BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Perkembangan perangkat human-robot interaction (HRI) dalam waktu ke waktu semaking pesat. Seperti seorang peneliti nyatakan dalam sebuah makalah, yaitu Sanna dkk. (2013) menyatakan bahwa domain yang penting dalam inovasi teknologi dan yang telah membukan jalan menuju cakrawala baru dan penelitian yang menantang adalah human-robot interaction. Awal mulanya HRI berasal dari human-computer interaction (HCI). Pada teknologi sebelumnya seperti sistem tradisional dalam proses interaksinya memerlukan kontak fisik langsung dengan manusia untuk berkomunikasi dengan unit antarmuka seperti keyboard atau mouse. Hal tersebut menjadi pembatas pada ruang lingkup dan dimensi secara interaksi. Dengan munculnya gerakan berdasarkan natural-user interfaces (NUI) yang inovatif, maka teknik komunikasi akan berkembang, terutama di bidang kontrol sebuah mobile platform (Pavlovic, 1997).
Salah satu dari sebuah interaksi antara komputer dengan manusia adalah melalui suatu gerakan tubuh atau gestur dan postur tubuh manusia yang ditangkap oleh sebuah sensor yang bernama Kinect. Interaksi dengan robot yang berbasis gestur dimungkinkan dapat dioperasikan oleh pengguna yang tidak mahir dalam mengendalikan sebuah robot dengan metode komunikasi yang tradisional, karena komunikasi tersebut hanya dapat digunakan oleh seseorang yang memiliki banyak pemahaman terhadap fungsi-fungsi pada keyboard (C. Hu dkk., 2003). Dengan demikian, hal tersebut dapat menunjukkan pada pentingnya robot dilengkapi dengan antarmuka NUI. Oleh karena itu, dengan ditemukannya sebuah piranti Kinect yang revolusioner mampu menangkap gerakan manusia dengan menggunakan teknologi kamera red green blue (RGB) dan kamera infra merah sebagai pendeteksi kedalaman permukaan. Microsoft X-Box Kinect Sensor ini sudah sangat populer digunakan oleh masyarakat, oleh karena itu hanya bagaimana memanfaatkan teknologi ini saja menjadi suatu teknologi yang dapat membantu dan bermanfaat.
Dalam pengenalan gestur tubuh yang terekam oleh Kinect, maka diperlukan sebuah middleware bernama The Flexible Action and Articulated Skeleton Toolkit (FAAST) yang dapat memfasilitasi integrasi kontrol tubuh keseluruhan dengan aplikasi virtual reality menggunakan depth sensor OpenNI-Compliant (PrimeSensor dan Microsoft Kinect). Dengan demikian, FAAST dapat mengaktifkan interaksi alami (NUI) yang tidak secara eksplisit dikembangkan untuk mendukung masukan dari sensor gerak (Suma et al., 2011).
Dalam pemanfaatan teknologi dari sebuah sistem yang mampu mengenali gestur tubuh dan postur tubuh sebagai sebuah instruksi ini dapat digunakan untuk mengendalikan sebuah perangkat piranti bergerak, yaitu AR.Drone. AR.Drone ini adalah sebuah perangkat yang termasuk dalam kategori unmanned aerial vehicle (UAV) yang memiliki empat buah rotor atau biasa disebut quadrotor. AR.Drone ini dapat diakses oleh perangkat komputer melalui sebuah komunikasi Wi-Fi. Dengan sentuhan dari program yang terbangun, maka AR.Drone ini dapat dikendalikan dengan gerakan tangan pengguna yang ditangkap oleh perangkat Kinect.
Berdasarkan latar belakang di atas, maka dalam penelitian ini akan dirancang bangun sebuah sistem yang dapat mengendalikan AR.Drone dengan sebuah gerakan atau gestur tubuh dan postur tubuh sebagai instruksi yang ditangkap oleh perangkat kamera Kinect.
1.2. Rumusan Masalah
Dari latar belakang masalah yang ada, dapat dirumuskan permasalahan yang akan dibahas pada proposal skripsi ini adalah bagaimana quadrotor terbang dengan menggunakan sistem kendali berbasis Kinect sebagai perangkat motion capture.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah mengimplementasikan sistem kendali quadrotor menggunakan gerakan tangan yang ditangkap oleh sebuah kamera Kinect dengan memanfaatkan pustaka The Flexible Action and Articulated Skeleton Toolkit (FAAST) yang dapat diterapkan pada perangkat tersebut.
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk mempermudah cara berinteraksi antara manusia dengan robot sehingga pengendali memberikan gestur sebagai sinyal perintah secara natural.
1.5. Batasan Masalah
Pembatasan masalah pada proposal skripsi ini adalah sebagai berikut: 1. Bagian tubuh yang diteliti adalah tangan kanan dan kiri.
2. Tinggi user ditetapkan lebih dari 160 cm dan kurang dari 175 cm. 3. Dilakukan sepuluh kali percobaan untuk setiap instruksi.
4. Pada percobaan motion capture akan dilakukan pada area tracking. 5. Banyaknya user yang memberikan instruksi sejumlah satu orang. 6. Banyaknya quadrotor yang dikendalikan sejumlah satu unit. 7. Di penelitian ini menggunakan quadrotor yang sudah stabil.
8. Perangkat motion capture yang digunakan adalah Microsoft Kinect Ver. 1. 9. Pengujian dilakukan di dalam ruangan dengan tinggi 3,5 m, lebar 9 m, dan
panjang 9 m.
1.6 Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian ini meliputi langkah-langkah yang telah ditempuh adalah:
1. Melakukan identifikasi masalah dari tema yang dilatarbelakangi oleh kemampuan FAAST pada Microsoft Kinect dalam mengidentifikasi gestur dan postur tubuh, menganalisis sebagai permasalahan yang masih ada, dan mencari solusi atas masalah yang ditemukan.
2. Merumuskan tujuan dari penelitian. Tujuan penelitian ini adalah merancang sistem kendali untuk AR.Drone yang dikendalikan oleh gestur dan postur tubuh melalui penelusuran yang dilakukan oleh Microsoft Kinect dengan library FAAST.
3. Melakukan pembelajaran lebih lanjut tentang sistem yang dibahas pada penelitian ini dengan metode:
a. Studi literatur, yaitu mempelajari artikel, jurnal, karya tulis, makalah, serta buku-buku terkait dengan FAAST, Kinect, dan AR.Drone.
b. Studi konsultasi kepada dosen pembimbing mengenai rancangan sistem serta berdiskusi bersama tim yang melakukan penelitian yang serupa mengenai cara kerja sistem.
4. Membuat perancangan sistem terhadap perangkat keras, yaitu:
a. Pemasangan dan instalasi library FAAST di dalam Visual Studio Community 2015 pada perangkat komputer sebagai sistem untuk media komunikasi antara Kinect dengan komputer, sehingga komputer dapat menerima data skeletal tubuh yang ditangkap oleh Kinect.
b. Pemasangan dan instalasi AR.Drone agar dapat terhubung dengan perangkat komputer, sehingga komputer dapat mengirimkan instruksi dan menerima data navigasi dari AR.Drone.
c. Merancang kode program pengolahan skeleton dengan library FAAST. Kode program tersebut berisi perintah untuk mengenali gestur dan postur tubuh yang tertangkap. Selanjutnya, data olahan tersebut digunakan untuk memberi perintah navigasi ke AR.Drone.
5. Pengujian pada bagian sistem yaitu pada kinerja penelusuran skeleton dari gestur dan postur pengguna yang ditangkap oleh Kinect, pengaruh ketinggian Kinect terhadap penelusuran skeleton, pengaruh jauh Kinect dari pengguna terhadap penelusuran skeleton, pengujian dari respon AR.Drone apabila telah diberikan suatu sinya instruksi dari sistem.
6. Tahap terakhir yaitu dilakukan analisis data yang didapat dari pengujian alat, dalam hal ini berupa Kinect saat melakukan penelusuran gestur dan postur pengguna hingga AR.Drone melakukan sebuah perintah navigasi. Dari semua proses ini akan didapat kesimpulan.
1.7 Sistematika Penulisan
Naskah penelitian ini terdiri dari tujuh bab, di mana isi dari setiap bab adalah:
BAB I : PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang masalah yang diteliti, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah pada penelitian, tujuan dan manfaat penelitian, metodologi penelitian, serta sistematika penulisan laporan penelitian.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Memuat penjelasan singkat mengenai sistem penelusuran postur dan gestur rangka manusia menggunakan FAAST pada Microsoft Kinect dan kendali quadrotor menggunakan yang sudah pernah dibuat oleh penulis lain atau sistem terkait yang pernah diteliti yang berhubungan dengan sistem yang sedang penulis teliti.
BAB III : LANDASAN TEORI
Berisi mengenai teori dan penjelasan mengenai komponen-komponen yang diterapkan pada sistem, sebagai dasar penulis untuk melakukan penelitian. Teori-teori tersebut dapat berupa teori yang mengenai perangkat keras dan perangkat lunak dari sistem.
BAB IV : METODE PENELITIAN
Berisi penjelasan mengenai metode penelitian keseluruhan yang dibuat. Mulai dari penjelasan sistem secara umum, hingga penjelasan mengenai komponen yang digunakan dalam membangun sebuah sistem.
BAB V : IMPLEMENTASI
Berisi penjelasan tentang penerapan sistem dari rancangan yang telah dibuat sebelumnya yang meliputi implementasi rancangan perangkat keras dan integrasi dengan perangkat lunak.
BAB VI : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Berisi hasil pengujian fungsionalitas sistem, baik perbagian maupun sistem secara keseluruhan. Hasil yang diperoleh kemudian dianalisis dan dibahas.
BAB VII : PENUTUP
Memuat kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan dan saran untuk perbaikan serta pengembangan sistem pada masa mendatang.
