%-----------------------------------------------------------------------------%
\chapter{\babSatu}
%-----------------------------------------------------------------------------%
%% \todo{tambahkan kata-kata pengantar bab 1 disini}


%-----------------------------------------------------------------------------%
\section{Latar Belakang}
%-----------------------------------------------------------------------------%

Kendali formasi adalah topik penelitian kendali multi-robot untuk memecahkan permasalahan
koordinasi pergerakan. Kendali formasi bertujuan untuk mengendalikan sekelompok robot
dalam mencapai formasi tertentu dan dapat mempertahankan formasi tersebut ketika
bermanuver menuju arah yang diinginkan. Penjabaran oleh \kutip{Guanghua2013},
pengembangan kendali formasi dilakukan dari beberapa algoritma strategi. Seperti
yang dikembangkan oleh \kutip{wang2014} menggunakan strategi leader-follower,
menggunakan Fuzzy-Logic sebagai tingkah laku robot oleh \kutip{ELFERIK2016117} dan
menggunakan struktur virtual dimana sekelompok robot memiliki titik referensi sebagai satu
robot oleh \kutip{li2015}.

Penjabaran oleh \kutip{OH2015424}, bahwa dari berbagai pengembangan kendali
formasi dapat ambil garis besar menjadi tiga bagian, yaitu berdasarkan posisi, perpindahan,
dan jarak. Ketiga bagian tersebut tertuju pada jawaban dari pertanyaan, "variabel apa yang
digunakan sebagai sensor" dan "variabel apa yang aktif dikendalikan oleh sistem multi-robot
untuk mencapai formasi yang diinginkan". Kendali formasi berdasarkan posisi adalah metode
kendali formasi dimana robot diharuskan memiliki kemampuan untuk mengetahui kordinatnya
sendiri berdasarkan koordinat global. Kerena itu kendali berdasarkan posisi membutuhkan
sensor posisi seperti GPS. Kendali formasi berdasarkan perpindahan adalah kendali formasi
dimana setiap robot tidak mengetahui koordinatnya berdasarkan koordinat global dikarenakan
variabel yang digunakan sebagai sensor adalah kecepatan terhadap tetangganya. Metode
berdasarkan posisi, robot membutuhkan kemampuan penyesuaian orientasi koordinat global
sehingga setiap robot dibutuhkan sensor kompas untuk menyearahkannya. Formasi
berdasarkan jarak adalah kendali formasi dimana variabel yang dikendalikan adalah variabel
jarak antar robot yang terhubung sehingga koordinat yang digunakan tidak mengacu pada
koordinat global. Penerapan formasi berdasarkan jarak menggunakan sensor yang lebih sedikit
dibanding dengan posisi dan perpindahan. Namun pembahasan model yang lebih nyata untuk
diterapakan kendali formasi berdasarkan jarak masih sedikit. Pengembangan formasi
berdasarkan jarak telah dikembangkan menggunakan teori graph dengan model single dan
double integrator sederhana oleh \kutip{Oh2014}, menggunakan informasi
jarak untuk mengendalikan model sederhana double integrator oleh \kutip{Cai2014},
menggunakan konsensus antara robot untuk mencapai bentuk formasi
dengan model single integrator sederhana oleh \kutip{deghat2016},
mengendalikan bentuk formasi menggunakan adaptive control untuk mengestimasi kecepatan
tetangga dari model robot yang sederhana oleh \kutip{kang2014},
menggabungkan kendali formasi berdasarkan jarak dan perpindahan untuk mengendalikan
model robot yang sederhana oleh \kutip{park2015}, dan menggunakan
kendali Proportional-Integral (PI) untuk mengendalikan jarak setiap model robot yang
sederhana oleh \kutip{Rozenheck2015}.

Kendali PI pada penelitian oleh \kutip{Rozenheck2015} tidak dapat langsung
diterapkan menggunakan sensor jarak karena kendali tersebut mengambil informasi jarak
menggunakan selisih dari koordinat kartesian global setiap robot. Sedangkan dalam praktiknya
robot hanya bisa mengukur jarak dan tidak mengetahui koordinat dari robot tetangganya.
Sudah umum penelitian dibidang lokalisasi menggunakan sensor jara seperti yang dibahas
oleh \kutip{guo2020} yang menggantikan sensor berbasis vision untuk
mendapatkan koordinat dari beberapa robot, penelitian oleh \kutip{qiang2017}
membutuhkan beberapa sensor jarak yang terpasang statis digunakan untuk mengetahui
koordinat sekelompok robot dan mengendalikannya secara terpusat, dan pengembangan \kutip{qiang2018} dengan memasang dua sensor jarak di salah satu dari
sekelompok robot, lalu mendistribusikan koordinat ke robot tetangganya. Lokalisasi
menggunakan dua sensor jarak tersebut memanfaatkan rumus segitiga untuk mendapatkan
koordinat robot tetangganya. Penelitian ini akan mengembangkan algoritma memanfaatkan rumus segitiga
yang dikembangkan oleh \kutip{qiang2018} dan
menggantikan salah satu robot yang memiliki dua sensor dengan algoritma tersebut sehingga tidak
mengharuskan salah satu robot memiliki dua sensor. Penelitian oleh \kutip{Rozenheck2015}
mengembangkan kendali formasi menggunakan model holonomic sederhana
dimana robot bergerak ke suatu arah tidak bergantung dari kondisi awal arah robot dan juga
model sederhana tidak mempertimbangkan parameter fisik pada modelnya. Percobaan akan
menggunakan tiga model robot holonomic dengan harapan menjadi langkah awal untuk
mengembangkan kendali formasi berdasarkan jarak menggunakan model robot yang lebih
nyata.

%-----------------------------------------------------------------------------%
\section{Identifikasi dan Perumusan Masalah}
%-----------------------------------------------------------------------------%

Pembahasan dari latar belakang dapat ditentukan pontensi permasalahan sebagai identifikasi masalah, yaitu
kendali formasi berdasarkan jarak tidak dapat langsung diterapkan menggunakan sensor jarak
karena kendali formasi mengambil informasi jarak menggunakan selisih dari koordinat kartesian global setiap robot.
Dalam penelitian ini akan digunakan batasan-batasan permasalahan sebagai berikut :
\begin{enumerate}
    \item Kendali formasi berdsarkan jarak akan menggunakan tiga robot yang dijalankan secara simulasi.
    \item Sensor jarak bekerja secara ideal.
    \item Strategi yang akan dikembangkan hanya untuk mengetahui koordinat kondisi awal saja.
\end{enumerate}

Dapat ditentukan permasalaah untuk penelitian ini, yaitu "bagaimanakah strategi untuk mendapatkan koordinat
kondisi awal kendali formasi apabila variabel yang dikendalikan adalah jarak antar robot?.

%-----------------------------------------------------------------------------%
\section{Tujuan dan Manfaat}
%-----------------------------------------------------------------------------%

Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui strategi untuk mendapatkan koordinat kondisi awal kendali formasi apabila variabel yang dikendalikan adalah jarak antar robot.
Manfaat dari penelitian ini adalah
memberikan referensi untuk permasalahan kendali multi-robot, kususnya pada permasalhaan kendali formasi, terhadap model yang lebih nyata.
dan membuka peluang penelitian dibidang kendali mengenai kendali formasi pada kendali multi-robot dilingkungan Fakultas Teknik Elektro, Universitas Brawijaya.
