---
# System prepended metadata

title: Laporan X-Bot
tags: [Project Magang Xirka B25]

---

---
title: Laporan X-Bot
tag: Project Magang Xirka B25
description: Membuat prototipe arduino kit untuk edukasi
---

![logo xbot](https://hackmd.io/_uploads/rk5faE7mC.png)


# <span style="color:#fff/; font-family: 'Bebas Neue'; font-size: 2em;">X-Bot</span>
![progress](https://img.shields.io/badge/project-done-g)


# Xirka Prototipe Arduino Car Kit

***X-Bot*** adalah sebuah robot modular yang dirancang untuk memfasilitasi pengembangan berbagai jenis proyek robotika dengan konsep "Plug & Play". Fitur ini memungkinkan pengguna untuk dengan mudah mengganti part atau modulnya sesuai dengan kebutuhan proyek, seperti Line Following, Gamepad RC Bluetooth, dan Avoiding Obstacle, serta fitur-fitur lainnya, yang dapat digunakan untuk keperluan edukasi dan pengembangan keterampilan teknis. Dengan menggunakan platform pemrograman visual seperti mBlock atau Scratch, X-Bot dapat diatur dan dikendalikan dengan mudah, menjadikannya pilihan yang sangat fleksibel untuk berbagai tujuan dalam pembelajaran dan eksplorasi dalam bidang robotika.


## Table of Contents
[TOC]


## Peserta Kegiatan Magang
| Nama             | NIM        | Bidang                  |
| --------         | --------   | --------                |
| George Ricarrson | 2501987261 | Electrical & Mechanical |
| Kevin Darmawan   | 2540119936 | Software & Programming  |

---

## Spesifikasi Fungsional yang Diharapkan
- ***Line Following***: X-Bot mampu mengikuti jalur secara otomatis dengan menggunakan sensor garis yang terintegrasi.
- ***Bluetooth RC Car***: Dapat dikendalikan melalui ponsel cerdas dengan menggunakan koneksi Bluetooth dan gamepad virtual.
- ***Maze Solver***: Mampu menyelesaikan labirin secara otomatis dengan mengikuti jalur yang tepat.
- ***Forklift***: Dapat melakukan pengangkatan dan penurunan barang dengan menggunakan mekanisme forklift yang terintegrasi.
- ***Steering Ackerman***: Menambah fitur untuk mengerti konsep Steering Ackerman.
- ***Robot Arm***: Dilengkapi dengan lengan robotik yang dapat dikendalikan untuk melakukan berbagai tugas, seperti mengangkat, memindahkan, dan menempatkan objek.
- ***ASRS (Automated Storage and Retrieval System)***: Fitur gabungan dari line following dan robot arm yang memungkinkan X-Bot untuk secara otomatis menyimpan dan mengambil barang dari lokasi yang ditentukan.


## Spesifikasi Teknis yang Diharapkan
- ***Line Following***: Dapat menggunakan pin analog untuk mengkontrol sinyal PWM pada motor.
- ***Bluetooth RC Car***: Mampu memberi sinyal dengan delay minimum.
- ***Maze Solver***: Dapat membaca perbedaan jarak kiri dan kanan dengan efisien.
- ***Forklift***: Motor diharapkan dapat berhenti jika digerakkan sampai ujung.
- ***Steering Ackerman***: Mampu melakukan manuver belok yang presisi dengan menggunakan prinsip kemudi Ackerman.
- ***Robot Arm***: Dapat mengangkat barang di posisi sekian secara akurat.
- ***ASRS (Automated Storage and Retrieval System)***: Dapat melaksanakan tugas & kembali ke tempat semula dengan baik.

---

## Komponen yang Digunakan
| Tipe           | Nama                      | Spesifikasi                      |
| -------------- | ------------------------- | -------------------------------- |
| Processor      | Arduino Mega 2560         | ATmega2560                       |
| Papan Ekspansi | L293D Motor Driver Shield | Motor DC Controller              |
| Sensor         | Maker Line                | Simplifying Line Sensor          |
| Sensor         | HC-05                     | Bluetooth Receiver & Transmitter |
| Sensor         | HC-SR04                   | Ultrasonic Distance Sensor       |
| Sensor         | TCS230                    | Color Sensor                     |
| Sensor         | TTP223B                   | Capacitive Touch Sensor          |
| Aktuator       | TT Motor                  | 3–12V, 800 gf·cm @3V, 1:48       |
| Aktuator       | N20 Motor                 | 3-6V, 35rpm @3V, 1:289           |
| Aktuator       | MG90S 180°                | 4.8-6V, 1.8 kgf·cm @4.8V, 180°   |
| Aktuator       | MG996R 180°               | 4.8-6V, 9.4 kgf·cm @4.8, 180°    |

**1. Arduino Mega 2560**
![image](https://hackmd.io/_uploads/r1SHsNxm0.png =350x)![image](https://hackmd.io/_uploads/SkCOi4eXC.png =350x)

Arduino Mega 2560 adalah varian platform Arduino yang menawarkan lebih banyak fitur daripada model standar seperti Arduino Uno. Papan ini cocok untuk proyek-proyek yang memerlukan lebih banyak pin I/O, memori, dan kekuatan pemrosesan, seperti robotika kompleks, kontrol peralatan otomatis, dan proyek dengan tampilan grafis. Dilengkapi dengan mikrokontroler ATmega2560, Arduino Mega 2560 memiliki 54 pin digital I/O, 16 pin input analog, serta 4 pin serial UART. Selain itu, tersedia juga pin GND, VCC, dan pin lain yang mendukung fungsi tambahan seperti I2C dan SPI. Spesifikasi lainnya termasuk tegangan operasi 5V, memori flash 256 KB, SRAM 8 KB, dan EEPROM 4 KB. Arduino Mega 2560 dapat digunakan dengan berbagai produk terkait seperti sensor-sensor, modul komunikasi, dan display LCD. 

**2. L293D Motor Driver Shield**
![image](https://hackmd.io/_uploads/Sy0QA4xQC.png =350x) ![image](https://hackmd.io/_uploads/BycuR4g7A.png =350x)

L293D Motor Driver Shield adalah sebuah papan ekspansi yang dirancang khusus untuk mengontrol motor DC dengan mudah menggunakan platform Arduino. Papan ini dilengkapi dengan driver motor L293D yang memungkinkan pengguna untuk mengendalikan arah dan kecepatan putaran motor dengan sinyal digital dari Arduino. Selain itu, Motor Driver Shield juga menyediakan terminal koneksi yang mudah digunakan untuk menghubungkan motor DC secara langsung ke papan tersebut. Dengan menggunakan L293D Motor Driver Shield, pengguna dapat dengan cepat dan mudah mengintegrasikan motor DC ke dalam proyek Arduino mereka tanpa perlu merancang rangkaian driver motor secara manual. 

**3. Maker Line**
![image](https://hackmd.io/_uploads/H1e8MSeQ0.png =350x) ![image](https://hackmd.io/_uploads/HkWwGHeXR.png =350x)

Maker Line adalah sensor garis yang dirancang untuk pemula dalam dunia robotika. Dengan array sensor IR sebanyak 5, sensor ini dapat melacak garis dengan lebar antara 13mm hingga 30mm dan mendukung pilihan warna garis putih atau hitam. Sensor ini memudahkan deteksi garis dan implementasi fungsi line following pada robot atau kendaraan berbasis mikrokontroler. Maker Line dirancang dengan konsep sederhana namun efektif, cocok untuk proyek pendidikan dan hobi. Sensor ini juga mudah diintegrasikan dengan berbagai platform mikrokontroler seperti Arduino dan Raspberry Pi, memungkinkan pengguna membuat robot line following dengan mudah dan cepat. 

**4. Bluetooth HC-05**
![image](https://hackmd.io/_uploads/BktczHe7C.png =300x) ![image](https://hackmd.io/_uploads/SJ-7rrx7C.png =400x)
Modul Bluetooth HC-05 adalah perangkat komunikasi nirkabel yang memungkinkan pengguna untuk mentransfer data antara perangkat Bluetooth dan mikrokontroler seperti Arduino. Modul ini memiliki beberapa fitur yang berguna, termasuk kemampuan untuk melakukan komunikasi data secara nirkabel melalui protokol serial UART. Dengan jarak jangkauan hingga beberapa meter, modul ini memungkinkan kontrol dan monitoring dari jarak yang jauh. Modul HC-05 dapat dihubungkan dengan mikrokontroler melalui koneksi serial UART, memudahkan integrasi dengan berbagai proyek elektronik. Selain itu, modul ini mendukung mode operasi sebagai master atau slave, sehingga dapat digunakan dalam berbagai aplikasi yang memerlukan komunikasi antarperangkat. Pengguna juga dapat dengan mudah mengonfigurasi parameter modul melalui perintah AT Command yang mudah dipahami. Dengan keunggulan-keunggulan tersebut, Modul Bluetooth HC-05 merupakan pilihan yang populer untuk proyek-proyek yang memerlukan komunikasi nirkabel antara perangkat elektronik.dengan mudah dan cepat 

**5. Ultrasonic Sensor HC-SR05**
![image](https://hackmd.io/_uploads/SkfBdLe7C.png)
HC-SR04 adalah sensor jarak ultrasonik yang terdiri dari dua transduser ultrasonik. Satu bertindak sebagai pemancar yang mengubah sinyal listrik menjadi pulsa suara ultrasonik 40 KHz. Yang lain bertindak sebagai penerima dan mendengarkan pulsa yang dipancarkan. Ketika penerima menerima pulsa ini, ia menghasilkan pulsa output yang lebarnya sebanding dengan jarak objek di depannya. Sensor ini menyediakan deteksi jarak non-kontak yang sangat baik antara 2 cm hingga 400 cm dengan akurasi 3 mm. Karena beroperasi pada 5 volt, ia dapat terhubung langsung ke Arduino atau mikrokontroler logika 5V lainnya.

**6. TCS230**
![image](https://hackmd.io/_uploads/Sks7I21SA.png =350x) ![image](https://hackmd.io/_uploads/H1qqL2JSC.png =350x)
TCS230 adalah modul sensor warna yang mengubah cahaya menjadi frekuensi, memungkinkan pengukuran warna dengan akurasi tinggi. Sensor ini terdiri dari 8 x 8 array fotodioda yang masing-masing dikelompokkan dengan filter warna merah, hijau, biru, dan transparan. TCS230 memiliki keluaran frekuensi yang proporsional dengan intensitas warna yang terdeteksi. Spesifikasinya meliputi rentang tegangan operasi 2.7V hingga 5.5V, suhu operasi dari -40°C hingga 85°C, dan kemampuan untuk memilih resolusi skala warna melalui pin S2 dan S3. Modul ini sangat berguna dalam aplikasi seperti robotika, deteksi warna pada produk, dan sistem pencahayaan.

**7. TTP223B Capacitive Touch Sensor**
![image](https://hackmd.io/_uploads/HJhfaTQHC.png =450x) ![image](https://hackmd.io/_uploads/H1-lAa7rA.png =250x)
TTP223B adalah modul sensor sentuh kapasitif yang digunakan untuk mendeteksi kehadiran jari pada permukaannya, menggantikan tombol mekanis tradisional. Sensor ini bekerja dengan mendeteksi perubahan kapasitansi yang terjadi ketika jari mendekati atau menyentuh permukaan sensor. Spesifikasinya mencakup tegangan operasi 2.0V hingga 5.5V, arus operasi rendah sekitar 1.5μA pada 3V, dan waktu respon cepat sekitar 60 ms dalam mode cepat atau 220 ms dalam mode lambat. Modul ini mendukung mode output aktif tinggi dan rendah, serta memiliki fitur anti-gangguan yang baik. TTP223B banyak digunakan dalam perangkat elektronik portabel, panel kontrol, dan aplikasi yang membutuhkan antarmuka sentuhan sederhana.

**8. Motor TT DC Gearbox**
![image](https://hackmd.io/_uploads/H1Y9_HlmA.png =350x) ![image](https://hackmd.io/_uploads/Hk7XurgQR.png =350x) 
Motor TT DC Gearbox adalah motor gearbox dirancang untuk berbagai aplikasi yang membutuhkan torsi dan kecepatan yang dapat diandalkan. Dengan rentang tegangan nominal antara 3 hingga 6 volt, motor ini dapat dioperasikan secara efisien pada berbagai kondisi daya. Motor ini memiliki arus tanpa beban yang kontinu sekitar 150mA, dan kecepatan operasi minimum sekitar 90 RPM pada 3V dan 200 RPM pada 6V. Dengan rasio gigi 1:48, motor ini dapat menghasilkan torsi antara 0.15 Nm hingga 0.60 Nm. Ketika terjadi stall pada 6V, motor ini memiliki torsi stagnan sebesar 0.8 kg.cm. Dengan dimensi tubuh 70 x 22 x 19mm dan dimensi poros 5.3mm diameter, 10mm panjang, motor ini dapat diintegrasikan dengan mudah ke dalam berbagai desain. Dengan bobot hanya 30.6g, motor ini ringan namun kuat, menjadikannya pilihan yang ideal untuk aplikasi robotika, kendaraan otomatis, dan proyek-proyek DIY lainnya. 

**9. Motor N20 DC**
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJ0kELl7C.png)
Motor N20 DC adalah perangkat yang penting dalam dunia robotika dan otomatisasi. Ukurannya yang kecil namun kuat membuatnya sangat berguna dalam berbagai aplikasi. Dengan kemampuan untuk menggerakkan model-model kecil dan kendaraan beroda kecil, motor ini cocok digunakan dalam proyek-proyek yang memerlukan presisi dan kekuatan. Meskipun kecil, motor N20 DC cukup efisien dalam penggunaan energi, membuatnya ideal untuk proyek-proyek dengan konsumsi daya rendah. Konstruksi yang tahan lama dan gigi yang kuat menjadikannya pilihan yang handal untuk berbagai kebutuhan.

**10. Servo MG90S 180°**
![image](https://hackmd.io/_uploads/HyizTHx7R.png)
Servo MG90S 180 adalah salah satu jenis servo motor yang populer dalam dunia elektronik dan robotika. Meskipun ukurannya kecil, servo ini memiliki torsi yang cukup kuat dan mampu melakukan rotasi hingga 180 derajat. Kecepatan responsnya yang cepat membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi yang membutuhkan presisi dan keandalan. Servo MG90S biasanya dioperasikan dengan tegangan 5V DC dan sering digunakan dalam pembuatan robot, kendali model, drone, dan aplikasi lainnya yang memerlukan gerakan presisi 

**11. Servo MG996R 180°**
![image](https://hackmd.io/_uploads/H1sHaremC.png)
Servo MG996R adalah salah satu jenis servo motor yang dikenal karena kekuatan dan presisinya. Dengan torsi yang tinggi dan kemampuan untuk menangani beban berat, servo ini cocok digunakan dalam aplikasi yang memerlukan gerakan yang kuat dan presisi, seperti robotik industri, kendali model, dan mekanisme kontrol. MG996R memiliki kemampuan rotasi hingga 180 derajat dan dapat dioperasikan dengan tegangan 4,8V hingga 6V DC. Keandalannya membuatnya menjadi pilihan yang populer di kalangan penghobi dan profesional dalam bidang elektronika dan robotika. 


## Flowchart
***Line Following***
![Line Following flowchart](https://hackmd.io/_uploads/HklzKSE7R.png)

***Bluetooth RC Car / Soccer, Forklift & Robot Arm***
![Bluetooth flowchart](https://hackmd.io/_uploads/S16XKH47C.png)

***Maze Solver***
![maze robot flowchart](https://hackmd.io/_uploads/Skjeox8OR.png)


***ASRS***
![asrs flowchart](https://hackmd.io/_uploads/Hk3wjEmrR.png)


## Block Diagram
![block xbot](https://hackmd.io/_uploads/SyMk_wmB0.png)


## Desain Sirkuit
![Circuit x-bot (1)](https://hackmd.io/_uploads/SJfxISEBC.png)



| Komponen                         | Pin                                     |
| -------------------------------- | --------------------------------------- |
| Motor TT (Motor R)               | M1                                      |
| Motor TT (Motor L)               | M4                                      |
| Motor N20 (Forklift)             | M3                                      |
| HC-05                            | TXD(50), RXD(52)                        |
| TTP223B                          | A12                                     |
| Line Maker                       | A8                                      |
| Color Sensor                     | S0(51), S1(53), S2(24), S3(26), OUT(22) |
| HC-SR04 (Left)                   | Trig(14), Echo(15)                      |
| HC-SR04 (Front)                  | Trig(16), Echo(17)                      |
| HC-SR04 (Right)                  | Trig(18), Echo(19)                      |
| Servo MG90S (θ1)                 | 48                                      |
| Servo MG90S (θ2)                 | 44                                      |
| Servo MG90S (θ3)                 | 46                                      |
| Servo MG90S (Claw)               | 46                                      |
| Servo MG996R (Steering Ackerman) | servo2 / 9                              |


## Desain Prototipe
Referensi 
https://grabcad.com/library/3d-printed-rc-car-1
https://www.elecrow.com/4wd-smart-car-robot-chassis-for-arduino-servo-steering.html
https://www.thingiverse.com/thing:2872280

![image](https://hackmd.io/_uploads/SkntB8mr0.png)
![image](https://hackmd.io/_uploads/Hy8aH8XS0.png)
![image](https://hackmd.io/_uploads/Skn3BLXSA.png)
![image](https://hackmd.io/_uploads/B11WL8mrA.png)


## X-Bot Series
Referensi
https://zoombit-hub.cytron.io/
https://github.com/DFRobot/Maqueen_Mechanic_instructions/blob/master/Maqueen%20Mechanic%20instructions.pdf
https://cults3d.com/en/3d-model/gadget/forklift-module-for-smars
https://www.chinaglobalmall.com/products/525569912543
https://howtomechatronics.com/projects/arduino-robot-arm-and-mecanum-wheels-platform-automatic-operation/
https://www.instructables.com/Arduino-Color-Sorter/

***Line Following***
![IMG_20240608_173002 (1)](https://hackmd.io/_uploads/SkfQCUmSR.jpg)

***Soccer***
![IMG_20240607_154136 (1)](https://hackmd.io/_uploads/SkbSCUmHC.jpg)

***Maze Solver***
![IMG_20240608_131001](https://hackmd.io/_uploads/B1xFA87SA.jpg)

***Forklift***
![IMG_20240607_160135](https://hackmd.io/_uploads/S1xPRI7BC.jpg)

***Steering Ackerman***
![IMG_20240608_171651](https://hackmd.io/_uploads/rJDYqIXrA.jpg)

***Robot Arm***
![IMG_20240608_161712](https://hackmd.io/_uploads/HkVcCUQS0.jpg)

***ASRS (Automated Storage and Retrieval System)***
![IMG_20240607_174706](https://hackmd.io/_uploads/rkXuCLQSA.jpg)

## Note
**Hardware:**
- Gunakan double layer supaya lebih berat bisa angkut robot arm, dll
- Gunakan BMS Module & Joulemeter supaya batre dapat digunakan lebih baik & bisa melihat kualitas batre yang dipakai
- Redesign bagian roda belakang untuk lebih maju karena sudut titik roda harusnya lebih maju sebelum akhir chassis
- Tambah design fitur "Claw" untuk ASRS


**Software:**
- Untuk Line follower menggunakan PID untuk jalan lebih lancar.
- Mencoba menggunakan sensor kompas untuk ASRS supaya ada perbandingan dari pembelokan dan kompas.


## More Info
Video (Tutorial & Demo), Extension mBlock, mBlock Code, Poster, PPT
[Google Drive](https://drive.google.com/drive/folders/1IaQrszx20jR8mgmOLVNFVttlCMtIHxDV?usp=sharing)

