Ilustrasi (gettyimages)
Jakarta
- Jenis sensor yang biasanya digunakan awak pesawat dalam penentuan
posisi dan orientasi yang tepat pada suatu sistem teknis mempunyai
peranan yang sangat penting, terutama dalam hal pengendalian suatu
sistem navigasi.
Nah, tahukah Anda bahwa salah satu
instrumen utama yang digunakan pada sistem navigasi tersebut adalah
sensor Inertial Measurement Unit (IMU)?
IMU umumnya terdiri dari
kombinasi sensor percepatan (accelerometer), sensor angular (gyroscope)
dan sebagian ada yang dilengkapi dengan sensor penentuan medan magnet
(magnetometer) untuk menjejaki keberadaan dan pergerakan suatu benda.
IMU biasa digunakan untuk keperluan pesawat terbang, pesawat penjelajah
angkasa, pesawat tanpa awak, ataupun satelit.
Ramainya penggunaan
pesawat perang tanpa awak (UAV-unmanned aerial vehicle) yang kemarin
hangat diberitakan ketika tentara Amerika Serikat melakukan serangannya
ke Afganistan tidak akan lepas dari dasar teknologi ini.
Dalam
perkembangan teknologi avionik dan kendaraan tanpa awak tersebut, sebuah
sistem yang dinamakan AHRS (Attitude and Heading Reference System)
memegang peranan yang sangat penting di sini.
Peranan sistem
AHRS sangat dibutuhkan untuk memberikan informasi dan visualisasi yang
akurat tentang perilaku pesawat seperti kecepatan, ketinggian, arah, dan
sudut inklinasi pesawat kepada pilot.
Visualisasi yang akurat
tersebut sangatlah penting karena ada kondisi-kondisi tertentu saat
indra perasa manusia mengalami salah persepsi dalam penerbangan sehingga
sangat tidak mungkin untuk mengandalkan indera perasa manusia sebagai
alat bantu navigasi penerbangan.
Sedangkan pada konteks kendaraan
tanpa awak, peranan AHRS dibutuhkan untuk memberikan informasi dan
visualisasi perilaku objek kepada pemantau yang berada pada jarak yang
tidak memungkinkan untuk melihat objek secara langsung. Sistem ini juga
dapat dikembangkan lebih jauh lagi untuk menyusun kecerdasan buatan
sehingga objek dapat bergerak secara auto-pilot.
Perkembangan
teknologi perangkat keras komputer pribadi dewasa ini begitu pesat.
Hukum Moore mengatakan bahwa setiap 18 bulan, unjuk kerja sebuah
mikroprosesor dapat meningkat menjadi dua kali lipatnya.
Salah
satu penyebabnya adalah semakin banyaknya aplikasi-aplikasi yang
menangani pemrosesan data yang besar seperti pengolah gambar dan animasi
3D menuntut spesifikasi perangkat keras yang kuat agar aplikasi
tersebut dapat berjalan dengan baik.
Perkembangan industri game
yang sangat cepat juga turut mempengaruhi perkembangan teknologi
mikroprosesor, terutama untuk perangkat keras pengolah grafis.
IMU
merupakan komponen penting dalam Inertial navigation system (INS) dan
biasanya digunakan untuk mendeteksi lintasan dengan dead reckoning.
Accelerometer merupakan salah satu sensor yang telah mengalami kemajuan
dan banyak diaplikasikan untuk mengukur kemiringan, vibrasi, percepatan,
dan posisi.
Sedangkan gyroscope berupa sensor gyro untuk
menentukan orientasi gerak dengan bertumpu pada roda atau cakram yang
berotasi dengan cepat pada sumbu, dan magnetometer adalah instrumen
ilmiah yang digunakan untuk mengukur kekuatan atau arah medan magnet di
sekitar alat tersebut.
Pengembangan dan penelitian sensor IMU
sampai saat ini masih terus dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan
sensor IMU yang ideal, akurat, bentuk minimalis, pembacaan cepat, tahan
derau, dan hemat.
Dalam aplikasinya, saat ini sensor IMU tidak
hanya digunakan pada keperluan navigasi pesawat, namun sudah menjalar ke
berbagai perangkat elektronik pintar lainnya, seperti halnya
smartphone, komputer tablet, dan lain sebagainya.
Sensor
tersebut umumnya secara dasar digunakan untuk mendeteksi posisi
perangkat apakah dalam keadaan posisi portrait/tegak atau
landskip/miring. Sehingga dengan output dari sensor tersebut bisa
dijadikan navigasi perangkat lunak sebagai sensor sensitifitas virtual
percepatan dan gravitasi.
Peluang di Masa DepanDalam bahasan kali ini,
penulis mencoba melakukan riset bersama profesor pembimbing di Hochsule
Darmstadt Jerman tentang pemanfaatkan sensor IMU tersebut untuk kontrol
karakter game 3D dalam pergerakan roll, pitch, dan yaw dengan pengukuran
6 DOF (degree of freedom / derajat kebebasan).
Untuk mengetahui
reaksi daripada sensor tersebut, saya pecah menjadi layer-layer
penyusun dasarnya yaitu accelerator, gyroscope, dan magnetometer dalam
sebuah grafik yang real time.
Berikutnya, aplikasi dasar yang
dikembangkan dengan bahasa program C# ini awalnya dibuat untuk
menggerakkan balok 3D yang secara sederhana dibangun dengan
matrix-matrix penyusun titik 3D, kemudian diambil titik tengah sebagai
center of gravity dan digerakkan dengan pergerakan roll, pitch, dan yaw
sesuai gerakan sensor yang dihubungkan melalui kabel USB secara live.
Apple,
Samsung dan beberapa produk yang telah mengembangkan smartphone dan
tabletnya dengan accelerometer sensor menjadi pionir lahirnya teknologi
baru yang mungkin akan semakin menghapuskan gap antara dunia virtual dan
dunia nyata.
Lahirnya game seperti Asquardon, game pesawat yang
sudah didesain dengan kendali sensor accelerometer adalah bukti konkret
bahwa pengembangan sensor IMU ini semakin merambah ke mana-mana.
IMU
sensor yang bentuknya semakin mini dengan beberapa fitur sensor
sensitivitas terhadap gravitasi, percepatan dan gyro bisa jadi adalah
jembatan virtual berikutnya setelah teknologi touchscreen yang lagi
marak dan meluas aplikasinya saat ini.
Dengan adanya IMU sensor
yang plug and play dan hadirnya dalam bentuk wireless, sensor pemancar
dan penerima IMU tersebut akan semakin leluasa dalam pengembangannya.
Pada
riset pengembangan lainnya oleh Clemens Satzger di TU Muenchen dalam
risetnya yang berjudul "Fusion of Six Dimensional Sensor Data using
Physics Engines", penggunaan sensor IMU wireless telah difungsikan
dengan cara menempelkan IMU pemancar ke beberapa titik dibagian tubuh
user.
Dengan metode tersebut bisa jadi teknologi kamera yang
belakangan banyak digunakan sebagai kontrol langsung, yaitu dengan cara
memasang marker di tubuh user dan disorot dengan kamera untuk diambil
titik-titik gerakannya, akan mulai tergeser karena kamera masih sensitif
terhadap cahaya.
Dalam keadaan cahaya terang, sensor kamera
akan sulit berfungsi dengan baik, sementara sensor IMU didesain dengan
media komunikasi gelombang.
Sehingga dengan metode seperti
penempelan IMU wireless ke titik tubuh user tersebut, ke depan seorang
gamer akan lebih leluasa bermain dengan dunia virtualnya, tanpa harus
menggunakan joystick dengan memencet tombol kanan, kiri, atas dan bawah
lagi.
Cukup dengan menggerakkan tangan atau tubuh yang telah
ditempeli sensor mini wireless IMU. Hal ini juga dan dapat dilakukan di
tempat mana saja dan pastinya juga akan lebih cepat bereaksi daripada
menggunakan sorot kamera, karena pengiriman sinyal sensor akan terbebas
dari gangguan noise cahaya matahari dan cahaya lainnya.
Sumber Berita