Kompas Digital Untuk Navigasi Mobile Robot

Mobile robot, adalah istilah yang sering digunakan untuk menyebut sebuah robot yang memiliki kemampuan menjelajah. Tidak peduli apakah robot tersebut bergerak menggunakan roda, kaki, maupun kipas untuk berenang atau bahkan terbang sekalipun, maka robot semacam ini masuk ke dalam kategori mobile robot. Agar tidak nyasar, robot harus dilengkapi dengan sistem navigasi yang dapat memberikan informasi arah dengan baik. Sehingga robot dapat memutuskan dengan benar ke arah mana seharusnya bergerak untuk mencapai lokasi yang diinginkan.

Sistem navigasi yang cukup baik, efektif, mudah digunakan dan murah meriah adalah dengan kompas digital. Banyak jenis kompas digital yang diproduksi khusus untuk keperluan robotika, salah satu yang sangat populer adalah CMPS03 Magnetic Compass buatan Devantech Ltd. CMPS03 yang berukuran 4 x 4 cm ini menggunakan sensor medan magnet Philips KMZ51 yang cukup sensitif untuk mendeteksi medan magnet bumi.

Kompas digital ini hanya memerlukan supplai tegangan sebesar 5 Vdc dengan konsumsi arus 15mA. Pada CMPS03, arah mata angin dibagi dalam bentuk derajat yaitu : Utara (0⁰), Timur (90⁰), Selatan (180⁰) dan Barat (270⁰).

Ada dua cara untuk mendapatkan informasi arah dari modul kompas digital ini yaitu dengan membaca sinyal PWM (Pulse Width Modulation) pada pin 4 atau dengan membaca data interface I2C pada pin 2 dan 3. Sinyal PWM adalah sebuah sinyal yang telah dimodulasi lebar pulsanya. Pada CMPS03, lebar pulsa positif merepresentasikan sudut arah. Lebar pulsa bervariasi antara 1mS (0⁰) sampai 36.99mS (359.9⁰). Dengan kata lain lebar pulsa berubah sebesar 100uS setiap derajatnya. Sinyal akan low selama 65mS diantara pulsa, sehingga total periodanya adalah 65mS + lebar pulsa positif (antara 66mS sampai 102mS). Pulsa tersebut dihasilkan oleh timer 16 bit di dalam prosesornya, yang memberikan resolusi 1uS.

Selain PWM, CMPS03 juga dilengkapi dengan interface I2C yang dapat digunakan untuk membaca data arah dalam bentuk data serial. Pada mode 8 bit, arah utara ditunjukkan dengan data 255 dengan resolusi 1,40625 derajat/bit. Pada mode 16 bit, arah utara ditunjukkan dengan data 65535 sehingga resolusinya menjadi 0,0055 derajat/bit.

Data digital dari CMPS03 dapat langsung dibaca kontroler robot untuk mengetahui posisinya sekarang, misalnya sedang menghadap ke timur (data 64), selanjutnya agar robot menghadap ke utara, maka robot harus berputar ke kiri sampai data CMPS03 menjadi 255. Demikianlah, dengan algoritma yang sangat sederhana sudah bisa digunakan untuk membentuk sistem navigasi robot yang cukup baik.

Sayangnya kompas digital seharga 650 ribu rupiah ini masih harus didatangkan dari luar negeri dan harus dipesan selama 2-3 minggu. Mudah-mudahan dengan semakin berkembangnya teknologi robotika di Tanah Air, kompas digital dan perangkat robotika lainnya dapat dengan mudah diperoleh. Sehingga dunia robotika Indonesia dapat berkembang semakin cepat.