19 Bab III Metodologi Penelitian Pada bab ini akan dijelaskan tahapan perancangan proses dan kontrol untuk kontrol formasi perputaran P-P quadrotor yang meliputi metode penelitian, perancangan sistem, spesifikasi alat yang digunakan, pemilihan pengontrol, dan langkah-langkah pengujian sistem. III.1 Rancangan Penelitian Metode penelitian yang akan digunakan secara umum mengadaptasi metode Rafifandi dkk. (2019) dengan modifikasi jumlah quadrotor yang digunakan sebanyak 3 quadrotor, algoritma P-P dengan penambahan perputaran, dan media pendeteksian lokasi dengan menggunakan MFP. Penelitian terbagi atas perancangan dan pemrograman quadrotor, pengujian individu dan kontrol formasi quadrotor, dan analisis hasil pengujian. Tahap pertama, rekonstruksi algoritma P-P pada penelitian Rafifandi dkk. (2019) dengan mengganti media deteksi lokasi dan mengkombinasikan dengan metode perputaran Mahfouz dkk. (2019). Selanjutnya pembuatan program berdasarkan algoritma yang sudah dibuat sebelumnya untuk setiap individu quadrotor. Tahap kedua, pengujian secara individu yang bertujuan untuk validasi pencarian lokasi dengan media baru bekerja dengan baik. Berikutnya pengujian secara berkelompok atau kontrol formasi dengan memberikan beberapa koordinat tujuan yang harus dilalui oleh quadrotor. Pemberian beberapa titik koordinat yang dituju dimaksudkan agar dapat dicatat perbandingan nilai set point dan respons pada pemimpin dan pengikut. Pengujian berikutnya adalah memberikan skenario kesalahan pada pemimpin agar bisa dicatat waktu yang dibutuhkan untuk pergantian pemimpin. Tahap ketiga, analisis dan verifikasi terhadap hasil penelitian sebelumnya oleh Rafifandi dkk. (2019). 20 III.2 Spesifikasi quadrotor Pada penelitian ini quadrotor yang digunakan adalah Parrot AR Drone 2.0 dengan spesifikasi sebagai ditunjukkan pada Tabel III.1. Tabel III.1 Spesifikasi Quadrotor Parrot AR Drone 2.0. No. Kategori Spesifikasi 1 Kamera Horizontal: HD 720p 30fps (sensor CMOS dengan lensa lebar 90 Derajat ) Vertikal: QVGA 360p 30fps 2 Tipe Perangkat Input USB 2.0 high speed for extensions 4 Penyimpanan 1 Gbit DDR2 RAM 200MHz 5 Tipe Baterai Lithium Polymer Battery 7 Kapasitas Baterai (3 sel, 11,1V, 1000 mAh) 4 motor brushless, (35,000 rpm, power: 15W) Discharge capacity: 10C Battery charging time: 90 minutes Flying time: about 12 minutes 8 Dimensi 517 x 451 mm 9 Massa Total massa 380g dengan outdoor hull ; 420g dengan indoor hull 11 Lainnya 1GHz 32 bit ARM Cortex A8 processor dengan 800MHz video DSP Linux 2.6.32 3 axis gyroscope 2000°/second precision 3 axis accelerometer ± 50 mg precision 3 axis magnetometer 6° precision Kecepatan : 5 m/s Sumber : (Piskorski dkk., 2012) III.3 Program Individu Quadrotor Berdasarkan Software Development Kit (SDK) Parrot AR Drone yang ditulis oleh Piskorski dkk., pada tahun 2012 seluruh informasi pada quadrotor tersebut dapat diakses melalui koneksi nirkabel dengan protokol User Data Protocol (UDP). Informasi tersebut diakses melalui beberapa port yaitu 5554 untuk akses informasi navigasi, 5555 untuk akses video, dan 5556 untuk akses informasi konfigurasi quadrotor. Selain untuk akses informasi, port 5556 juga dapat digunakan untuk mengirimkan mengubah konfigurasi dan pengendalian quadrotor. Prosedur yang 21 digunakan untuk akses informasi dan mengirimkan data tersebut sudah dijelaskan pada SDK yang disebut AT*COMMAND. Prosedur AT*COMMAND pada SDK dilakukan dengan menggunakan bahasa pemrograman C/C++. Namun, pada penelitian ini prosedur AT*COMMAND dilakukan menggunakan bahasa pemrograman python karena memiliki fitur library yang nantinya akan diintegrasikan dengan library pendeteksian MFP. Pada penelitian ini library PyArdrone digunakan untuk akses AT*COMMAND melalui python. III.3.1 Pengontrol Pengontrol yang akan digunakan pada penelitian ini adalah pengontrol PD sama seperti yang digunakan oleh Rafifandi dkk. (2019). Kontrol integral tidak digunakan karena pada quadrotor yang digunakan secara default sudah terpasang integrator. Integrator tersebut digunakan untuk menentukan posisi berdasarkan kecepatan quadrotor saat terbang. Diagram blok pengontrol PD untuk sistem pemosisian quadrotor ditunjukkan pada Gambar III.1. Gambar III.1 Diagram blok pengontrol PD untuk posisi quadrotor 22 III.3.2 Sistem Pemosisian Sistem pemosisian yang digunakan adalah integrasi dari penggunaan MFP seperti yang dijelaskan pada bab sebelumnya. Hasil dari pendeteksian MFP adalah berupa nomor identitas yang unik tiap marka pada library ArUco. Nomor identitas tersebut akan digantikan dengan koordinat posisi pada kerangka bumi secara terprogram. Kemudian marka dengan nomor identitas yang sudah digantikan dengan koordinat posisi diletakkan di atas tanah pada titik tertentu seperti diilustrasikan pada Gambar III.2. Gambar III.2 Ilustrasi penempatan marka MFP 23 III.3.3 Algoritma Program Individu Program untuk individu yang digunakan mencakup kontrol posisi dan pendeteksian MFP yang diadaptasi dari algoritma pendeteksian dengan kode QR oleh Rafifandi dkk. (2019). Modifikasi bagian kode QR dengan MFP ditunjukkan pada Gambar III.3. Gambar III.3 Algoritma program untuk individu 24 III.4 Program Kontrol Formasi Kontrol formasi pada penelitian ini adalah mengombinasikan sistem kontrol formasi P-P (Rafifandi dkk., 2019) dan metode perputaran (Mahfouz dkk., 2019). Pada sistem yang akan dibuat, sekelompok quadrotor hanya memiliki 1 quadrotor sebagai pemimpin sedangkan jumlah pengikut bisa lebih dari 1 quadrotor. Namun, pada penelitian ini quadrotor yang digunakan sebanyak 3 quadrotor. Sehingga, pengikut yang ada dibatasi hingga 2 quadrotor.