PERANCANGAN APLIKASI AUGMENTED
REALITY PENGENALAN ALAT ROBOTIKA DASAR BERBASIS ANDROID
Augmented Reality Application Design To Introduce Basic Robotics Tools Based On Android
Nurul Azura1, Alfa Saleh2, Ria Eka Sari3
1Jurusan Teknik Informatika Universitas Potensi Utama.
2Dosen Jurusan Teknik Informatika Universitas Potensi Utama
1,2Universitas Potensi Utama, K.L. Yos Sudarso KM 6,5 No. 3A Tj. Mulia - Medan Email : : 1nurulazura2208@gmail.com, 2alfasoleh1@gmail.com, 3ladiespure@gmail.com
ABSTRAK
Alat robotika adalah komponen dasar penyusun robot yang semakin berkembang baik dari segi bentuk ataupun fungsi karena adanya tuntutan dari kebutuhan masyarakat pada era teknologi ini.
Permasalahan yang sering terjadi adalah alat robotika sulit dipahami oleh masyarakat karena tidak melihat bentuk tiga dimensi dan hanya melihat bentuk alat robotika melalui foto atau gambar yang mana foto atau gambar tersebut hanya berbentuk dua dimensi. Lalu saat membeli alat robotika sering terjadi kesalahan dikarenakan beberapa alat robotika memiliki persamaan antara satu alat dengan yang lainnya sehingga hal ini bisa menyebaban kerugian secara materi. Oleh karena itu, Penulis melakukan penelitian untuk merancang Aplikasi Augmented Reality Pengenalan Alat Robotika yang bertujuan untuk mengenalkan alat robotika secara tiga dimensi namun dalam bentuk maya atau tidak nyata yang dapat digunakan secara praktis melalui android.
Dalam penelitian ini, Penulis menggunakan metode marker based tracking dimana jenis marker yang digunakan yaitu kertas dengan bacaan nama alat yang ingin diketahui.
Kata Kunci : Robotika, Augmented Reality, Android, Marker
ABSTRACT
Robotics tools are the basic components of robots that are increasingly developing both in terms of form and function because of the demands of society's needs in this technological era. The problem that often occurs is that the robotics tool is difficult to understand by the public because it does not see three-dimensional shapes and only sees the form of robotics through photos or images where the photo or image is only two-dimensional. Then when buying a robotics tool, mistakes often occur because some robotics tools have similarities between one tool and another so that this can cause material losses. Therefore, the author conducted research to design an Augmented Reality Application for Introduction to Robotics Tools which aims to introduce robotics tools in three dimensions but in virtual or unreal form that can be used practically via android. In this study, the author uses a marker based tracking method where the type of marker used is paper with the name of the device that you want to know.
Keywords : Robotics, Augmented Reality, Android, Marker
1. PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi zaman kini sudah sangat pesat. Banyak perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) yang diciptakan semakin canggih. Hardware dan software tersebut bisa memenuhi berbagai macam kebutuhan yang diinginkan oleh manusia. Salah satu hardware (perangkat keras) yang semakin modern adalah alat robotika. Definisi robot secara umum yaitu sebagai sebuah piranti mekanik yang dapat melakukan pekerjaan manusia atau berprilaku seperti manusia [1]. Alat robotika adalah komponen dasar penyusun robot yang saling berkaitan dan berinteraksi dalam sebuah robot sehingga robot tersebut dapat melakukan pekerjaan sesuai perintah yang dibuat. Seiring perkembangan zaman, alat robotika dasar juga semakin berkembang. Hal ini terjadi karena tuntutan dari kebutuhan masyarakat yang semakin meningkat dari waktu ke waktu.Pengaruh dari perkembangan alat robotika ini ialah, banyak alat robotika yang memiliki kesamaan antara satu dan lainnya. Padahal alat-alat tersebut memiliki fungsi yang berbeda. Jika pengguna alat salah dalam memilih atau mengenal alat yang digunakan, hal ini dapat menyebabkan kerugian secara materi. Kerugian lebih lanjut bisa mengakibatkan kerusakan atau kesalahan dalam merancang sebuah robot apabila alat yang digunakan tidak sesuai dengan perintah yang ditanamkan.
Untuk itu perlu adanya media yang mengenalkan alat robotika lebih lanjut. Dalam hal ini dapat diterapkan teknologi Augmented Reality yang menggunakan metode marker based tracking dimana alat robotika dapat dikenalkan secara tiga dimensi namun secara maya [2]. Marker based tracking adalah AR yang menggunakan marker atau penanda objek dua dimensi yang memiliki suatu pola yang akan dibaca komputer melalui media webcam atau kamera yang tersambung dengan komputer, biasanya merupakan ilustrasi hitam dan putih dengan batas hitam tebal dan latar belakang putih. Augmented Reality adalah penggabungan antara objek virtual dengan objek nyata [3]. Augmented Reality (AR) merupakan ide atau gagasan baru dari teknologi yang berkaitan dengan desain grafis dan terkait multimedia [4].
Selain itu teknologi ini juga dapat digunakan pada Android yang mana hal ini bisa membuat penggunaan lebih praktis. Smartphone adalah perangkat yang lahir dari tren konvergensi perkembangan teknologi informasi yang ada saat ini. Dari sekian banyak sistem operasi seluler yang ada, Android adalah salah satu sistem operasi seluler yang berkembang sangat pesat. Banyak aplikasi yang dikembangkan untuk menambah fungsionalitas sistem operasi Android [5]. Menurut penelitian Iwan Fitrianto Rahmad (2014) Pengunaan smartphone terutama yang berbasis sistem operasi android masih tergolong baru di Indonesia. Kebanyakan dari pemakai smartphone android hanya sebagai pengguna saja, tidak melakukan pengembangan ataupun memaksimalkan penggunaannya, secara hardware ataupun penggunaan software (aplikasi) sehingga smartphone android lebih banyak lagi kegunaannya [6].
Menurut penelitian Renhad Yosua Tambunan, teknologi kerobotan merupakan salah satu teknologi yang berkembang pesat saat ini. Dimana robot berfungsi untuk membantu manusia dalam membantu pekerjaan yang memerlukan penilaian tinggi, high risk, yang membutuhkan tenaga yang besar [7].
Berdasarkan penelitian Edy Viktor Haryanto dalam dunia pendidikan, media pembelajaran interaktif seperti penggunaan augmented reality sangat dibutuhkan untuk menunjang minat belajar anak karena informasi yang akan ditampilkan berbentuk 3 dimensi [8]. Selain itu, Augmented Reality dapat dikatakan sebagai metode penggabungan objek-objek maya dan objek nyata dalam waktu nyata (real time) yang berada di lingkungan nyata dan terintegrasi dengan baik dan jelas [9].
Menurut penelitian Hariyadi Gunawan Augmented Reality dapat dengan mudah diterapkan dalam dunia pendidikan, karena dapat memberikan informasi yang mudah dipahami dan dapat menggambarkan ilustrasi objek. Hal ini dikarenakan penggunaan teknologi di bidang pendidikan di Indonesia kurang baik yang disebabkan beberapa hal, diantaranya dalam proses belajar mengajar selama ini fasilitas belajar mengajar dengan teknologi Augmented Reality yang masih sedikit bahkan sangat jarang sehingga kurangnya ketertarikan para siswa dalam [10].
2. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap. Tahapan-tahapan tersebut adalah sebagai
berikut :
Gambar 1. Diagram Fishbone Metode Penelitian Penjelasan dari Diagram Fishbone di atas yaitu :
1. Analisis Kebutuhan Aplikasi
Pada tahapan ini, Penulis mengumpulkan data teori yang mengkaji tentang penelitian yang dilakukan oleh Penulis serta jenis software seperti apa saja yang akan dibutuhkan untuk perancangan aplikasi ini
2. Desain
Langkah ini dibagi menjadi tiga bagian yaitu pendesainan aplikasi oleh software Unity 3D, Marker oleh Vuforia serta pembuatan objek alat robotika yang dirancang pada aplikasi Blender 3D.
3. Pengkodean
Program ini dibuat menggunakan Bahasa Pemrograman C# di Vuforia yang berfungsi untuk menerjemahkan desain dalam bentuk bahasa.
4. Testing
Program yang akan dibuat akan melewati suatu testing yang meliputi pengujian WhiteBox dan pengujian BlackBox. Pengujian WhiteBox adalah teknik pengujian yang digunakan untuk memeriksa struktur program dan mengambil data uji dari logika kode program yang dibuat [11].
Sedangkan pengujian BlackBox dilakukan setelah program ini telah diuji coba kepada pengguna.
Dan pengujian ini bertujuan untuk mengasumsikan bahwa program menghasilkan output yang sesuai dengan rancangan.
5. Support
Langkah ini berguna sebagai tahap penginstalan aplikasi di berbagai macam operating system (OS) android.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Hasil
Setelah dilakukannya penelitian maka berikut ini akan ditampilkan hasil berupa diagram rancangan aplikasi serta tampilan aplikasi yang sudah dirancang oleh Penulis. Hasil dari penelitian ini merupakan kumpulan dari beberapa buku referensi, jurnal, dan penelitian terkait lainnya sesuai dengan masalah yang ada pada penelitian ini.
3.2. Use Case Diagram
Use case diagram merupakan pemodelan untuk kelakuan (behavior) sistem yang akan dibuat.
Use case digunakan untuk mengetahui fungsi apa saja yang ada di dalam sistem informasi dan siapa saja yang berhak menggunakan fungsi-fungsi tersebut [12]. Berikut ini pemodelan Use Case
Diagram dari Aplikasi Augmented Reality Pengenalan Alat Robotika Dasar Berbasis Android yang dapat dilihat pada gambar.
Gambar 2. Use Case Diagram Aplikasi 3.3. Tampilan Hasil
Aplikasi ini menghasilkan media pembelajaran yang mengenalkan alat robotika dasar secara tiga dimensi dengan mengimplementasikan Augmeted Reality pada android dengan tampilan sebagai berikut :
1. Tampilan Splash Screen
Ketika aplikasi dibuka, maka akan muncul layar splash screen dimana layar ini menampilkan logo dari software pembuatan aplikasi. Tampilan ini dapat dilihat pada gambar.
Gambar 3. Tampilan Splash Screen 2. Tampilan Halaman Menu
Setelah pengguna melihat tampilan splash screen, maka akan muncul tampilan halaman menu dimana tampilan ini merupakan halaman utama yang berisi beberapa button menu pada aplikasi.
Tampilan halaman menu dapat dilihat pada gambar.
Gambar 4. Tampilan Halaman Menu
3. Tampilan Kamera AR
Tampilan Kamera AR akan muncul ketika pengguna mengklik button menu “START”.
Tampilan ini agak berbeda dari tampilan lainnya. Karena tampilan ini tidak memunculkan halaman melainkan kamera AR yang berfungsi untuk mentracking atau melacak marker yang akan memunculkan objek 3D seperti pada gambar.
Gambar 5. Tampilan Kamera AR
Gambar di atas merupakan tampilan kamera AR yang melacak marker Breadboard sehingga memunculkan objek 3D Breadboard di atas marker tersebut.
4. Tampilan Menu About
Halaman ini menampilkan penjelasan mengenai pembuat aplikasi beserta tujuan dari pembuatan aplikasi ini. Adapun tampilan halaman menu About dapat dilihat pada gambar.
Gambar 6. Tampilan Menu About 5. Tampilan Menu Help
Halaman ini berisi langkah-langkah tentang cara menggunakan aplikasi sehingga pengguna dapat memahami cara pakai aplikasi yang dirancang.. Adapun tampilan halaman menu Help dapat dilihat pada gambar.
Gambar 7. Tampilan Menu Help
6. Tampilan Menu Marker
Halaman ini menampilkan penjelasan beserta button yang berfungsi untuk mendapatkan marker yang bisa digunakan dalam aplikasi. Adapun tampilan halaman menu Marker dapat dilihat pada gambar.
Gambar 8. Tampilan Menu Marker
3.4. Uji Coba Aplikasi
Aplikasi ini akan menampilkan 14 marker beserta 14 objek tiga dimensinya yang juga diikuti dengan penjelasan singkat tentang objek yang ditampilkan. Berikut adalah hasil uji coba aplikasi dalam mentracking marker untuk menampilkan objek dan penjelasannya.
Gambar 9. Tampilan Marker Arduino Uno
Gambar 10. Tampilan Marker Arduino Nano
Gambar 11. Tampilan Marker Arduino Mega
Gambar 12. Tampilan Marker Breadboard
Gambar 13. Tampilan Marker Buzzer
Gambar 14. Tampilan Marker JumperBB
Gambar 15. Tampilan Marker JumperJJ
Gambar 16. Tampilan Marker JumperJB
Gambar 17. Tampilan Marker LCD 16X2
Gambar 18. Tampilan Marker LED
Gambar 19. Tampilan Marker Resistor
Gambar 20. Tampilan Marker Sensor Asap
Gambar 21. Tampilan Marker Sensor Cahaya
Gambar 22. Tampilan Marker Sensor Suhu
3.5. Uji Coba Aplikasi
Pengujian aplikasi bertujuan untuk menguji kesesuaian antara fitur dan fungsi yang seharusnya dilakukan. Pengujian dilakukan dengan menggunakan Blackbox Testing. Hasil dari pengujian tersebut dapat dilihat pada Tabel berikut ini :
Tabel 1. Uji Coba Hasil
Bentuk Pengujian Keterangan Hasil
Pengujian Mengklik aplikasi
untuk pertama kali
Menampilkan Splash Screen yang berisi
logo software pembuatan aplikasi Valid Mengklik menu Start Menampilkan kamera AR Valid Melacak marker
dengan kamera AR
Menampilkan objek 3D sesuai marker
yang dilacak Valid
Mengklik menu About Menampilkan halaman penjelasan
tujuan dan cara penggunaan aplikasi Valid
Mengklik menu Help Menampilkan halaman tentang langkah-
langkah menggunakan aplikasi Valid
Mengklik menu Marker
Menampilkan halaman yang berisi penjelasan serta button yang berfungsi untuk mendapatkan marker
Valid
Mengklik button Get Marker
Menghubungkan aplikasi dengan tempat untuk mendapatkan marker yaitu google drive
Valid
Mengklik tombol Back pada setiap halaman
Menampilkan atau kembali ke halaman
utama yaitu halaman menu Valid
Mengklik tombol Exit Menutup aplikasi Valid
3.6. Pembahasan
Setelah dilakukannya tahapan perancangan sampai tahap uji coba pada aplikasi maka ada beberapa kelebihan pada aplikasi yaitu sebagai berikut :
1. Ratting marker pada aplikasi ini bernilai cukup tinggi yaitu mulai dari 3 bintang atau lebih yang artinya marker cukup akurat untuk ditracking atau dilacak
2. Objek dibuat semenarik mungkin dengan warna yang hampir sama dengan objek aslinya 3. Aplikasi termasuk kategori user friendly karena memiliki tampilan yang simple
4. Aplikasi dapat digunakan secara offline sehingga tidak memerlukan jaringan internet
Selain itu adapun kekurangan dari aplikasi ini ialah:
1. Objek tidak dibuat secara detail dan lebih terperinci 2. Objek sering tumpang tindih antar satu dan yang lainnya 3. Jumlah objek terbatas
4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil rancangan dalam peneltian membuat aplikasi augmented reality pengenalan alat robotika dasar berbasis android, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Penelitian telah melakukan pembuatan aplikasi yang dapat mengenalkan alat robotika dalam bentuk tiga dimensi (3D) dengan menggunakan teknologi augmented reality serta aplikasi juga dibuat berbasis android agar penggunaan lebih praktis dan efisien.
2. Aplikasi dirancang dengan memunculkan objek tiga dimensi (3D) beserta teks penjelasan singkat tentang pengenalan alat robotika sesuai dengan marker yang sedang dilacak oleh aplikasi.
5. SARAN
Dalam penelitian kali ini, Penulis menyadari masih banyak kekurangan yang ada dalam aplikasi yang dirancang. Oleh karena itu adapun saran yang dapat digunakan untuk mengembangkan aplikasi ini ke depannya adalah sebagai berikut:
1. Sebaiknya gunakan desain objek yang lebih detail agar Pengguna semakin mengenali alat yang muncul
2. Diharapkan aplikasi memiliki lebih banyak fitur-fitur yang berguna dan menarik
3. Diharapkan kedepannya objek tiga dimensi alat robotika dasar agar diperbanyak sehingga aplikasi menjadi lebih komplit
DAFTAR PUSTAKA
[1] Putra, T., I., Kurniawan, H., & Nasari, F. (2019). Rancang Bangun Alat Pembersih Lantai Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535 Dengan Navigasi Android. IT Journal, 7(1), 36-50.
[2] Apriyani, M., E., & Gustianto, R. (2015). Augmented Reality sebagai Alat Pengenalan Hewan Purbakala dengan Animasi 3D menggunakan Metode Single Marker. Jurnal Infotel, 7(1), 47-52.
[3] Rahayu, S., L., Kusrini., & Fatta, H., A. (2016). Rancang Bangun Augmented Reality Pada Data Menu Restoran. Eksplora Informatika, 6(1), 22-32.
[4] Meizar, A., Ambiyar., Verawardina, U., & Prasetyo. (2021). Designing Augmented Reality Surah Al-Fatihah Application in Assisting Learning for Children. Jurnal Mantik, 4(4), 2325-2330.
[5] Sarumaha, V., D., Agustin, F., & Tanjung, D., Y., H. (2020). Rancang Bangun Aplikasi Client – Server Control Slide Presentation Berbasis Desktop Dan Android. Jurnal FTIK, 1(1), 781-792.
[6] Rahmad, I., F., & Fragastia, V., A. (2014). Perancangan Navigasi Robot Berbasis Suara Menggunakan Android. Seminar Nasional Informatika, 320-324.
[7] Tambunan, R., Y., Ekadiansyah, E., & Azhar, A., H. (2020). Perancangan Dan Implementasi Robot Pemadam Kebakaran Berbasis Android. Jurnal FTIK, 1(1), 236-245.
[8] Haryanto, E., V., Lubis, E., L., Saleh, A., Fujiati., & Lubis, N., I. (2018). Implementation of Augmented Reality of Android Based Animal Recognition using Marker Based Tracking Methods. Journal of Physics: Conference Series, 1-5.
[9] Rahman, R., F., & Haryanto, E., V. (2020). Perancangan Media Pembelajaran Metamorfosis Serangga Menggunakan Augmented Reality Berbasis Android. Jurnal FTIK, 1(1), 1049-1062.
[10] Gunawan, H., Haryanto, E., V., & Akbar, M., B. (2020). Media Pembelajaran Pengenalan Rambu-Rambu Lalu Lintas Untuk Anak Usia Dini Menggunakan Augmented Reality Berbasis Android. Jurnal FTIK, 1(1), 545-556.
[11] Aprilia, N., & Rosnelly, R. (2020). Aplikasi Media Pembelajaran Pengenalan Angka Dan Huruf Untuk Anak Usia Dini Menggunakan Augmented Reality Berbasis Android. Jurnal FTIK, 1(1), 967-980.
[12] Hendini, A. (2016). Pemodelan UML Sistem Informasi Monitoring Penjualan Dan Stok Barang (Studi Kasus: Distro Zhezha Pontianak). Jurnal Khatulistiwa Informatika, IV(2), 107-116.
