a2nr
/
-p-formation-control
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Packages Projects Releases Wiki Activity

setelah bimbingan sama pak aziz

release
a2nr 2020-03-09 12:59:32 +07:00
parent 3188af09e5
commit 43719f21b0
5 changed files with 50 additions and 71 deletions
Show Stats Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

87
BAB1/bab1.tex
View File

@ -7,37 +7,21 @@
%-----------------------------------------------------------------------------%
\section{Latar Belakang}
%-----------------------------------------------------------------------------%
Multi-robot adalah sekelompok mobile robot yang bekerja sama untuk mencapai tujuan
tertentu. Tujuan tersebut dapat menjadi sebuah topik dalam penelitian seperti
yang dipaparkan dalam literatur oleh \kutip{Parker2003},
yaitu mendemonstrasikan atau menerapkan tingkahlaku biologis;
komunikasi antara robot secara langsung atau tidak langsung;
pengembangan arsitektur kendali yang memungkinkan untuk diterapkan pada robot yang lebih
banyak; memecahkan masalah dalam eksplorasi, pemetaan, dan lokalisasi; memecahkan
masalah dalam transportasi obyek pada multi-robot;
permasalahan dalam koordinasi pergerakan, seperti kendali formasi;
dan topik yang lebih terkemuka seperti \textit{machine learning} terhadap robot.
Pada penelitian ini akan ditujukan ke permasalah kendali formasi.
Kendali formasi ini adalah salah satu permasalahan dalam kerjasama antar robot.
Kendali formasi memiliki tujuan untuk mengendalikan sekelompok agen dalam mencapai formasi tertentu
Berdasarkan literatur oleh \kutip{Parker2003},
kendali formasi adalah topik penelitian kendali multi-robot untuk memecahkan permasalahan koordinasi pergerakan.
Kendali formasi bertujuan untuk mengendalikan sekelompok robot dalam mencapai formasi tertentu
dan dapat mempertahankan formasi tersebut ketika bermanuver menuju arah yang diinginkan.
Sehingga kemampuan ini tepat diterapkan dalam bidang militer,
seperti patroli yang dilakukan oleh sejumlah kendaraan tanpa awak
untuk tugas penyelamatan dan pencarian didaerah berbahaya.
Dalam literatur yang dipaparkan oleh \kutip{Guanghua2013}, permasalahan
kendali formasi ditujukan pada pengembangan arsitektur.
Pengembangan dilakukan karena untuk memecahkan permasalahan dalam hal mendistribusikan tugas pada setiap robot yang terbatas dan juga berdasarkan keterbatasannya pada robot itu sendiri.
Selain itu juga dilakukan pengembangan dalam algoritma strategi,
contoh strategi tersebut adalah \textit{leader-follower}, struktur virtual,
Dalam literatur yang dipaparkan oleh \kutip{Guanghua2013},
pengembangan kendali formasi dilakukan dari sisi algoritma strategi.
Strategi yang dipaparkan adalah \textit{leader-follower}, struktur virtual,
berdasarkan tingkahlaku, menggunakan teori graph, dan memanfaatkan medan potensial buatan.
Dalam literatur oleh \kutip{OH2015424}, kendali formasi dikategorikan menjadi 3 bagian,
yaitu berdasarkan posisi, perpindahan, dan jarak.
Ketiga bagian tersebut tertuju pada jawaban dari pertanyaan, "variable apa yang digunakan
sebagai sensor" dan "variable apa yang aktif dikendalikan oleh sistem multi-agent untuk
sebagai sensor" dan "variable apa yang aktif dikendalikan oleh sistem multi-robot untuk
mencapai formasi yang diinginkan".
Untuk menetapkan variable sebagai sensor dapat dilakukan berdasarkan ketentuan kemampuan
individu agent.
Menetapkan variable sebagai sensor dapat dilakukan berdasarkan kemampuan robot.
Pada formasi berdasarkan posisi,
dimana agent diharuskan memiliki kemampuan untuk mengetahui koordinatnya sendiri berdasarkan koordinat global.
@ -59,51 +43,40 @@ serta dibutuhkan interaksi antara individu lain untuk mencapai formasi yang ding
Permasalahan pada metode ini ditujukan pada kendali formasi pada agent yang bersifat heterogent,
pemeliharaan dalam komunikasi, dan kemampuan dalam menghindari rintangan;
Pada formasi berdasarkan jarak, dimana setiap individu agent memiliki koordinatnya masing-masing dan
tidak perlu disearahkan dengan koordinat global.
Pada formasi berdasarkan jarak, dimana setiap individu agent memiliki koordinatnya masing-masing dan tidak perlu disearahkan dengan koordinat global.
Variable yang dikendalikan pada meteode ini adalah variabel jarak antar agent yang terhubung,
sehingga dibutuhkan kemampuan untuk agent saling berkomunikasi antar agent lain.
Permasalah pada metode ini ditujukan pada analisa stabilitas secara general;
tapi hasil penelitian untuk formasi segitiga telah dipaparkan kestabilannya.
Permasalah pada praktik juga masih perlu untuk dilakukan investigasi pada penerapan model yang lebih nyata.
Pentingnya dilakukan investigasi pada penerapan model yang lebih nyata.
Pemeliharaan komunikasi juga menyumbang dalam permasalahan secara praktik, dan
kemampuan untuk menghindari rintangan juga dibutuhkan.
Dari ketiga metode tersebut, formasi berdasarkan jarak merupakan metode yang dimungkinkan untuk diterapkan sensor lebih sedikit dari metode lainnya.
Dari ketiga metode tersebut, formasi berdasarkan jarak merupakan metode yang dimungkinkan untuk diterapkan sensor yang lebih sedikit dari metode lainnya.
Teknologi komunikasi sekarang pun juga sudah bisa dikatakan bisa untuk diterapkan pada metode tersebut secara praktiknya.
Pemaparan dengan menggunakan model yang lebih real sangat dibutuhkan sebagai kontribusi dalam bidang kendali multi-robot.
Dengan harapan penerapan real model tersebut dapat bermanfaat terhadap masyarakat luas.
Pemaparan dengan menggunakan model yang lebih nyata sangat dibutuhkan sebagai kontribusi dalam bidang kendali multi-robot.
%% Penelitian oleh \kutip{Khaledyan2018} juga memaparkan formasi berdasarkan jarak, tapi
%% ditujukan penerapan terhadap mobile-robot nonholonomic dengan memberikan kecepatan
%% referensi nya terhadap semua robot.
Penerapan kendali formasi berdasarkan jarak yang dikembangkan oleh \kutip{Rozenheck2015}, menunjukkan bahwa dengan teori graph dan kendali \textit{Proportional-Integral} dapat mempertahankan formasi sekelompok robot apabila salah satu robot diberikan kecepatan referensi.
Faktanya, analisis yang dilakukan oleh peneliti menggunakan model sederhana dan
pengukuran jarak antar tetangga diperoleh dari selisih koordinat global robot dan tetangganya.
Sedangkan dalam praktiknya robot hanya bisa mengukur jarak dan tidak mengetahui koordinat dari robot tetangga.
Akan tetapi, kendali yang dikambangkan peneliti hanya menerima refrensi koordianat.
Dari penerapan penelitian tersebut terdapat kesenjangan terhadap analisis kendali dengan praktiknya.
Maka akan dikembangkan algoritma untuk mengestimasi koordinat menggunakan variable jarak saja.
Agar lebih fokus dalam pengembangan algoritma, model yang digunakan disesuaikan dengan model oleh peneliti.
Model yang digunakan oleh peneliti menggunakan model sederhana dengan sifat robot dapat bergerak kesegala arah.
Maka model yang akan digunakan adalah \textit{omnidirectional} mobile robot.
%-----------------------------------------------------------------------------%
\section{Identifikasi dan Perumusan Masalah}
%-----------------------------------------------------------------------------%
Tiga kategori metode formasi yaitu berdasarkan posisi, perpindahan, dan jarak hampir diperlukan analisa terhadap model yang nyata.
Pada penelitian oleh \kutip{Rozenheck2015}, yang memaparkan permasalahan kendali formasi berdasarkan jarak menggunakan kendali \textit{Proportional-Integral}(PI).
Peneliti memberikan kecepatan referensi secara konstan terhadap salah satu dari agent.
Lalu agent lainya memberikan respon untuk tetap menjaga formasi yang diinginkan.
Tidak dejalaskan alasan oleh peneliti kenapa salah satu agent diberi kecepatan referensi,
akan tetapi metode tersebut hampir sama dengan strategi \textit{leader-follower}.
\textit{Leader-follower} mengharuskan agent tetangga untuk beradaptasi terhadap perubahan tetangga lainnya secara spesifik.
Akan tetapi ada perbedaan antara \textit{leader-follower} dengan metode berdasarkan jarak,
yaitu terhadap metode pertukaran informasinya.
Pada \textit{Leader-follower}, agent yang berperan sebagai \textit{leader} tidak memberikan informasi terhadap \textit{follower}-nya. Tugas \textit{follower} adalah untuk beradaptasi terhadap pergerakan \textit{leader}, sedangkan \textit{leader} bertugas untuk bermanuver sesuai jalur yang diinginkan.
Sedangkan pada metode berdasarkan jarak, terdapat dua jenis, \textit{direct} dan \textit{undirect}. Strategi \textit{leader-follower} lebih sama dengan jenis \textit{direct}.
Kedua jenis ini berhubungan dengan configurasi jaringan.
Jenis \textit{direct} adalah jaringan satu arah,
dimana alur informasi diberikan secara satu arah dari agent ke tetangga atau sebaliknya.
Sedangkan jenis \textit{undirect} adalah jaringan dua arah,dimana setiap agent dengan tetangganya
saling bertukar informasi.
Metode tersebut menghasilkan formasi pada multi agent tetap terjaga ketika salah satu agent diberikan kecepatan secara konstan dan memberikan respon yang baik ketika pengaturan konstanta PI dengan tepat.
Tetapi model yang digunakan masih menggunakan model orde satu, dengan kata lain metode tersebut dimungkinkan untuk diterapkan model yang lebih komplek.
Penelitian oleh \kutip{CORREIA20127}, memaparkan formula model orde dua \textit{holonomic mobile robot} secara detail dan komplek.
Model tersebut dapat digunakan untuk diterapkan metode formasi berdasarkan jarak sebagai langkah awal analisa terhadap model yang nyata.
Karena kendali formasi yang digunakan adalah kendali-PI, maka untuk kendali robot keseluruhan akan dikembangkan menggunakan
metode \textit{self-tune control}.
Berikut adalah potensi permasalahan sebagai identifikasi masalah :
\begin{enumerate}
\item Kendali formasi berdasarkan jarak membutuhkan studi lebih lanjut terhadap model yang lebih nyata.
\item Penerapan kendali formasi berdasarkan jarak masih memiliki kesenjangan antara analisis dan praktiknya.
\end{enumerate}
Dalam penelitian ini akan digunakan batasan-batasan permasalahan sebagai berikut :
\begin{enumerate}
@ -115,7 +88,7 @@ Dalam penelitian ini akan digunakan batasan-batasan permasalahan sebagai berikut
Berikut adalah beberapa point permasalahan yang ditujukan pada penelitian ini, yaitu:
\begin{enumerate}
\item Bagaimanakan strategi untuk kendali formasi apabila variable yang dikendalikan adalah jarak antar robot?.
\item Bagaimanakah pergerakan kendali formasi berdasarkan jarak apabila model yang digunakan adalah holonomic mobile robot ?.
\item Bagaimanakah pergerakan kendali formasi berdasarkan jarak apabila model yang digunakan adalah \textit{omnidirectional} mobile robot ?.
\end{enumerate}
%-----------------------------------------------------------------------------%

9
BAB2/bab2.tex
View File

@ -3,6 +3,9 @@
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\section{Pemodelan Robot}
Pembahasan pemodelan robot akan dirangkum dari jurnal oleh \kutip{CORREIA20127}.
Robot menggunakan 3 aktuator penggerak dengan roda \textit{omniwheel}, sehingga robot dapat bergerak kesegala arah.
Pemasangan roda \textit{omniwheel} memiliki sudut $120^\circ$ terhadap roda lainnya.
Sehingga setiap roda memilki gaya dengan arah $90^\circ$ dari sudut pemasangannya.
@ -214,6 +217,10 @@ dengan \textit{Jacobian} dari fungsi sisi (\kutip{Rozenheck2015}),
\subsection{Kendali Formasi Multi-Robot}
\label{subbab:KendaliFormasi}
Dikarenakan pada penelitian sebelumnya menggunakan model sederhana,
maka akan menggabungkan literatur oleh \kutip{Oh2014} dengan penyesuaian metode sebelumnya.
Pembahasan kendali dari formasi multi robot menggunakan gradient control.
Apabila $n(n\geq 2)$ dimodelkan sebagai titik yang memiliki masa jenis bergerak diatas
dimensi 2(\textit{Euclidean Space}), maka pergerakan dimodelkan dengan
@ -330,7 +337,7 @@ Pendekatan lain dari persamaan~\eqref{eq:desode1} dengan mendefinisikan turunan
\begin{align}
\dot{y}(t[k]) & = \frac{y[k+1] - y[k]}{h} \label{eq:desdotode1}
\end{align}
Persamaan~\eqref{eq:desode1} dan~\eqref{eq:desdotode1} dinamakan dengan persamaan \textit{explicite Euler method} dan \textit{forward Euler formula}.
Persamaan~\eqref{eq:desode1} dan~\eqref{eq:desdotode1} dinamakan dengan persamaan \textit{explicite Euler method} dan \textit{forward Euler formula} (\kutip{Fabien2009}).
Apabila persamaan~\eqref{eq:desdotode1} disubtitusikan pada~\eqref{eq:ode1.a}
dan~\eqref{eq:ode1.b} maka didapat persamaan~\eqref{eq:desode1}.
Untuk diterapkan dalam komputer, dapat mengikuti algoritme~\ref{algo:eEuler}.

15
BAB3/bab3.tex
View File

@ -1,9 +1,8 @@
\chapter{\babTiga}
Kerangka konsep penelitian akan dibahas mengenai potensi permasalahan yang timbul dalam topik
kendali formasi. kerangka penelitian ini berdasarkan literatur oleh \kutip{OH2015424},
dimana didalam literatur tersebut, peneliti menguraikan berbagai metode yang digunakan dalam
bidan kendali multi-robot, khususnya dalam kendali formasi.
kendali formasi. Kerangka penelitian ini berdasarkan literatur oleh \kutip{OH2015424},
dimana didalam literatur tersebut, peneliti menguraikan berbagai metode yang digunakan dalam bidang kendali multi-robot, khususnya dalam kendali formasi.
\begin{figure}
\centering
@ -18,17 +17,17 @@ bidan kendali multi-robot, khususnya dalam kendali formasi.
Kendali formasi adalah kendali multi-agent untuk mencapai suatu formasi yang diinginkan.
% Banyak metode yang telah digunakan berdasarkan berbagai macam kategori.
Dapat diperhatikan dalam gambar~\ref{fig:kerangka_pen}, dari berbagai metode teresebut
Dapat diperhatikan dalam Gambar~\ref{fig:kerangka_pen}, dari berbagai metode teresebut
dapat disimpulkan secara umum dalam 3 kategori.
Yaitu berbasis posisi, pergerakan, dan jarak.
Pembagian tersebut berdasarkan kemampuan sensor yang digunakan dan
penggunaan komunikasi dalam metodenya.
Dari ketiga kategori tersebut, kendali formati berbasis jarak sangat dibutuhkan pembahasan
Dari ketiga kategori tersebut, kendali formasi berbasis jarak sangat dibutuhkan pembahasan
mengenai penerapan metode tersebut pada agent yang nyata.
\textit{Simple model, Model real,} dan \textit{Real} dapat dikatakan sebuah tahap pengemabangan.
\textit{Simple model, Model real,} dan \textit{Real} dapat dikatakan sebuah tahap pengembangan.
\kutip{OH2015424} menyatakan bahwa mayoritas dari hasil penelitian yang menggunakan pendekatan ini (\textit{distance-based}) berfokus pada model agent dengan integrator-tunggal di suatu bidang datar.
Gagasan agent \textit{simple model} memiliki manfaat ketika menginvestigasi karakteristik kendali secara mendasar, model agent yang lebih relistik (\textit{Model real}) perlu untuk dipelajari lebih lanjut untuk menambah kepraktisan metode kendali multi-agent berdasarkan jarak.
Gagasan agent \textit{simple model} memiliki manfaat ketika menginvestigasi karakteristik kendali secara mendasar, model agent yang lebih realistik (model yang nyata) perlu untuk dipelajari lebih lanjut untuk menambah kepraktisan metode kendali multi-agent berdasarkan jarak.
Dengan bertambahnya kepraktisan diharapkan dapat diterapkan dalam agent secara \textit{Real}.
Pada penelitian oleh \kutip{Rozenheck2015}, kendali formasi berdasarkan jarak dikendalikan
menggunakan kendali PI dan menghasilkan pergerakan yang baik.
@ -41,7 +40,7 @@ kendali PI yang telah dilakukan sebelumnya dengan menggunakan model nyata.
Dapat diperhatikan pada persamaan~\eqref{eq:ss-formasi}, state yang digunakan membutuhkan koordinat relatif dari tetangganya.
Akan tetapi pada batasan penelitian ini, sensor yang digunakan hanya memberikan jarak terhadap tetangganya.
Sedangkan koordinat relatif yang digunakan adalah kartesian.
Apabila yang diketahui adalah jarak maka koordinat yang bisa digunakanadalah polar.
Apabila yang diketahui adalah jarak maka koordinat yang bisa digunakan adalah polar.
Sedangkan koordinat polar membutuhkan sudut antara agent dan tetangganya.
Oleh karena itu dibutuhkan algoritma khusus untuk mendapatkan sudut tersebut.

2
BAB4/bab4.tex
View File

@ -357,7 +357,7 @@ Yaitu semua agent tidak berada pada kondisi sejajar secara koordinat global.
\KwOutput{$x_i^j$}
\tcc{inisialisasi}
\tcc{getRandomDirection() anak mengembalikan sudur random antara 0 - 360}
\tcc{getRandomDirection() akan mengembalikan sudur random antara 0 - 360}
$dir = getRandomDirection()$\;
$d_{before} = getDistanceFromSensor(\tetangga_i)$\;
$r = \begin{bmatrix}

8
laporan_setting.tex
View File

@ -11,20 +11,20 @@
\Var{\Kota} {Malang}
% Judul laporan.
\var{\judul}{Kendali Formasi Murni Berdasarkan Jarak Menggunakan Algoritma Cosinus Pada Sistem Orde-Dua}
\var{\judul}{Kendali Formasi Berdasarkan Jarak Menggunakan Algoritma Cosinus Pada Mobile Robot}
%
% Tulis kembali judul laporan, kali ini akan diubah menjadi huruf kapital
\Var{\Judul}{Kendali Formasi Murni Berdasarkan Jarak Menggunakan Algoritma Cosinus Pada Sistem Orde-Dua}
\Var{\Judul}{Kendali Formasi Berdasarkan Jarak Menggunakan Algoritma Cosinus Pada Mobile Robot}
%
% Tulis kembali judul laporan namun dengan bahasa Ingris
\var{\judulInggris}{Formation Control Purely Distance-Based Using Cosinus Algoritm For 2nd-Orde System}
%
% Tipe laporan, dapat berisi Skripsi, Tugas Akhir, Thesis, atau Disertasi
\var{\type}{Tesis}
\var{\type}{Proposal Tesis}
%
% Tulis kembali tipe laporan, kali ini akan diubah menjadi huruf kapital
\Var{\Type}{Tesis}
\Var{\Type}{Proposal Tesis}
%
% Tulis nama penulis
\var{\penulis}{anggoro dwi nur rohman}