Penerapan FreeRTOS dalam Implementasi Algoritma Wall Follower pada Robot Maze Solver Berbasis Arduino

Abstract

Robot maze solver dirancang untuk menelusuri labirin secara otomatis berdasarkan pembacaan sensor. Tantangan utama sistem ini adalah pengambilan keputusan yang tepat waktu saat menghadapi berbagai kondisi di dalam labirin. Penelitian ini bertujuan untuk menerapkan FreeRTOS pada robot maze solver berbasis Arduino dengan algoritma left wall follower guna meningkatkan kinerja navigasi. Sistem dibangun dalam dua versi, yaitu dengan dan tanpa FreeRTOS. Robot dilengkapi tiga sensor ultrasonik (HC-SR04) di sisi kiri, depan, dan kanan, serta satu sensor photodioda untuk mendeteksi garis finish. Algoritma left wall follower digunakan sebagai dasar dalam pengambilan keputusan arah. Waktu tempuh dari masing-masing sistem dianalisis menggunakan metode Bland-Altman untuk mengevaluasi tingkat kesesuaian hasil. Hasil analisis menunjukkan bahwa sistem dengan FreeRTOS memiliki waktu tempuh rata-rata 21,96 detik lebih cepat dibandingkan sistem tanpa FreeRTOS. Selisih ini masih berada dalam batas kesepakatan, yaitu antara -27,42 detik sebagai batas bawah (Lower Limit of Agreement) dan -16,45 detik sebagai batas atas (Upper Limit of Agreement), dengan standar deviasi sebesar 2,81 detik.

The maze solver robot is designed to navigate a maze autonomously based on sensor readings. A key challenge in such systems is making timely decisions when encountering various maze conditions. This study aims to implement FreeRTOS on an Arduino-based maze solver robot using the left wall follower algorithm to improve navigation performance. The system is developed in two versions: with and without FreeRTOS. The robot is equipped with three ultrasonic sensors (HC-SR04) positioned on the left, front, and right, and a photodiode sensor to detect the finish line. The left wall follower algorithm serves as the basis for directional decision-making. Travel time data from both systems are analyzed using the Bland-Altman method to evaluate the level of agreement. The analysis results show that the system with FreeRTOS has an average run time 21.96 seconds faster than the system without FreeRTOS. This difference is still within the agreed limits, namely between -27.42 seconds as the lower limit (Lower Limit of Agreement) and -16.45 seconds as the upper limit (Upper Limit of Agreement), with a standard deviation of 2.81 seconds.