natural interface untuk pengendalian drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input...

29
1 Natural Interface untuk Pengendalian Drone Dr. Mohammad Iqbal, Muhammad Rausan Fikri Abstrak Drone adalah salah satu teknologi terbang mutakhir yang diciptakan manusia sebagai pesawat tanpa awak yang memungkinkan menekan resiko kecelakaan pada manusia untuk melakukan penerbangan terkait militer, pemetaan bahkan masuk ke dunia pendidikan dan hiburan. Dalam penelitian ini, berusaha menggabungkan antara dua teknologi yaitu teknologi mesin terbang dengan teknologi pengendalian menggunakan metode natural interface. Jenis drone yang digunakan adalah AR Drone Parrot yang memiliki spesifikasi yang baik dan tidak membutuhkan daya yang besar untuk terbang, dan sistem pengendaliannya menggunakan kinect. Kinect sendiri adalah sensor yang dikembangan oleh Rare, anak perusahaan dari Microsoft. Kinect menggunakan konsep Natural User Interface (NUI). NUI adalah sebuah pendekatan baru dalam dunia interaksi manusia dan komputer yang memiliki input alami. Kinect ini dibuat untuk memungkinkan control tangan dari pengguna. OpenCV (Open Computer Vision) adalah sebuah API (Application Programming Interface) Library yang sudah sangat familiar pada Pengolahan Citra Computer Vision. Computer Vision itu sendiri adalah salah satu cabang dari Bidang Ilmu Pengolahan Citra (Image Processing) yang memungkinkan komputer dapat melihat seperti manusia. Penelitian ini dibuat untuk memahami konsep mengendalikan drone dengan kinect, dan melakukan pengujian akurasi pengendalian. 1. Pendahuluan Teknologi pesawat tanpa awak atau drone menjadi salah satu teknologi yang amat pesat dalam pengembangan dan pemanfaatannya di segala bidang. Pada awalnya pembuatan pesawat tanpa awak ini bertujuan untuk keperluan militer atau perang, namun pada beberapa tahun belakangan ini pemanfaatan pesawat tanpa awak telah digunakan untuk keperluan lain. Seperti fotografi udara, surver udara, pengintaian dari udara, penelitian kelautan. Pesawat tanpa awak (UAV) sendiri merupakan sebuah model pesawat yang secara tidak langsung melibatkan pilot sebagai pengendali, akan tetapi UAV dikendalikan secara tidak langsung oleh seorang pemegang kendali melalui remote control atau melalui perangkat mobile dengan konektifitas nirkabel (wireless) baik menggunakan media konektifitas WiFi atau Radio Frequency (RF). Dalam jenis lainnya UAV juga dapat bergerak secara otomatis diudara tanpa dikendalikan oleh siapa pun. Didunia teknologi komersial, terdapat beragam jenis dan model UAV yang sudah dikembangkan, diantaranya adalah AR Drone, DJ Phantom, Blade Nano, UDI U818A, dan masih banyak lagi keluaran drone dengan berbagai fitur yang berbeda. Salah satu jenis yang cukup populer, adalah jenis Quadcopter yang merupakan sebuah pesawat yang memiliki 4 buah motor dan propeller yang mengendalikan arah gerak pesawat. Empat buah motor dan propeller ini membentuk formasi persegi dengan jarak yang sama ke titik pusat dari quadcopter. Sementara

Upload: others

Post on 08-Jan-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

1

Natural Interface untuk Pengendalian Drone

Dr. Mohammad Iqbal, Muhammad Rausan Fikri

Abstrak

Drone adalah salah satu teknologi terbang mutakhir yang diciptakan manusia sebagai

pesawat tanpa awak yang memungkinkan menekan resiko kecelakaan pada manusia

untuk melakukan penerbangan terkait militer, pemetaan bahkan masuk ke dunia

pendidikan dan hiburan. Dalam penelitian ini, berusaha menggabungkan antara dua

teknologi yaitu teknologi mesin terbang dengan teknologi pengendalian

menggunakan metode natural interface. Jenis drone yang digunakan adalah AR

Drone Parrot yang memiliki spesifikasi yang baik dan tidak membutuhkan daya yang

besar untuk terbang, dan sistem pengendaliannya menggunakan kinect. Kinect

sendiri adalah sensor yang dikembangan oleh Rare, anak perusahaan dari Microsoft.

Kinect menggunakan konsep Natural User Interface (NUI). NUI adalah sebuah

pendekatan baru dalam dunia interaksi manusia dan komputer yang memiliki input

alami. Kinect ini dibuat untuk memungkinkan control tangan dari pengguna.

OpenCV (Open Computer Vision) adalah sebuah API (Application Programming

Interface) Library yang sudah sangat familiar pada Pengolahan Citra Computer

Vision. Computer Vision itu sendiri adalah salah satu cabang dari Bidang Ilmu

Pengolahan Citra (Image Processing) yang memungkinkan komputer dapat melihat

seperti manusia. Penelitian ini dibuat untuk memahami konsep mengendalikan drone

dengan kinect, dan melakukan pengujian akurasi pengendalian.

1. Pendahuluan

Teknologi pesawat tanpa awak atau drone menjadi salah satu teknologi yang

amat pesat dalam pengembangan dan pemanfaatannya di segala bidang. Pada

awalnya pembuatan pesawat tanpa awak ini bertujuan untuk keperluan militer atau

perang, namun pada beberapa tahun belakangan ini pemanfaatan pesawat tanpa awak

telah digunakan untuk keperluan lain. Seperti fotografi udara, surver udara,

pengintaian dari udara, penelitian kelautan. Pesawat tanpa awak (UAV) sendiri

merupakan sebuah model pesawat yang secara tidak langsung melibatkan pilot

sebagai pengendali, akan tetapi UAV dikendalikan secara tidak langsung oleh

seorang pemegang kendali melalui remote control atau melalui perangkat mobile

dengan konektifitas nirkabel (wireless) baik menggunakan media konektifitas WiFi

atau Radio Frequency (RF). Dalam jenis lainnya UAV juga dapat bergerak secara

otomatis diudara tanpa dikendalikan oleh siapa pun.

Didunia teknologi komersial, terdapat beragam jenis dan model UAV yang

sudah dikembangkan, diantaranya adalah AR Drone, DJ Phantom, Blade Nano, UDI

U818A, dan masih banyak lagi keluaran drone dengan berbagai fitur yang berbeda.

Salah satu jenis yang cukup populer, adalah jenis Quadcopter yang

merupakan sebuah pesawat yang memiliki 4 buah motor dan propeller yang

mengendalikan arah gerak pesawat. Empat buah motor dan propeller ini membentuk

formasi persegi dengan jarak yang sama ke titik pusat dari quadcopter. Sementara

Page 2: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

2

untuk sistem kendali pada quadcopter, umumnya menggunakan perangkat remote

control sebagai pengendali. Sementara untuk fitur pengambilan gambar quadcopter

menggunakan kamera dan diakses melalui perangkat lain dengan transimisi data

yang terpisah.

Di sisi lainnya, perkembangan teknologi alat kendali dapat di lihat dalam

kehidupan di dalam kehidupan sehari-hari, baik dalam urursan rumah tangga,

pekerjaan serta dalam bidang militer. Alat kendali yang menggunakan alat-alat input

seperti keyboard, mouse, joystick sudah umum digunakan. Teknologi yang

mendukung interaksi manusia komputer ini kemudian berkembang ke arah yang

lebih dinamis yang aspek pengendaliannya semakin meluas pada semua bagian tubuh

manusia. Teknologi yang disebut dengan natural interface. Salah satu alat kendali

yang populer dalam teknologi natural interface ini adalah microsoft Kinect yang

dapat digunakan untuk pengendalian konsol game XBOX.

Dalam penelitilian ini, rumusan masalah yang ditetapkan untuk menggabungkan dua

teknologi Drone dan microsoft kinect sebagai pengendalinya agar dapat

berkolaborasi dengan baik adalah :

1. Bagaimana proses pengendalian drone mulai terbang (take-off) atau

mendarat (landing) ?

2. Bagaimana proses pengendalian agar drone dapat bergerak vertikal dan

horizontal ?

3. Bagaimana metode microsoft Kinect dapat mengidentifikasi pengendali

atau user ?

4. Bagaimana metode pengendalian drone memanfaatkan kinect ?

Pembahasan permasalahan pada penelitian ini adalah pada seputar prinsip

pengendalian AR drone dari Parrot dengan menggunakan kinect. Pembahasan akan

meliputi analisa rangkaian, baik secara blok diagram maupun secara lebih spesifik,

kemudian akan ditambah dengan pembahasan seputar pengerjaan alat / proyek

elektronika, baik dalam perancangan alat maupun cara pengoperasian alat.

Pengendalian AR drone dengan menggunakan Kinect ini memiliki 6 fungsi utama,

yaitu fungsi pengendalian drone bergerak ke kanan, ke kiri ke depan, ke belakang, ke

atas dan ke bawah. Dan dalam pengendalian ar drone ini disediakan interface berupa

sketsa tubuh untuk notifikasi kepada user dalam penggunaan Kinect. Jadi user dapat

mengetahui jarak minimum untuk menggunakan Kinect.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memberikan pemahaman tentang

metode pengendalian drone, yang tidak hanya dengan menggunakan pengendalian

konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone.

Tetapi juga dapat dilakukan dengan menggunakan sensor Kinect dari microsoft yang

merupakan sensor natural interface. Pokok bahasannya meliputi teknik-teknik

sinkronisasi kinect dengan Drone, sampai kepada pemrograman Kinect sehingga

dapat mengendalikan drone.

Metode penelitian yang dijalani meliputi :

a. Studi Pustaka (Literatur)

Page 3: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

3

Yaitu mengambil beberapa data yang berasal dari berbagai sumber seperti

buku dan internet dimana isi dari sumber-sumber tersebut dijadikan referensi

dan acuan dalam tugas akhir ini.

b. Analisa Kebutuhan

Yaitu melakukan analisa komponen apa saja-kah yang dibutuhkan untuk

membuat alat tersebut.

c. Perancangan

Yaitu melakukan pembuatan alat dari bahan-bahan yang telah dikumpulkan

menjadu sebuah alat sampai dengan program yang digunakan.

d. Pengujian

Yaitu cara mengetahui masing-masing jalan kerja dari rangkaian alat yang

digunakan agar tidak terjadi kesalahan.

2. Tinjauan Pustaka

1.2. Konsep Drone

AR Drone sering juga disebut dengan pesawat UAV (Unmanned Aerial

Vehicle) atau pesawat nirawak (Pesawat Tanpa Awak). Pesawat ini memiliki dua

variasi utama pengendalian. Variasi pertama dalah dikendalikan oleh pilot secara

manual dari jarak jauh dengan menggunakan system radio control. Variasi kedua

adalah dikendalikan secara otomatis oleh program yang telah ditentukan sebelum

terbang. Dalam penelitian UAV, desain quadcopter sudah sangat popular.

Quadcopter adalah helikopter yang memiliki 4 baling-baling sebagai penggeraknya,

dengan kamera yang terdapat pada bagian depan dan bagian bawah. AR Drone ini

dapat dikendalikan dengan IOS atau android dengan memanfaatkan Wi-Fi. AR

Drone juga dilengkapi dengan computer system didalamnya yang memungkinkan

dapat memprogram drone sesuai yang diinginkan. Operating system yang digunakan

adalah Linux. Untuk dapat memasukkan program kedalam drone dapat

memanfaatkan hubungan Wi-Fi peer-to-peer yang bersifat Ad hoc, dimana computer

akan mengirimkan perintah kepada AR Drone untuk terbang sesuai perintah, dan AR

Drone akan mengirimkan feedback sendiri berupa tampilan gambar yang ditangkap

oleh kamera drone.

Sensor AR Drone terletak dibawah lambung kapal dari drone. AR Drone

memiliki 6 degrees of freedom atau derajat kebebasan, basis micro electro-

mechanical system (MEMS), unit pengukur. Unit pengukur ini menyediakan

software drone dengan pengukuran pitch, roll dan yaw. Dalam pengukuran unit ini

juga terdapat 3 poros akselerometer, 2 poros roll dan pitch gyrometer dan 1 poros

yaw gyrometer. AR Drone juga memiliki 2 kamera, motherboard, yang memiliki 2

processor dan sonar. Satu dari processor ini digunakan untuk mengumpulkan data

dari I/O. Yang lainnya digunakan untuk menjalankan seluruh algoritma yang

dibutuhkan drone untuk terbang dan memproses gambar. Akselerometernya adalah

BMA150 dibuat oleh Bosch Sensortec. MEMS akselerometer dibuat dengan 3

piringan dan dapat mengukur akselerasi dari arah poros.

Page 4: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

4

Gambar 2.1 Roll, Pitch dan Yaw

Gambar 2.2 Komponen Quadrotor (AR. Drone 2.0)

AR Drone dibuat dengan 2 kamera CMOS. Satu menghadap bawah dan satu

menghadap depan. Keduanya mendukung pengambilan live video mencapai 15

frame per detik. Kamera depan memiliki resolusi 640x480 pixels (VGA) dengan 93

derajat wide-angle diagonal lens camera. Kamera depan ini berguna untuk

mendeteksi drone lainnya dalam permainan ganda. Kamera belakang memiliki

resolusi 176x144 dengan 64 derajat penglihatan. Kamera belakang memiliki

frekuensi 60 frame per detik, jadi gambar buram dapat berkurang dan meningkatkan

algoritma penerbangan. Bagaimanapun, ketika mengambil video dari kamera ini

frekuensinya tetap 15 frame per detik.

2.2 Konsep Dasar Quadcopter Quadcopter berasal dari kata quadrotor helicopter, sangat mirip dengan

helicopter. Quadcopter menggunakan empat baling-baling dan empat motor yang

Page 5: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

5

dapat mendorong dan membantu untuk terbang naik, dari empat motor dengan

baling-baling yang disambungkan, dua motor berputar searah jarum jam (CW) dan

dua lainnya berputar melawan arah jarum jam (CCW). Seperti yang terlihat di

gambar 2.6, motor 1 dan 3 berputar searah jarum jam dan motor 2 dan 4 berputar

melawan arah jarum jam.

Gambar 2.6 Arah motor quadcopter

2.2.1 Definisi Yaw, Pitch dan Roll pada Quadcopter

Gambar 2.7 Yaw, Pitch dan Roll

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, gerakan dari quadcopter di

kendalikan oleh tiga bagian utama, Yaw, Pitch dan Roll. Bagian ini penting untuk

diketahui sebelum mulai menerbangkan quadcopter.

1. Yaw

Yaw adalah deviasi/putaran utama quadcopter yang memungkinkan untuk

berputar kanan atau kiri. Yaw dapat dikendalikan melalui katup

penghambat atau disebut juga kemudi, membuat yaw dapat berputar ke

kiri atau kanan

Gambar 2.8 Pergerakan Yaw

Page 6: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

6

2. Pitch

Pitch adalah gerakan quadcopter yang memungkinkan untuk bergerak

maju dan mundur. Gerakan maju di dapatkan dengan mendorong tongkat

kemudi guling ke depan, yang membuat quadcopter miring dan bergerak

maju. Gerakan mundur di dapatkan dengan mendorong tongkat kemudi

guling ke belakang, yang membuat quadcopter bergerak mundur.

Gambar 2.9 Pergerakan Pitch

3. Roll

Roll membuat quadcopter terbang ke samping, ke kiri atau kanan. Roll di

kendalikan dengan tongkat kemudi guling, membuat quadcopter bergerak

ke kiri atau kanan. Jika tongkat kemudi digerakan ke kiri, quadcopter

akan terbang ke kiri, jika tongkat kemudi digerakan ke kanan, quadcopter

akan terbang ke kanan

Gambar 2.10 Pergerakan Roll

2.2.2 Orientasi Penerbangan Karena quadcopter adalah simetris, quadcopter dapat terbang dengan dua

orientasi, plus (+) dan x. Dengan plus orientasi, satu motor pada bagian depan

quadcopter bergerak, ketika orientasi x dua motor pada bagian depan quadcopter

bergerak.

Gambar 2.11 Orientasi Plus dan X

Page 7: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

7

2.2.3 Perubahan Gerak Perubahan gerak pada orientasi plus :

1. Pitch turun (terbang maju)

Mengurangi daya dorong motor 1

Menaikan daya dorong motor 3

2. Pitch naik (terbang mundur)

Menaikan daya dorong motor 1

Mengurangi daya dorong motor 3

3. Roll kiri (terbang kiri)

Menaikan daya dorong motor 2

Mengurangi daya dorong motor 4

4. Roll kanan (terbang kanan)

Mengurangi daya dorong motor 2

Menaikan daya dorong motor 4

5. Yaw kiri (belok kiri)

Menaikan daya dorong motor 2 dan 4

Mengurangi daya dorong motor 1 dan 3

6. Yaw kanan (belok kanan)

Mengurangi daya dorong motor 2 dan 4

Menaikan daya dorong motor 1 dan 3

Perubahan gerak pada orientai x :

1. Pitch turun (terbang maju)

Mengurangi daya dorong motor 1 dan 2

Menaikan daya dorong motor 3 dan 4

2. Pitch naik (terbang mundur)

Menaikan daya dorong motor 1 dan 2

Mengurangi daya dorong motor 3 dan 4

3. Roll kiri (terbang kiri)

Menaikan daya dorong motor 2 dan 3

Mengurangi daya dorong motor 1 dan 4

4. Roll kanan (terbang kanan)

Mengurangi daya dorong motor 2 dan 3

Menaikan daya dorong motor 1 dan 4

5. Yaw kiri (belok kiri)

Menaikan daya dorong motor 2 dan 4

Mengurangi daya dorong motor 1 dan 3

6. Yaw kanan (belok kanan)

Mengurangi daya dorong motor 2 dan 4

Menaikan daya dorong motor 1 dan 3

1.3. Konsep Natural user interface

2.3 User Interface

Page 8: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

8

Pada era 70’an, komputer hanya berfungsi sebagai alat besar untuk

menghitung. Mempercepat dan mempermudah operasi-operasi yang bila dilakukan

secara manual akan menghabiskan waktu yang melelahkan. Fungsi komputer yang

mendasar namun berjasa ini dapat berjalan karena adanya komunikasi antara

manusia dengan komputer. Manusia dapat menciptakan dan memberikan perintah

yang diinginkannya, lalu komputer menjalankannya. Media antarmuka yang

diciptakan untuk mengakomodir hubungan ini adalah command line interface(CLI).

Antarmuka ini menggunakan pengetikan kode-kode perintah sebagai metode

utamanya dalam berkomunikasi. Di era tersebut, metode ini dianggap sebagai

pencapaian yang signifikan dalam perkembangan industri teknologi. Namun, bila

kita melihat ke belakang antarmuka ini bersifat kurang alami agar dapat digunakan

oleh orang awam; adanya keperluan penguasaan ilmu yang banyak dan mendalam

karena CLI memiliki cara khas penggunaan yang rumit, keterbatasan penggunaan

kepada beberapa fungsi tertentu saja, dan memerlukan kejelian agar perintah dapat

terbaca karena terjadinya satu salah ketik.

Pada awal era 80’an, sebuah perkembangan yang drastis telah kembali

terjadi. Sebuah antarmuka baru telah lahir dari rahim dunia ilmu interaksi komputer

dengan manusia, yaitu Graphical User Interface (GUI). Selain itu, pendekatan GUI

ini juga sering disebut dengan Metaphorical User Interface (MUI). Antarmuka ini

memberikan pengalaman yang lebih alami dan kesan yang menarik secara emosional

bagi pengguna dalam berinteraksi dengan komputer. Antarmuka ini memanfaatkan

simbol-simbol metaforikal yang dimaksud untuk mewakili objek asli di dunia nyata

agar mempermudah pemahaman setiap objek dalam sistem. Metode ini memberikan

akses mudah bagi orang awam untuk mengoperasikan komputer personal, karena

GUI memberikan kemampuan untuk ‘melihat’ ke dalam dunia komputer,

menciptakan suatu lingkungan virtual untuk diselami pengguna, dan memberikan

respon visual yang muncul secara langsung.

Selama sekitar 40 tahun, cara menggunakan komputer desktop tidak

mengalami perubahan yang signifikan. Pengguna telah mengikuti diktasi kekuasaan

monitor-keyboard-mouse sejak awal tahun 1980 sampai 2014. Namun, para

pengembang teknologi saat ini telah menemukan solusi untuk menciptakan

antarmuka yang lebih ramah dan menarik untuk digunakan oleh kalangan umum, dan

hasilnya adalah yang dinamakan dengan Natural User Interface (NUI).

Gambar 2.5 Perkembangan User Interface

Page 9: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

9

2.3.1 Definisi Natural User Interface (NUI)

NUI adalah sebuah pendekatan baru dalam dunia interaksi manusia dan

komputer yang memiliki input alami. Meskipun pendekatan ini masih mengadopsi

bentuk output dari MUI; yaitu menggunakan simbol metaforikal untuk

menggambarkan dunia virtual, namun memiliki metode penerimaan input yang

berbeda. Antarmuka ini memiliki perbedaan dalam meminimalisir durasi dan beban

pembelajaran oleh sang pengguna dalam mengoperasikan komputer. Pendekatan ini

hanya memerlukan proses pembelajaran kecil, bagi pengguna dalam percobaannya

yang pertama kali, dan diharapkan seorang pengguna yang berkembang dari titik

seorang pemula sampai titik sang ahli memiliki beban dan durasi sekecil mungkin.

Kecilnya beban belajar untuk menguasai antarmuka ini menginspirasi

pemilihan kata ‘natural’, yang dalam bahasa Indonesia diartikan sebagai kata

‘alami’, untuk mendefinisikan teknologi ini. Kata ‘alami’ memiliki arti bahwa

seseorang dapat melakukan suatu kegiatan secara langsung, dengan perlu sedikit

mempelajarinya terlebih dahulu. Dengan NUI, pengguna dapat mengoperasikan

sistem seolah mereka memang ditakdirkan untuk itu. Hal ini dapat direalisasikan

dengan mengadopsi kebiasaan dan tingkah laku yang melekat secara alamiah pada

manusia dan memanfaatkannya sebagai metode input untuk mengoperasikan sistem.

NUI memiliki kemiripan dan perbedaan dengan Intuitive Interface (II). II

memiliki perbedaan di jumlah beban pembelajaran yang dimiliki dengan NUI. II

tidak memerlukan adanya proses pembelajaran apapun bagi pengguna untuk dapat

mengoperasikan sebuah sistem. Intuitive Interface memang dirancang

memanfaatkan gesture kebiasaan sehari-hari manusia, yang tanpa perlu mempelajari

apapun lagi sebagai metode input.

2.3.2 Komponen dari Natural User Interface

Menurut PivotLabs, seiring berjalannya waktu dan terutama melalui

gelombang revolusi era ini, perangkat keras akan semakin menghilang dari

kehidupan sehari-hari kita. Teknologi akan menjadi ‘tambahan’ tanpa kelim dalam

kehidupan kita sehingga membuat gaya hidup kita semakin empowered tanpa

memberikan beban tambahan. Sebagai contoh, Google Glass memiliki tujuan untuk

membebaskan kita dari perlunya berinteraksi dengan dunia sebuah komputer

personal, namun dengan melalui lapisan antarmuka yang tidak mengganggu pada

penglihatan kita. Ini adalah fungsi teknologi sebagai pendukung bagi fungsi alamiah

manusia.

- Invisible Computitng : Invisible Computing adalah saat perangkat keras telah

menghilang secara virtual dan teknologi telah menjadi satu secara mulus

dengan kebiasaan/fungsi manusia sehari-hari.

- Supportive Computing : Supportive Computing adalah teknologi yang

mendukung fungsi natural seorang manusia, dibandingkan dengan

membutuhkan manusia untuk beradaptasi dengan fungsi-fungsi komputer.

Page 10: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

10

- Adaptive Computing : Adaptive Computing adalah teknologi yang mampu

beradaptasi dengan menggunakan machine learning dengan cermat untuk

mengenali dan mengartikan pola dari manusia untuk menciptakan hasil dari

konteks yang berhubungan.

2.3.3 Konsep Dasar Kinect

Microsoft Kinect merupakan interactive device yang telah menerapkan NUI

(Natural User Interface). NUI merupakan generasi baru dalam interaksi manusia

computer (human computer interaction) yang dapat membuat user berinteraski

dengan device apapun, kapanpun, menggunakan gerakan serta bahasa yang mereka

gunakan sehari-hari. Microsoft kinect ini telah membuka sebuah era baru, dimana

orang-orang dapat berinteraski dengan computer dengan nyaman dan natural.

Microsoft kinect disusun oleh beberapa komponen, salah satunya adalah kamera

yang berfungsi sebagai sensor gerak. Selain kamera, Microsoft kinect juga memiliki

microphone yang berfungsi sebagai sensor suara.

Sensor gerak biasa disebut dengan motion detector, merupakan sebuah alat

yang mampu mendeteksi objek yang bergerak, atau gerakan tubuh manusia. Sensor

gerak biasanya diintegrasikan sebagai sebuah komponen dari suatu system yang

secara otomatis akan bereaksi ketika terdeteksi adanya gerakan disuatu area. Sensor

gerak elektronik terdiri dari sensor gerak yang mengubah gerakan hasil deteksi

menjadi sinyal elektrik. Sensor gerak biasanya dapat mendeteksi dalam jarak 15m -

25m. Terdapat empat tipe sensor yang digunakan dalam spectrum sensor gerak,

- Passive infrared

- Ultrasonic

- Microwave

- Tomographic

Kinect sensor, SDK (Software Development Kit), dan toolkit bekerja sebagai

satu kesatuan tim yang memberi kemampuan pada aplikasi. SDK menyediakan

software library dan tools untuk membantu developer dalam menggunakan bentuk

inputan kinect based natural input yang memberikan reaksi serta sense sesuai dengan

kejadian di dunia nyata. Gambar 2.4 dibawah ini menjelaskan tentang kinect dan

software library yang berinteraksi dengan aplikasi.

Page 11: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

11

Gambar 2.4 Komponen SDK

Berikut Penjelasannya :

1. Kinect hardware

Komponen penyusun hardware yaitu kinect sensor dan USB hub untuk

menghubungkan kinect sensor pada komputer.

2. Kinect driver

Merupakan driver kinect untuk windows yang diinstal sebagai bagian dari

proses setup SDK. Kinect driver berfungsi untuk mendukung:

a. Microphone array pada kinect sebagai kernel-mode audio device yang

dapat diakses secara langsung melalui standar audio APIs windows

b. Audio dan video streaming kontrol untuk streaming audio dan video

(color, depth, dan skeleton)

c. Salah satu fungsi device yang memungkinkan aplikasi menggunakan

lebih dari satu kinect.

3. Audio dan video komponen

Kinect Natural User Interface (NUI) untuk tracking skeleton, audio, warna

dan depth imaging

4. DirectX Media Object (DMO)

Untuk pembentukan beam forming microphone array dan audio score

localization

5. Windows 7 standart APIs

Audio, speech, dan media APIs pada windows 7, sesuai dengan windows 7

SDK dan Microsoft speech SDK.

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, kinect sensor, SDK (Software

Development Kit), dan toolkit bekerja sebagai satu kesatuan tim yang memberi

kemampuan pada aplikasi. Berikut merupakan penjelasan mengenai cara kerja dari

kinect sensor, SDK dan toolkit

1. Kinect for windows sensor

Page 12: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

12

Kinect sensor berfungsi untuk menyediakan image frame yang berupa data

mentah dari RGB kamera, depth image frame dari depth kamera, setra audio

data dari microphone array pada SDK.

2. Kinect for windows SDK

Berfungsi untuk memproses data mentah dari sensor untuk menyediakan

informasi seperti skeleton tracking dari dua orang pemain, player tracking

untuk 6 orang pemain, dan word recognition untuk bahasa yang diberikan

dari audio data.

3. Kinect for windows Developer toolkit

Toolkit digunakan untuk memudahkan developer dalam membangun

aplikasinya, toolkit menyediakan banyak sample code aplikasi yang

menunjukkan bagaimana cara menggunakan fitur-fitur pada SDK seperti

kinect cursor dan kinect button yang akan membantu developer dalam

membangun interface secara cepat. Menggunakan komponen pada toolkit

akan membuat developer dapat focus pada satu masalahnya.

2.3.4 Cara Kerja Kinect Pada saat kinect berjalan . kinect membaca layout ruangan dan

mengkonfigurasikan besar ruang yang akan dijadikan area pengguna. Kinect

mendeteksi dan membaca 48 points pada setiap badan pengguna, dan melakukan

mapping untuk mereproduksi informasi digital dari badan pengguna termasuk

struktur skeleton dan detail muka.

Developer memutuskan untuk tidak memprogram satu per satu combination

aksi dan reaksi untuk dibaca pada software kinect. Namun system kinect akan belajar

bagaimana bereaksi berdasarkan bagaimana manusia bekerja dalam hal ini adalah

rata-rata gesture manusia diseluruh dunia

Untuk menjalankan proses system kinect dalam memahami gesture, Developer

kinect mengumpulkan banyak sekali data dari motion capture dalam kehidupan

nyata. Lalu, kinect memproses data menggunakan machine-learning algorthm yang

di buat oleh Jamie Shotton, peneliti pada microsoft research cambridge di inggris.

Lalu developers dapat mengembangkan data model yang merepresentasikan manusia

berdasarkan umur, tipe badan, genders dan pakaian. Dengan memilih data.

Developers membuat kinect memiliki kemampuan bekerja dalam mempelajari

pergerakan skeleton pada setiap model, yang terhubung dengan joint dan jarak antara

joint tersebut.

3. Kolaborasi AR Drone dan Kinect

3.1 Desain Sistem Pada penelitian ini akan menggunakan CV Drone sebagai library utama untuk

membuat system. Alasannya karena CV Drone menyediakan fungsi untuk mengontrol dan

Page 13: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

13

mendapatkan video dari AR Drone, dan alasan lainnya adalah karena CV Drone memiliki library tambahan seperti OpenCV 3.0.0 Alpha, FFmpeg 2.2.3 dan POSIX untuk Win32 2.9.1 (Puku0x, 2014). Library tersebut akan memudahkan penelitian ini ketika membuat system tanpa memerlukan menyiapkan library tambahan pada Microsoft Visual Studio 2012.

Dalam Kinect, terdapat skeleton recognition yang membuat tubuh objek dapat mengendalikan AR Drone dengan menggunakan gerakan tangan. Pada penelitian ini akan menggunakan konsep Kinect untuk mengendalikan AR Drone.

Gambar 3.1 Desain Sistem

Gambar 3.1 memperlihatkan desain system dari penelitian ini. Komputer akan mendapatkan gambar video dari AR Drone melalui koneke wi-fi. Setelah itu, komputer akan melakukan skeleton recognition pada Kinect. Setelah skeleton terdeteksi maka AR Drone siap dikendalikan dengan gerakan tangan. 3.1.1 Video Stream

Pada bagian sebelumnya sudah dijelaskan mengenai kamera AR Drone yang mendukung pengambilan video langsung yang mencapai 15 frames per detik dan memiliki resolusi VGA 640x480. Hal pertama yang harus dilakukan ketika membuat system adalah mendapatkan pengambilan video langsung dari AR Drone dan menyiapkan setiap frame pada video sebagai gambar. 3.1.2 Skeleton Recognition

Proses selanjutnya setelah mendapatkan frame gambar dari AR Drone adalah skeleton recognition. Skeleton Recognition ini berguna untuk menggerakan drone, untuk tahap ini user berdiri sejauh 3 meter agar Kinect dapat membaca skeleton dari user. 3.1.3 Mengontrol AR Drone

Dalam penelitian ini, AR Drone dikendalikan dengan beberapa gerakan tangan kanan dan kiri untuk melakukan manuver dari AR Drone itu sendiri. Tangan kiri berfungsi untuk mengatur ketinggian terbang dari drone dan tangan kanan berfungsi untuk mengendalikan gerakan dari drone. Kendali itu sendiri untuk bergerak naik/turun, ke kanan/kiri dan maju/mundur :

- Take Off/Terbang Untuk menerbangkan drone gerakkan tangan kiri ke atas sekitar 75-90 derajat, maka drone akan terbang ke atas.

- Naik/turun Untuk bergerak naik/turun gerakkan tangan kanan secara perlahan ke atas dan drone akan terbang naik sedangkan untuk gerakkan turun cukup gerakkan tangan kanan kebawah secara perlahan maka drone akan terbang turun.

- Maju/Mundur

Page 14: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

14

Untuk gerakan maju/mundur gunakan tangan kanan. Untuk bergerak maju gerakkan tangan kanan ke depan sedikit condong ke kiri, maka drone akan bergerak maju ke depan. Dan untuk bergerak mundur, gerakkan tangan ke depan sedikit condong ke kanan maka drone akan bergerak mundur.

- Ke kanan/kiri Untuk menggerakkan drone ke kanan/kiri. Gunakan tangan kanan untuk kendalinya. Untuk ke kanan, angkat tangan kanan sejajar dengan dada dan gerakan sedikit ke kanan untuk menggerakkan drone ke arah kanan. Sedangkan untuk ke kiri, angkat tangan kanan sejajar dengan dada dan gerakan tangan sedikit ke kiri untuk menggerakkan drone ke arah kiri.

- Hovering/Melayang Untuk membuat drone melayang gerakkan kedua tangan ke atas sejajar dada, maka drone akan stand by di udara.

- Landing/Mendarat Untuk mendaratkan drone, gerakkan kedua tangan secara bersamaan ke bawah maka drone akan langsung mendarat.

Contoh Pengendalian Untuk menerbangkan drone, user membuat gesture untuk take off yaitu tangan kiri di angkat ke atas. Drone dapat terbang dengan konsep yang telah dibuat. Gesture yang diberikan user ditangkap oleh sensor Kinect yang selanjunya gesture tersebut diterima oleh drone sebagai perintah untuk take off. Sensor Kinect dilengkapi dengan 3 kamera yaitu infra merah transmitter/receiver dan kamera rgb. Infra merah transmitter menangkap gesture dari user dan infra merah receiver memproses gesture dari user yang selanjutnya akan diterima drone sebagai perintah untuk take off.

Page 15: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

15

3.2 Analisa Flowchart

Gambar 3.2 Flowchart

Pada flowchart pada gambar 3.2 terdapat beberapa simbol terminal, decision, process, dan connector. Simbol terminal digunakan untuk menyatakan awal atau akhir suatu program. Simbol decision digunakan untuk menunjukkan kondisi yang terdapat dua kemungkinan yaitu ya atau tidak. Simbol process digunakan untuk menunjukkan tindakan yang dilakukan. Simbol connector digunakan untuk menghubungkan sambungan dari proses satu ke proses lainnya.

Dari flowchart yang terdapat pada gambar 3.2 dapat dilihat langkah awal adalah terminal yang menyatakan mulai. Setelah itu lanjut menuju kondisi yang menyatakan apakah kinect terdeteksi. Jika terdeteksi maka lanjut ke tahap selanjutnya yaitu input gesture. Apabila tidak ada daya maka flowchart akan menuju ke terminal selesai/berhenti.

Setelah input gesture maka akan masuk ke kondisi selanjutnya yaitu gesture/gerakan, yang di dalamnya terdapat beberapa gerakan tangan yang menentukan untuk pengendalian AR Drone.

Kondisi pertama adalah tangan kiri ke atas 75 derajat/kedua tangan kebawah, itu akan menyebabkan drone take off atau terbang dan pada gerakan turun akan membuat drone landing atau mendarat.

Kondisi kedua adalah tangan kanan ke atas atau ke bawah, itu akan menyebabkan drone bergerak naik atau turun.

Kondisi ketiga adalah tangan kanan ke depan atau ke belakang, itu akan menyebabkan drone bergerak maju atau mundur.

Kondisi keempat adalah tangan kiri ke kanan atau ke kiri, itu akan menyebabkan drone bergerak ke kanan atau kiri.

Page 16: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

16

Kondisi kelima adalah tangan kanan ke kanan atau ke kiri, itu akan menyebabkan drone berputar ke kanan atau kiri.

3.3 Kebutuhan Penelitian Dalam penelitian ini membutuhkan beberapa peralatan. Kebutuhan ini dipisah

menjadi dua bagian, hardware dan software. Keduanya akan dijelaskan dalam sub bab selanjutnya.

3.3.1 Hardware Selama penelitian AR Drone, ada beberapa hardware yang dibutuhkan yaitu :

- AR Drone Parrot 2.0 - Sensor Kinect - Notebook Lenovo Ideapad S410P dengan spesifikasi:

Processors : Intel Core i5-4200U 1.60GHz

RAM : 4GB DDR3

VGA : Intel Geforce GT-640 2GB

Harddisk : 500GB

Display Resolution : 1366 x 768 pixels

Wi-fi integrated 802.11 b/g/n

Gambar 3.3 Kebutuhan Hardware

3.3.2 Software Selama penelitian AR Drone, ada beberapa software yang digunakan yaitu

Sistem Operasi Windows 8 Pro 64-bit

Microsoft .NET Framework Version 4.5.51209

Microsoft Visual Studio Proffesional 2012 Version 11.0.50727.1

OpenCV 3.0.0 beta

Page 17: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

17

3.4 Persiapan Teknis

Penelitian ini juga membutuhkan beberapa persiapan teknis sebelum memulai pengembangan system. Persiapan ini juga dibagi menjadi tiga bagian, hardware, software dan pemrograman. Ketiga persiapan ini akan dibahas pada sub bab selanjutnya. 3.4.1 Persiapan Hardware

Persiapan hardware ini harus sudah selesai saat memulai percobaan. 1. Persiapan AR Drone :

Letakkan AR Drone pada permukaan datar.

Buka cover dari AR Drone.

Masukkan baterai ke dalam AR Drone.

Sambungkan baterai ke port AR Drone.

Setelah selesai booting, ke empat LED akan menyala hijau.

2. Persiapan computer :

Hidupkan koneksi wi-fi.

Pilihan yang tersedia dari jaringan wi-fi akan terlihat.

Pilih dan sambungkan ke jaringan yang bernama ardrone2_iqbalgoh.

Gambar 3.4 Koneksi wi-fi

3.4.2 Persiapan Software Persiapan software ini harus sudah selesai sebelum membuat system. 1. Instalasi Microsoft Visual Studio 2012:

Sebelum menginstal, hal yang pertama harus dilakukan adalah menginstal Microsoft.Net Framework 4.5. software ini dapat di download di www.microsoft.com.

Setelah menginstal Microsoft .Net Framework 4.5, lalu install Microsoft Visual Studio 2012

Page 18: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

18

2. Instalasi OpenCV 3.0.0 beta (Flowfree, 2012):

Gambar 3.5 Extract OpenCV pada direktori yang ditentukan

Pertama, download OpenCV installer pada www.opencv.org.

Klik dua kali untuk memulai instalasi.

Instal ke dalam direktori, contoh : C:\

Seperti yang terlihat pada gambar 3.3, semua file dari OpenCV ter-ekstrak. Installer akan membuat direktori baru C:\opencv yang berisi file header OpenCV, library, contoh kode.

Buka Control Panel, lalu System, lalu Advanced system settings, lalu Advance Tab.

Pada bagian System Variabel, pilih Path, lalu Edit, dan ketik: C:\opencv\build\x84\vc2012\bin; lalu klik OK. Direktori ini berisi OpenCV DLL yang dibutuhkan untuk menjalanka kode.

Restart komputer. 3. Membuat CV Drone 2.4.8 (Puku0x, 2014):

Download CV Drone dari github.com/puku0x/cvdrone.

Extrak file .zip pada direktori.

Buka folder build, lalu vs2012, lalu klik dua kali pada test.sln untuk membuka kode proyek.

Tekan F7 untuk build.

Setelah mengkoneksikan komputer dengan AR Drone melalui wi-fi, tekan F5 untuk menjalankan program.

Jika berhasil, program akan mengeluarkan tampilan video stream dari kamera AR Drone seperti gambar 3.4

Page 19: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

19

Gambar 3.6 Percobaan CV Drone 4. Membuat Firefly Kinect (sebastianbk, 2014)

Download firefly dari github.com/sebastianbk/Firefly.

Ekstrak file.zip pada direktori.

Buka folder Firefly-master, lalu pilih Firefly.sln untuk membuka kode proyek.

Tekan F7 untuk build.

Koneksikan Kinect dengan komputer.

Setelah Kinect tersambung, sambungkan komputer dengan AR Drone melalui wi-fi.

Setelah semuanya terkoneksi, tekan F5 untuk menjalankan program.

Jika berhasil, akan keluar tampilan interface Kinect seperti gambar 3.5 dibawah ini.

Gambar 3.7 Percobaan Firefly

Page 20: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

20

3.4.3 Persiapan Pemrograman Persiapan pemrograman ini harus sudah siap saat akan melakukan percobaan:

CV DRONE

1. Buka CV Drone file proyek pada Microsoft Visual Studio 2012. File proyek harus berekstensi .SLN.

2. Tulis kode pada main.cpp pada folder proyek. 3. Dalam file header CV Drone (ardrone/ardrone.h) pada main.cpp untuk

memanggil fungsi CV Drone, seperti AR Drone image stream, kontrol AR Drone. 4. Tekan F7 untuk build dan compile kode. 5. Microsoft Visual Studio 2012 akan membuat file .exe setelah proses building

selesai. File .exe ini bisa dijalankan oleh user lain tanpa harus menginstal Microsoft Visual Studio 2012 pada komputer mereka.

6. Tekan F5 untuk menjalankan program. Harus diingat komputer harus terambung dengan AR Drone melalui wi-fi sebelum menjalankan program.

Firefly

1. Buka file proyek Firefly pada Microsoft Visual Studio 2012. File proyek harus berekstensi .SLN.

2. Tulis kode pada main.cpp pada folder proyek. 3. Dalam file header Firefly (ardrone/ardrone.h) pada main.cpp untuk memanggil

fungsi Firefly, seperti Gesture tangan, pengenalan tengkorak/skeleton recognition dan kontrol AR Drone.

4. Tekan F7 untuk build dan compile kode. 5. Microsoft Visual Studio 2012 akan membuat file .exe setelah proses building

selesai. File .exe ini bisa dijalankan oleh user lain tanpa harus menginstal Microsoft Visual Studio 2012 pada komputer mereka.

6. Tekan F5 untuk menjalankan program. Harus diingat komputer harus terambung dengan AR Drone melalui wi-fi sebelum menjalankan program.

4. Implementasi Desain

Implementasi desain adalah tahap dimana penelitian mulai membuat system

nyata pada ide dasar yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya. Melalui tahap ini,

output yang dihasilkan adalah system yang telah dibuat dalam penelitian ini. Output

ini akan di analisa untuk mencari hal yang dibutuhkan untuk diperbaiki pada

metodologi penelitian.

Setelah menyelesaikan persiapan teknis, penelitian ini mulai

mengimplementasi desain yang sudah dijelaskan dalam bab sebelumnya.

Implementasi ini berjalan secara lambat, mulai dari percobaan setiap proses dalam

desain untuk menampilkan analisa yang didasarkan pada pengembangan penelitian

yang lebih jauh. Implementasi ini juga termasuk kesimpulan dari percobaan dan

analisa dari hasil keseluruhan system.

4.1 Tes System dan Analisa

Tes system dan analisa adalah tahap untuk menampilkan percobaan setiap

proses dalam system, dan menampilkan analisa pada setiap proses untuk menunjukan

Page 21: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

21

hipotesis pada hasil akhir dari system. Pada tahap ini juga akan ditemukan hasil dari

percobaan alat, jawaban dari beberapa masalah yang terjadi dalam system.

Tes system dan analisi ini adalah hasil tidak langsung dari setiap proses yang

telah di deskripsikan pada metodologi penelitian. Meskipun, dalam percobaan, ada

sedikit perbedaan yang akan terlihat dari metodologi penelitian, seperti menentukan

nilai terendah dan terbesar yang akan ditemukan dalam proses mengendalikan drone

pada bab sebelumnya. Untuk detailnya, semua percobaan dan analisa akan di

deskripsikan pada sub bab selanjutnya.

4.2 Pengujian Kinect Pada pengujian ini, komponen yang diuji adalah Kinect. Bagaimana Kinect

dapat mengendalikan drone dengan input dari gesture/gerakan tangan kanan dan kiri.

Percobaan yang diuji ada beberapa tahap yaitu :

1. Koneksikan Kinect ke PC/Laptop.

2. Setelah Kinect tersambung dengan PC/Laptop, buka program untuk

menjalankan Kinect.

3. Akan terlihat tampilan seperti berikut

Gambar 4.1 Kinect Firefly

Pada gambar 4.1 terdapat 9 blok kanan dan kiri yang masing-masing

memiliki fungsi dalam pengendalian drone.

4. Gerakan Take Off/Terbang

Gambar 4.2 Gesture untuk Take off

Page 22: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

22

Pada gambar 4.2 menunjukkan gerakan tangan untuk menerbangkan

drone, yaitu tangan kiri di angkat sekitar 75-90 derajat ke atas.

5. Terbang Naik

Gambar 4.3 Gesture untuk Terbang Naik

Pada gambar 4.3 menunjukkan gerakan tangan untuk membuat drone

terbang naik, yaitu tangan kiri pada posisi tengah dan tangan kanan di

angkat ke atas, maka drone akan terbang perlahan naik ke atas.

6. Terbang Turun

Gambar 4.4 Gesture untuk Terbang Turun

Page 23: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

23

Pada gambar 4.4 menunjukkan gerakan tangan untuk membuat drone

terbang turun, yaitu tangan kiri pada posisi tengah dan tangan kanan di

turunkan ke bawah, maka drone akan terbang perlahan turun ke bawah.

7. Belok Kanan

Gambar 4.5 Gesture untuk Belok Kanan

Pada gambar 4.5 menunjukkan gerakan tangan untuk membuat drone

belok ke arah kanan, yaitu tangan kiri digerakan ke arah kanan, maka

drone akan terbang perlahan menuju ke arah kanan.

8. Belok Kiri

Gambar 4.6 Gesture untuk Belok Kiri

Page 24: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

24

Pada gambar 4.6 menunjukkan gerakan tangan untuk membuat drone

belok ke arah kiri, yaitu tangan kiri digerakan ke arah kiri, maka drone

akan terbang perlahan menuju ke arah kiri.

9. Putar Kanan

Gambar 4.7 Gesture untuk Putar Kanan

Pada gambar 4.7 menunjukkan gerakan tangan untuk membuat drone

berputar ke kanan, yaitu tangan kiri pada posisi tengah dan tangan kanan

ke arah kanan, maka drone akan bergerak memutar kanan secara

perlahan.

10. Putar Kiri

Gambar 4.8 Gesture untuk Putar Kiri

Page 25: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

25

Pada gambar 4.8 menunjukkan gerakan tangan untuk membuat drone

berputar ke kanan, yaitu tangan kiri pada posisi tengah dan tangan kanan

ke arah kiri, maka drone akan bergerak memutar kiri secara perlahan.

11. Terbang Maju

Gambar 4.9 Gesture untuk Terbang Maju

Pada gambar 4.9 menunjukkan gerakan tangan untuk membuat drone

terbang maju, yaitu tangan kiri pada posisi tengah dan tangan kanan

bergerak maju, maka drone akan terbang maju secara perlahan.

12. Terbang Mundur

Gambar 4.10 Gesture untuk Terbang Mundur

Page 26: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

26

Pada gambar 4.10 menunjukkan gerakan tangan untuk membuat drone

terbang maju, yaitu tangan kiri pada posisi tengah dan tangan kanan

bergerak mundur, maka drone akan terbang mundur secara perlahan.

13. Landing

Gambar 4.11 Gesture untuk Mendarat

Pada gambar 4.11 menunjukkan gerakan tangan untuk membuat drone

landing atau mendarat, yaitu tangan kiri dan kanan digerakkan menuju ke

bawah secara bersamaan, maka drone akan mendarat.

4.3 Tabel Pengamatan

Di dalam table pengamatan ini terdapat beberapa kondisi dalam percobaan

penerbangan drone yaitu : Gesture cepat, lambat dan berhenti. Setiap kondisi

memiliki hasil output yang berbeda pada gerakan terbang dari drone

Tabel 4.1 Gesture Cepat

Input Kondisi Output

Gesture Terbang Naik

(Tangan kanan ke atas) Cepat

Drone terbang ke atas

dengan cepat tidak stabil

Gesture Terbang Turun

(Tangan kanan ke bawah) Cepat

Drone terbang ke bawah

dengan cepat tidak stabil

Gesture Belok Kanan

(Tangan kiri ke kanan) Cepat

Drone belok ke kanan

dengan cepat tidak stabil

Gesture Belok Kiri Cepat Drone belok ke kiri

Page 27: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

27

(Tangan kiri ke kiri) dengan cepat tidak stabil

Gesture Putar Kanan

(Tangan kanan ke kanan) Cepat

Drone putar ke arah kanan

dengan cepat tidak stabil

Gesture Putar Kiri

(Tangan kanan ke kiri) Cepat

Drone putar ke arah kiri

dengan cepat tidak stabil

Gesture Terbang Maju

(Tangan kanan ke depan) Cepat

Drone terbang maju

dengan cepat tidak stabil

Gesture Terbang Mundur

(Tangan kanan ke

belakang)

Cepat

Drone terbang mundur

dengan cepat tidak stabil

Tabel 4.2 Gesture lambat

Input Kondisi Output

Gesture Terbang Naik

(Tangan kanan ke atas) Lambat

Drone terbang ke atas

secara perlahan

Gesture Terbang Turun

(Tangan kanan ke bawah) Lambat

Drone terbang ke bawah

secara perlahan

Gesture Belok Kanan

(Tangan kiri ke kanan) Lambat

Drone belok ke kanan

secara perlahan

Gesture Belok Kiri

(Tangan kiri ke kiri) Lambat

Drone belok ke kiri secara

perlahan

Gesture Putar Kanan

(Tangan kanan ke kanan) Lambat

Drone putar ke arah kanan

secara perlahan

Gesture Putar Kiri

(Tangan kanan ke kiri) Lambat

Drone putar ke arah kiri

secara perlahan

Gesture Terbang Maju

(Tangan kanan ke depan) Lambat

Drone terbang maju secara

perlahan

Gesture Terbang Mundur

(Tangan kanan ke

belakang)

Lambat

Drone terbang mundur

secara perlahan

Table 4.1 dan 4.2 adalah perbandingan saat pengendalian drone dengan

gesture tangan. Pada saat pengendalian dengan gesture cepat, output yang dihasilkan

dari drone adalah terbang dengan kondisi tidak stabil, maksud dari tidak stabil disini

adalah drone terbang mengikuti perintah gesture, hanya saja respon dari drone sangat

Page 28: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

28

terlambat karena drone harus mengikuti perubahan gesture yang dilakukan oleh user.

Sedangkan pada saat pengendalian drone dengan gesture lambat, output yang di

hasilkan drone terbang dengan perlahan mengikuti perintah yang diberikan oleh user.

Jadi dalam pengendalian ini drone lebih baik dikendalikan dengan gesture yang

lambat, karena drone dapat membaca setiap perintah dari user dengan baik sehingga

terbang dari drone dapat bergerak dengan lancar dan respon dari drone sesuai dengan

perintah yang diberikan oleh user.

5. Kesimpulan dan Saran

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil ujicoba dan pengamatan yang sebelumnya telah dilakukan,

memperoleh hasil yang baik dan sesuai yang diharapkan, cara kerja alat berjalan

dengan baik sehingga dari proses yang telah dilakukan tersebut bahwa pada

penelitian ini dapat disimpulkan sebagai berikut.

1. Kinect dalam pengendalian drone ini berjalan sesuai dengan fungsi yang

diinginkan, dan gesture yang dibuat dapat dibaca dengan baik oleh

Kinect.

2. Jarak optimal untuk identifikasi skeleton dari Kinect yaitu 3 meter, agar

seluruh skeleton dari user dapat terbaca oleh Kinect. Jika user berdiri

kurang dari 3 meter Kinect tetap menangkap skeleton dari user, hanya

saja bagian kepala atau kaki tidak dapat teridentifikasi.

3. Gesture yang dibuat cukup optimal dalam pengendalian, karena dibuat

semudah mungkin untuk mengendalikan drone berdasarkan gesture dari

tangan.

4. Tingkat akurasi pengendalian drone dengan Kinect ini cukup baik, karena

drone dapat mengikuti setiap gesture yang diberikan dengan tepat waktu

dan sesuai arah yang diberikan.

5. Dalam pengendalian, memberikan gesture cepat dapat membuat drone

terbang dengan akurasi yang buruk karena drone harus cepat membaca

setiap perubahan gesture yang diberikan oleh user. Sedangkan pada

gesture lambat, terbang dari drone terlihat lebih stabil dan memiliki

tingkat akurasi yang tinggi dalam pengendaliannya.

5.2. Saran

Setelah semua proses pengerjaan dan proses pengujian banyak perbaharuan

yang perlu dilakukan untuk menyempurnakan alat ini, maka saran yang dapat

diberikan adalah sebagai berikut.

1. Untuk gesture pengendalian ini dapat dibuat lebih sederhana lagi seperti

hanya menggunakan satu tangan dalam pengendaliannya.

2. Untuk interface sendiri dapat ditambahkan real time video yang di

dapatkan dari kamera yang terdapat pada drone.

3. Untuk memudahkan pengguna yang awam, dapat ditambahkan interface

untuk identifikasi pada Kinect. Jadi user dapat mengetahui apakah

skeleton dari user sudah terdeteksi atau belum.

Page 29: Natural Interface untuk Pengendalian Drone · 2018-10-22 · konvensional melalui alat-alat input dari desktop komputer atau dari mobile phone. ... motor 1 dan 3 berputar searah jarum

29

DAFTAR PUSTAKA

[1] Luukkonen T. 2011. Model and control of quadcopter. Independent Reseach

Project in Applied Mathematics. 22 Agustus 2011. Espo. Hal 1.

[2] Joni Made, Raharjo Budi. 2011. Pemrograman C dan Implementasinya.

Bandung : Informatika.

[3] Webb, J., and Ashley, J. 2012, Beginning Kinect Programming with the

Microsoft Kinect SDK. Apress.

[4] Microsoft Research. 2011, Getting Started with the Kinect for Windows SDK Beta

from Microsoft Research. Technical Report. Chicago: Microsoft Corporation. Beta 1

Draft Version 1.1

[5] Agung Prayitno. 2013, Perancangan Simulink Model dari AR.Drone sebagai

Simulator Kontrol Quadrotor. Proceeding Seminar Nasional Riset Teknologi

Informasi.

[6] Alan H, Chi-Yu H. 2014. Embedded Operating Systems. Edisi . Springer

Verlag. London.