PENDAHULUAN Latar Belakang UAV (Unmanned Aerial Vehicle) atau pesawat tanpa awak atau drone adalah sebuah mesin yang mampu terbang dan dikendalikan oleh pilot dari jarak jauh. Pergerakan UAV sendiri dipengaruhi oleh kecepatan tiap motornya. Beberapa tahun belakangan, UAV mulai digemari di Indonesia terutama untuk keperluan peliputan berita seperti peliputan kemacetan lalu lintas dengan menyusuri jalan raya atau tol. Industri hiburan dan sipil juga menggunakan UAV sebagai alat penangkap foto maupun video yang dirasa lebih baik hasilnya jika diambil dari udara. Parrot AR.Drone merupakan salah satu UAV jenis quadcopter (empat motor dan baling-baling propeller) buatan perusahaan Prancis, Parrot. AR.Drone dirancang agar dapat dikendalikan menggunakan smartphone melalui transmisi data nirkabel (wifi) dan dilengkapi dengan dua kamera yang terletak di depan badan pesawat (2 MP) dan di bawah badan pesawat (0.3 MP). Kamera tersebut digunakan untuk merekam dan memotret objek saat AR.Drone diterbangkan. Karena fitur tersebut, AR.Drone sering digunakan untuk pengambilan gambar maupun video. Sejak dirilisnya Parrot AR.Drone, banyak programmer dan developer yang mengembangkan sistem AR.Drone. Banyak dari mereka yang berkonsentrasi mengembangkan sistem pengolahan citra digital menggunakan AR.Drone. Sehingga, banyak penelitian maupun lomba dengan menggunakan AR.Drone yang telah dikembangkan. KIPR Autonomous Aerial Vehicle Contest, merupakan salah satu lomba yang menggunakan Parrot AR.Drone yang diadakan oleh University of Oklahoma pada tahun 2011. Lomba tersebut mengharuskan AR.Drone untuk terbang dan mendarat pada landasan secara autonomous dengan memanfaatkan pengolahan citra digital untuk mendeteksi landasan. Robot Operating System (ROS) adalah framework yang berisi library, driver, maupun peralatan (tools) untuk memudahkan pembuatan program yang kompleks pada berbagai platform robot. ROS digunakan agar setiap developer robot dapat mengembangkan program dengan style yang sama, sehingga terjadi
kesamaan programming style yang bertujuan agar memudahkan komunitas sesama developer robot untuk sharing dan mengembangkan robot dengan berbagai macam jenis. Parrot AR.Drone merupakan salah satu jenis robot yang memiliki kompatibilitas dengan sistem ROS. Sehingga, pengembangan AR.Drone dapat dilakukan dengan menggunakan pustaka maupun tools yang telah dikembangkan dari developer sebelumnya. Dengan begitu, pengolahan citra digital dapat diterapkan pada AR.Drone dengan menggunakan platform ROS. Melihat peluang tersebut, penulis berinisiatif mengimplementasikan pengolahan citra digital pada AR.Drone agar mampu mendeteksi dan menelusuri garis lintasan dengan memanfaatkan pengolahan citra digital dan sistem Robot Operating System (ROS). Penelitian yang akan dilakukan ini memiliki beberapa peluang untuk dikembangkan lebih lanjut, seperti: membuka cabang lomba baru line follower menggunakan drone ataupun dapat mengikuti marka jalan raya untuk mengamati arus lalu lintas. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan masalah penelitian, yaitu: Bagaimana membuat sistem pendeteksian dan penelusuran garis lintasan menggunakan AR.Drone berbasis pengolahan citra digital dan Robot Operating System. Batasan Masalah Dalam pembuatan dan uji coba sistem ini, diberikan beberapa batasan masalah sebagai berikut : a. Drone yang digunakan adalah satu kit Parrot AR.Drone versi 2. b. Pengujian dilakukan di dalam ruangan dengan penerangan cukup tanpa ada gangguan yang dapat menyebabkan perubahan posisi pada AR.Drone. c. Penelitian ini menggunakan kamera bawah AR.Drone dikarenakan keterbatasan ruang pengujian dan fitur AR.Drone versi 2 yang hanya mampu mengakses satu bagian kamera dalam satu waktu.
d. Garis lintasan yang digunakan adalah berwarna hitam dengan lebar 10 cm dan warna background disekitarnya adalah putih. Garis lintasan yang digunakan untuk pengujian berupa garis lurus dan melengkung dengan derajat lengkung sebesar 90 o dan garis belok dengan besarnya derajat sebesar 135 o. Masing-masing 1 buah garis lintasan tanpa percabangan. e. Fokus penelitian ini adalah menerapkan pengolahan citra digital dan Robot Operating System untuk mendeteksi garis lintasan menggunakan drone. f. Gerak geometri (pitch, yaw, roll) yang digunakan pada drone adalah default dari Parrot AR.Drone v.2. Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah membuat sistem pendeteksian dan penelusuran garis lintasan menggunakan AR.Drone dengan memanfaatkan pengolahan citra digital dan Robot Operating System. Manfaat Dengan diterapkannya penelitian ini, maka manfaat yang dihasilkan dari penerapan line following pada AR.Drone, yaitu: terbukanya peluang membuat cabang jenis lomba baru pada kompetisi robot terbang, dan mampu mengembangkan penelitian ke tingkat lebih lanjut seperti penelusuran jalan raya untuk memantau arus lalu lintas menggunakan drone dengan memanfaatkan pengolahan citra digital maupun Robot Operating System. Metodologi Penelitian Metodologi penelitian yang dipakai dalam penelitian ini meliputi: 1. Melakukan identifikasi penelitian dari tema yang dilatarbelakangi oleh kemampuan AR.Drone dalam mengidentifikasi objek, menganalisis sebagai permasalahan yang masih ada, dan mencari solusi atas masalah yang ditemukan.
2. Merumuskan tujuan dari penelitian. Tujuan penelitian ini adalah merancang agar AR.Drone dapat digunakan untuk mendeteksi dan menelusuri garis lintasan dengan pengolahan citra digital. 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 Robot Operating System (ROS), AR.Drone, serta pengolahan citra digital. 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 hardware (AR.Drone), yaitu: a. Pemasangan atau instalasi pustaka open-source OpenCV dan Robot Operating System (ROS) pada perangkat laptop sebagai sistem untuk media komunikasi data antar drone dengan laptop. b. Merancang kode program pengolahan citra digital dengan pustaka OpenCV. Kode program tersebut berisi perintah untuk mengenali garis lintasan yang digunakan untuk penelusuran garis lintasan. Selanjutnya, data olahan citra tersebut digunakan untuk memberi perintah navigasi ke drone melalui Robot Operating System. 5. Pengujian pada bagian sistem yaitu pada kinerja drone meliputi kalibrasi warna untuk pendeteksian garis, pengaruh ketinggian terhadap pembacaan garis lintasan, respon kamera drone pada saat kondisi statis maupun dinamis, pengujian deteksi garis lintasan, dan pengujian penelusuran garis lintasan. 6. Tahap terakhir yaitu dilakukan analisis data yang didapat dari pengujian alat, dalam hal ini berupa drone saat melakukan pendeteksian maupun penelusuran garis lintasan. Dari semua proses ini akan didapat kesimpulan. adalah: Sistematika Penulisan Laporan penelitian ini terdiri dari tujuh bab, di mana isi dari setiap bab
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 jalur menggunakan drone 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 berupa teori mengenai perangkat keras dan perangkat lunak dari sistem. BAB IV : PERANCANGAN SISTEM Berisi penejelasan mengenai perancangan sistem 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 : KESIMPULAN DAN SARAN Memuat kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan dan masukan untuk perbaikan serta pengembangan sistem pada masa mendatang.