KONTROL PERGERAKAN KURSI RODA ELEKTRIK BERDASAR PENGENALAN POLA JARI TANGAN DENGAN METODE CONVOLUTIONAL-LSTM
Isi Artikel Utama
Abstrak
Wheelchairs are a tool for people with disabilities who have difficulty walking to do their daily activities. Users of conventional wheelchairs will quickly get tired if they have to walk long distances. The application of technology has expanded in all fields including biomedical. With the advancement of technology, a variety of wheelchair control interfaces have been developed.In this study, the researchers will develop on the navigation control of the movement of the electric wheelchair based on the identification of the finger posture of the hand. Five finger patterns represent the motion of the wheelchairs to move forward, backwards, right, left, and stop. The research data set was successfully collected as much as 8000 data per finger pattern with a total of 40,000 samples. The proposed methods by the researchers are using deep learning methods such as Convolutional Neural Network (CNN) and Long Short-Term Memory (LSTM). The combination of CNN and LSTM was chosen because the CNN method is highly focused on solving current object recognition problems. The combination with the LSTM method is expected to increase the degree of accuracy of the identification of five finger patterns that represent the movement of the wheelchair: forward, backward, right, left, and stop. Based on the results of offline testing, the accuracy score was 96.9% and the average response time was 179 ms. The highest accurate value in the advanced class was 99.7% and the lowest accurately in the stop and right classes was 97.9%. The greatest recall or sensitivity value at the stop class is 99.6% and the least recall value on the left class is 9.7%. The system is capable of predicting as much as ±6 frames per second. (fps).
Abstrak
Kursi roda merupakan alat bantu bagi penyandang disabilitas yang mengalami kesulitan berjalan untuk melakukan aktifitas sehari-hari. Pengguna kursi roda konvensional akan cepat lelah jika harus berjalan jauh. Penerapan teknologi telah merambah pada semua bidang termasuk dalam bidang biomedis. Seiring dengan perkembangan teknologi, telah dikembangkan berbagai antarmuka kontrol kursi roda.Pada penelitian ini peneliti akan melakukan pengembangan pada kontrol navigasi pergerakan kursi roda elektrik berdasarkan pengenalan pose jari tangan. Lima pola jari tangan mewakili pergerakan kursi roda untuk bergerak maju, mundur, kanan, kiri, dan berhenti. Dataset penelitian yang berhasil dikumpulkan sebanyak 8000 gambar data tiap pola jari tangan dengan total sampel sebanyak 40000 gambar. Metode yang peneliti usulkan menggunakan metode deep learning yaitu Convolutional Neural Network (CNN) dan Long Short-Term Memory (LSTM). Metode gabungan CNN dan LSTM dipilih karena metode CNN sangat mumpuni untuk menyelesaikan permasalahan pengenalan objek saat ini. Penggabungan dengan metode LSTM diharapkan menambah tingkat akurasi dari pengenalan lima pola jari tangan yang mewakili pergerakan kursi roda yaitu maju, mundur, kanan, kiri, dan berhenti. Berdasarkan hasil pengujian offline didapatkan nilai akurasi sebesar 96,9% dan rata-rata time respon sebesar 179 ms. Nilai presisi paling besar pada kelas maju sebesar 99,7% dan nilai presisi paling kecil pada kelas berhenti dan kanan sebesar 97,9%. Nilai recall atau sensivitas paling besar pada kelas berhenti sebesar 99,6% dan nilai recall paling kecil pada kelas kiri sebesar 96,7%. Sistem yang dibuat mampu melakukan prediksi sebanyak ±6 frame per second (fps).
Rincian Artikel

Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Hak Penulis
Sebagai Penulis Jurnal, Anda memiliki hak untuk berbagai kegunaan untuk artikel Anda, termasuk penggunaan oleh institusi atau perusahaan yang mempekerjakan Anda. Hak penulis dapat dilaksanakan tanpa perlu izin khusus. Penulis yang menerbitkan dalam jurnal TESLA: Jurnal Teknik Elektro memiliki hak luas untuk menggunakan karya-karya mereka untuk tujuan pengajaran dan ilmiah tanpa perlu mencari izin, termasuk: digunakan untuk pengajaran di kelas oleh penulis atau lembaga penulis dan presentasi di pertemuan atau konferensi dan mendistribusikan salinan kepada peserta; gunakan untuk pelatihan internal oleh perusahaan penulis; distribusi ke kolega untuk penggunaan penelitian mereka; digunakan dalam kompilasi karya penulis selanjutnya; termasuk dalam tesis atau disertasi; penggunaan kembali sebagian atau kutipan dari artikel dalam karya lain (dengan pengakuan penuh atas artikel final); persiapan karya turunan (selain untuk tujuan komersial) (dengan pengakuan penuh atas artikel akhir); posting sukarela di situs web terbuka yang dioperasikan oleh penulis atau lembaga penulis untuk tujuan ilmiah (harus mengikuti CC dengan Lisensi SA).
Penulis dapat menyalin dan mendistribusikan ulang materi dalam media atau format apa pun, dan mencampur, memodifikasi, dan membuat materi untuk tujuan apa pun, bahkan secara komersial, tetapi mereka harus memberikan kredit yang sesuai (mengutip artikel atau konten), memberikan tautan ke lisensi, dan menunjukkan jika ada perubahan. Jika Anda mencampur, memodifikasi, atau membuat materi, Anda harus mendistribusikan kembali kontribusi Anda di bawah lisensi yang sama seperti aslinya.
Perjanjian Transfer Hak Cipta (untuk Penerbitan)
Penulis yang mengirimkan naskah melakukannya dengan pemahaman bahwa jika diterima untuk publikasi, publikasi hak cipta dari artikel tersebut akan diberikan / ditransfer ke TESLA: Jurnal Program Studi Teknik Elektro dan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Tarumanagara sebagai Penerbit Jurnal. Setelah menerima artikel, penulis akan diminta untuk menyelesaikan 'Perjanjian Transfer Hak Cipta' (lihat informasi lebih lanjut tentang ini). E-mail akan dikirim ke penulis terkait yang mengkonfirmasi penerimaan naskah beserta formulir 'Perjanjian Transfer Hak Cipta' dengan versi online dari perjanjian ini.
TESLA: Jurnal Teknik Elektro dan Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Tarumanagara, Editor dan Dewan Penasihat Nasional dari Dewan Penasihat, berupaya sebaik mungkin untuk memastikan bahwa tidak ada data, pendapat, atau pernyataan yang salah, menyesatkan, opini atau pernyataan diterbitkan dalam jurnal. Dengan cara apa pun, isi artikel dan iklan yang diterbitkan dalam TESLA: Jurnal Teknik Elektro adalah tanggung jawab tunggal dan eksklusif masing-masing penulis dan pengiklan.
Ingat, meskipun kami meminta transfer hak cipta, penulis jurnal kami tetap (atau diberikan kembali) hak ilmiah yang signifikan seperti yang disebutkan sebelumnya.
Formulir Copyright Transfer Agreement (CTA) dapat diunduh di sini: [TESLA Copyright Transfer Agreement Form (CTA): Journal of Electrical Engineering 2020]
Formulir hak cipta harus ditandatangani secara elektronik dan dikirim ke Kantor Editorial dalam bentuk email asli di bawah ini:
Ir. Wahidin Wahab, MSc, PhD. (Pemimpin Redaksi)
Kantor Editorial TESLA: Jurnal Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara
Jl. Letjen S. Parman No. 1 Grogol Petamburan, Jakarta Barat, Indonesia 11440
Tel: 085156207206 (a.n Sofyan maulana)
E-mail: tesla@ft.untar.ac.id
Referensi
A. Mais, Media Pembelajaran Anak Berkebutuhan Khusus. 2016.
BPS, Penduduk Indonesia hasil SUPAS 2015. Badan Pusat Statistik Indonesia, 2015. [Online]. Available: http://repositorio.unan.edu.ni/2986/1/5624.pdf
T. I. Kusumawati, “Komunikasi Verbal Dan Nonverbal,” J. Pendidik. dan Konseling, vol. 6, no. 2, pp. 83–98, 2016.
A. Sunyoto and A. Harjoko, “Review Teknik, Teknologi, Metodologi dan Implementasi Pengenalan Gestur Tangan Berbasis Visi,” Semin. Nas. Apl. Teknol. Inf., p. H-7, 2014, [Online]. Available: http://jurnal.uii.ac.id/Snati/article/view/3290
W. Dar, Sistem kendali Cerdas. Yogyakarta: Graha Ilmu, 2011.
S. Anwar, S. K. Sinha, S. Vivek, and V. Ashank, “Hand gesture recognition: A survey,” Lect. Notes Electr. Eng., vol. 511, no. 3, pp. 365–371, 2019, doi: 10.1007/978-981-13-0776-8_33.
C. a. Pickering, K. J. Burnham, and M. J. Richardson, “A research study of hand gesture recognition technologies and applications for human vehicle interaction,” 3rd Conf. Automot. …, pp. 1–15, 2007, [Online]. Available: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.135.7688&rep=rep1&type=pdf
A. Anam, K., & Saleh, “Intelligent wheelchair control system based on finger pose recognition,” 2020, pp. 257–261. doi: 10.23919/EECSI50503.2020.9251907.
A. Nur Sasongko, “Kendali Model Kursi Roda dengan Electromyograf dan Accelerometer Menggunakan Metode Jaringan Saraf Tiruan,” ALINIER J. Artif. Intell. Appl., vol. 1, no. 2, pp. 59–68, 2020, doi: 10.36040/alinier.v1i2.2969.
D. Sukoco, “Accelerometer Gy-61 sebagai Pengendali Kursi Roda untuk Penyandang Disabilitas Berbasis Android,” pp. 259–262, 2019.
S. Ashok, “High-level hands-free control of wheelchair–a review,” J. Med. Eng. Technol., vol. 41, no. 1, pp. 46–64, 2017, doi: 10.1080/03091902.2016.1210685.
K. Fukushima, “Neocognitron: A self-organizing neural network model for a mechanism of pattern recognition unaffected by shift in position,” Biol. Cybern., vol. 36, no. 4, pp. 193–202, 1980, doi: 10.1007/BF00344251.
D. Hubel and T. Wiesel, “RECEPTIVE FIELDS OF SINGLE NEURONES IN THE CAT ’ S STRIATE CORTEX By D . H . HUBEL * AND T . N . WIESEL * From the Wilmer Institute , The Johns Hopkins Hospital and In the central nervous system the visual pathway from retina to striate cortex provides an,” J. Physiol., vol. 148(3), 57, pp. 574–591, 1959.
S. Hochreiter and J. Schmidhuber, “Long Short-Term Memory,” Neural Comput., vol. 9, no. 8, pp. 1735–1780, 1997, doi: 10.1162/neco.1997.9.8.1735.
Eko Prasetyo, Data Mining: Konsep dan Aplikasi menggunakan MATLAB, 1st ed. Indonesia: CV Andi Offset, 2012.