Kontrol otomasi robot soccer menggunakan metode Hough Circle Transform

INDONESIA:
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem kontrol otomasi pada robot soccer yang mampu mendeteksi dan merespons bola secara otomatis menggunakan metode Hough Circle Transform. Permasalahan utama yang diangkat adalah bagaimana sistem dapat mendeteksi objek berbentuk lingkaran (bola), menghitung estimasi jarak bola terhadap robot, dan mengambil tindakan pergerakan hingga aksi menendang bola tanpa intervensi manusia. Sistem dikembangkan dengan memanfaatkan Raspberry Pi dan Raspberry Pi Camera sebagai komponen utama dalam pengambilan dan pemrosesan citra digital yang dilanjutkan dengan tahapan preprocessing, deteksi tepi (Canny Edge Detection), dan implementasi metode Hough Circle Transform. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem memiliki performa deteksi bola yang sangat baik dengan rata rata error deteksi sebesar 10%. Sistem mampu mengestimasi jarak bola terhadap robot dengan rata-rata error sebesar 3,22%. Rata-rata waktu respons sistem terhadap deteksi bola yaitu 1,33 detik yang menunjukkan bahwa sistem cukup responsif dalam merespons stimulus visual secara real-time. Sistem juga berhasil mengaktifkan solenoid untuk menendang bola ketika bola berada pada jarak yang sangat dekat (≤ 15 cm), menandakan keberhasilan integrasi antara pengolahan citra dan kontrol aktuator. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa metode Hough Circle Transform dapat diimplementasikan untuk sistem kontrol robot berbasis computer vision, serta mendemonstrasikan potensi penerapan teknologi otomasi dalam bidang robotika.

ENGLISH:
This research aims to develop an automation control system for soccer robots that can detect and respond to the ball automatically using the Hough Circle Transform method. The main problem raised is how the system can detect circular objects (balls), calculate the estimated distance of the ball to the robot, and take movement actions up to the action of kicking the ball without human intervention. The system is developed by utilizing Raspberry Pi and Raspberry Pi Camera as the main components in digital image capture and processing followed by preprocessing, edge detection (Canny Edge Detection), and implementation of the Hough Circle Transform method. The test results show that the system has excellent ball detection performance with an average detection error of 10%. The system is able to estimate the distance of the ball to the robot with an average error of 3.22%. The average response time of the system to ball detection is 1.33 seconds which shows that the system is quite responsive in responding to real-time visual stimulus. The system also successfully activates the solenoid to kick the ball when the ball is at a very close distance (≤ 15 cm), signifying the successful integration between image processing and actuator control. Overall, this research shows that the Hough Circle Transform method can be implemented for computer vision-based robot control systems, and demonstrates the potential application of automation technology in robotics.

ARABIC:
يهدف هذا البحث إلى تطوير نظام تحكم آلي لروبوتات كرة القدم يمكنه اكتشاف الكرات والاستجابة لها تلقائيًا باستخدام طريقة Hough Circle Transform. المشكلة الرئيسية التي يتناولها البحث هي كيفية قيام النظام باكتشاف الأجسام الدائرية (الكرات)، وحساب المسافة التقديرية بين الكرة والروبوت، واتخاذ الإجراء اللازم لركل الكرة دون تدخل بشري. تم تطوير النظام باستخدام Raspberry Pi و Raspberry Pi Camera كمكونات رئيسية لالتقاط ومعالجة الصور الرقمية، تليها المعالجة المسبقة، وكشف الحواف (Canny Edge Detection)، وتنفيذ خوارزمية Hough Circle Transform. تظهر نتائج الاختبار أن النظام يتمتع بأداء ممتاز في كشف الكرة بمتوسط خطأ كشف يبلغ 10%. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للنظام تقدير المسافة بين الكرة والروبوت بمتوسط خطأ يبلغ 3.22%. يبلغ متوسط وقت استجابة النظام لاكتشاف الكرة 1.33 ثانية، مما يشير إلى أن النظام يستجيب بشكل كافٍ في الاستجابة الحسية البصرية في الوقت الفعلي. كما نجح النظام في تنشيط الملف اللولبي لركل الكرة عندما كانت الكرة على مسافة قريبة جدًا ( z≤ 15)، مما يشير إلى التكامل الناجح بين معالجة الصور والتحكم في المشغل. بشكل عام، توضح هذه الدراسة أن طريقة Hough Circle Transform يمكن تطبيقها على أنظمة التحكم في الروبوتات القائمة على الرؤية الحاسوبية، وتظهر إمكانات تطبيقات تكنولوجيا الأتمتة في مجال الروبوتات.