetik dan mengikuti jalur pita magnet di lantai semakin populer di industri kecil menengah karena investasinya lebih terjangkau. Namun, kelemahan utama AGV murah adalah efisiensi rendah akibat sistem yang terdesentralisasi dan hanya melayani satu sirkuit AGV, sehingga waktu tunggu di stasiun produksi tidak dapat dimanfaatkan secara optimal. Dalam konteks pendidikan dan pengembangan teknologi awal seperti pada laporan ini, AGV sederhana menjadi sarana efektif untuk mempelajari prinsip dasar otomasi, navigasi, dan kendali otomatis.
Mikrokontroler dan Perannya dalam Sistem Kendali
Mikrokontroler merupakan komponen inti dalam sistem AGV modern, terutama pada prototipe berbiaya rendah. Ia berfungsi sebagai “otak” yang mengolah input dari pengguna atau sensor, mengeksekusi logika pemrograman, lalu mengirim sinyal ke aktuator seperti motor penggerak. Dalam penelitian Chenet al. (2021), sistem AGV roda omnidirectional dikendalikan menggunakan mikrokontroler Microchip dsPIC30F6010A yang terintegrasi dengan sensor MPU- 9250 untuk memantau kecepatan longitudinal, transversal, dan sudut kemudi.
Hal ini menunjukkan bahwa mikrokontroler tidak hanya bertindak sebagai penghubung antara perangkat lunak dan keras, tetapi juga sebagai platform untuk implementasi algoritma kendali canggih, seperti estimasi slip dan kompensasi gerakan. Pada AGV sederhana seperti dalam laporan ini, mikrokontroler (misalnya Arduino Uno) digunakan untuk menerima input berupa kode angka melalui antarmuka serial, lalu mentranslasikannya menjadi perintah gerakan spesifik: maju, mundur, belok kiri, atau berhenti.
S ̧enaras et al. (2023) juga menyebut bahwa AGV berbiaya rendah umumnya menggunakan Programmable Logic Controller (PLC) atau sistem tertanam (embedded system), yang pada dasarnya memiliki fungsi serupa dengan mikrokontroler. Dengan demikian, peran mikrokontroler sangat sentral dalam merealisasikan sistem kendali otomatis yang responsif, fleksibel, dan dapat dipelajari secara langsung dalam lingkungan akademik.
Prinsip Kendali Berbasis Kode Angka
Kendali berbasis kode angka adalah pendekatan alternatif dalam mengoperasikan AGV yang mengandalkan input numerik sebagai perintah gerakan, menggantikan penggunaan remote control konvensional atau sistem navigasi otonom berbasis sensor lingkungan. Dalam sistem ini, setiap angka merepresentasikan aksi spesifik: misalnya, kode 1 untuk maju, 2 untuk mundur, 3 untuk belok kiri, 4 untuk kanan, dan 0 untuk berhenti. Pendekatan ini sangat sesuai untuk prototipe AGV sederhana karena strukturnya ringkas, mudah diprogram, dan tidak memerlukan perangkat keras tambahan yang kompleks.
Meskipun Guo et al. (2023) dan (Şenaras et al., 2023) membahas sistem AGV multi-agen dengan alokasi tugas terdistribusi dan optimisasi armada, prinsip dasar mereka tetap relevan: setiap perintah harus jelas, tidak ambigu, dan dapat diproses secara real-time. Dalam konteks pendidikan, sistem berbasis kode angka memungkinkan mahasiswa memahami secara langsung hubungan antara logika komputasi dan respons fisik. Selain itu, seperti yang dijelaskan oleh (Chen et al., 2021), akurasi gerakan AGV sangat dipengaruhi oleh kemampuan sistem dalam menafsirkan input dan mengkompensasi gangguan seperti slip roda.
Dengan mengintegrasikan kode angka ke dalam struktur kendali, mahasiswa dapat bereksperimen dengan berbagai skenario gerakan, mengembangkan algoritma sederhana, dan membangun fondasi pemahaman untuk sistem AGV yang lebih kompleks di masa depan.
Diagram Sistem dan Rangkaian
Sistem AGV ini dirancang dengan arsitektur terdesentralisasi sederhana yang terdiri dari tiga subsistem utama: input, pemrosesan, dan output:
1. Input: Sebelum mengirim perintah, pengguna terlebih dahulu harus memastikan bahwa smartphone-nya terhubung ke jaringan WiFi dengan nama "MyAGV", yang merupakan hotspot yang dihasilkan oleh modul WiFi pada AGV.
Setelah terhubung, pengguna membuka aplikasi browser (misalnya Google Chrome) dan mengakses alamat 192.168.4.1 untuk membuka antarmuka kendali berbasis web. Pada antarmuka tersebut, pengguna dapat menginput kode angka (0–4) secara real-time untuk mengendalikan gerakan AGV.
Pendekatan berbasis kode diskrit ini menggantikan fungsi remote control fisik, memungkinkan pengguna memberikan perintah gerakan secara eksplisit melalui antarmuka digital. Setiap angka merepresentasikan aksi spesifik misalnya: 1 = maju, 2 = mundur, 3 = belok kiri, 4 = belok kanan, dan 0 = berhenti sehingga memperjelas hubungan langsung antara perintah digital dan respons fisik AGV.
2. Pemrosesan: Mikrokontroler (misalnya ESP32 atau Arduino dengan modul WiFi) berperan sebagai unit kendali terdesentralisasi yang menerima input dari smartphone, mengeksekusi logika pemrograman, lalu menentukan pola gerakan yang sesuai. Mikrokontroler ini berfungsi sebagai “otak lokal” yang memproses perintah secara mandiri, tanpa bergantung pada sistem kendali pusat sesuai dengan prinsip sistem AGV terdistribusi seperti yang diusulkan oleh Guo et al. (2023), di mana setiap agen mampu mengambil keputusan secara otonom.
3. Output: Sinyal digital dari mikrokontroler dikirim ke driver motor yang kemudian mengatur arah dan kecepatan motor DC sesuai perintah. Driver motor berfungsi sebagai aktuator interface yang mengubah sinyal logika dari mikrokontroler menjadi daya listrik yang cukup untuk menggerakkan roda AGV.
PCB Rangkaian remote AGV (bisa dibeli online, jangan rusak aslinya)
Penjelasan merubah RC menjadi Wifi klik disini .
Desain sistem ini tidak hanya memenuhi kebutuhan pembelajaran dasar komputasi dan otomasi, tetapi juga mencerminkan prinsip efisiensi pada AGV berbiaya rendah. Dengan arsitektur terdesentralisasi, sistem mampu mengurangi ketergantungan pada infrastruktur kendali pusat, sekaligus membuka jalan bagi pengembangan sistem multi-AGV di masa depan sebagaimana ditekankan dalam penelitian S ̧enaras et al. (2023) tentang AGV pools dan alokasi tugas berbasis fleksibilitas lokal.
Penjelasan Kode
Sistem AGV pada laporan ini dikendalikan secara nirkabel melalui komunikasi WiFi. Smartphone pengguna dan mikrokontroler terhubung ke jaringan WiFi yang sama, sehingga perintah berupa kode angka (1–5) dapatdikirim dari smartphone ke AGV secara real-time.
Koding lengkap di github klik disini .
Pada sisi mikrokontroler, program berjalan dalam dua bagian utama:
1. Penerimaan data via WiFi. Mikrokontroler bertindak sebagai server kecil. Ketika smartphone mengirim kode (misal lewat aplikasi sederhana, browser, atau Serial Monitor nirkabel), mikrokontroler menerima data
tersebut dalam bentuk string atau karakter.
2. Eksekusi perintah. Setelah menerima input, program menggunakan struktur if-else atau switch-case untuk menjalankan fungsi gerakan sesuai kode:
o 1 → maju
o 2 → belok kiri
o 3 → belok kanan
o 4 → mundur
o 5 → berhenti
Setiap fungsi mengatur sinyal ke driver motor untuk mengubah arah putaran motor kiri dan kanan. Misalnya, saat menerima kode 3 (belok kiri), motor kiri dijalankan mundur sementara motor kanan maju, sehingga AGV berputar ke kiri.
Untuk pengembangan lebih lanjut, disarankan agar sistem AGV ini ditingkatkan dengan beberapa langkah teknis yang aplikatif.
Pertama, mengganti protokol komunikasi WiFi dengan Bluetooth Low Energy (BLE) atau ESP-NOW, yang memiliki latensi lebih rendah dan stabilitas lebih baik untuk kendali real- time jarak dekat.
Kedua, menambahkan indikator LED sebagai umpan balik langsung saat perintah diterima, sehingga pengguna dapat memastikan status sistem meskipun AGV berada di luar jangkauan pandangan.
Ketiga, mengimplementasikan buffer parsing sederhana di sisi mikrokontroler untukmemisahkan proses penerimaan data dan eksekusi, guna meningkatkan responsivitas.
Keempat, dalam tahap lanjut, mengintegrasikan sensor encoder atau MPU-6050 untuk memantau pergerakan roda secara real-time dan menerapkan algoritma kompensasi slip seperti yang diusulkan oleh Chen et al. (2021), sehingga akurasi gerakan dapat ditingkatkan secara signifikan.
Dengan pengembangan tersebut, AGV sederhana ini tidak hanya menjadi alat pembelajaran komputasi dan otomasi, tetapi juga fondasi konkret menuju sistem logistik cerdas berbasis teknologi terjangkau.
Disadur dari laporan praktek Ambar Arta Nofa, Mahasiswi D4 Teknik Rekayasa Otomotif (2025 I) Fakultas Vokasi Universitas Negeri Surabaya
Link github dan koleksi laporan lengkap : https://github.com/ahocool-aisi555/AGVRC27Mhz
0 komentar:
Posting Komentar