View
184
Download
37
Category
Preview:
Citation preview
1.1 Latar Belakang
Berkomunikasi merapakan hal yang sangat penting yang bagi setiap orang.
Tanpa berkomunikasi mungkin dunia ini akan terasa hampa. Bagi setiap manusia yang
dilahirkan secara sempurna, berbicara adalah bentuk komunikasi secara spontan,
sederhana dan mudah dipahamai. Tentunya tidak setiap manusia dilahirkan seara
sempurna, ada juga mereka yang dilahirkan dengan kekurangan fisik misanya saja
mereka yang bisu, yaitu orang yang tidak bisa berbicara. Untuk itu bisa berkomunikasi
mereka perlu menggunakan bahasa isyarat.
Bahasa isyarat dapat didefinisikan sebagai kombinasi dari bentuk tangan,
gerakan badan dan lengan, dan ekspresi wajah tanpa berbicara. Bahasa isyarat adalah
media komnukasi yang utama bagi orang tuli dan bisu untuk berkomunikasi dengan
orang lain. Tapi biasanya orang normal tidak mengerti bahasa isyarat yang digunakan
oleh orang bisu dan tuli ini. Maka dari itu, mengerti bahasa isyarat dibutuhkan untuk
menurunkan hambatan berkomunikasi antara komunitas verbal dan non verbal.
Bahasa isyarat bisa memberikan tanda-tanda untuk semua kata-kata. Hal ini
juga memberikan tanda-tanda huruf untuk melakukan kata-kata yang tidak memiliki
tanda yang sesuai dalam bahasa isyarat. Dengan demikian,meskipun kalimat dapat
dibuat dengan menggunakan tanda huruf, tampil dengan tanda-tanda kata-kata akan
lebih cepat. Contoh dari gesture bahasa isyarat dapat dilihat di gambar 1.1.
Ejaan menggunakan jari telah diperkenalkan ke bahasa isyarat untuk melayani
sebagai menjembatani antara bahasa isyarat dan bahasa lisan. Ini adalah representasi
dari sistem penulisan huruf dan sistem numerik yang hanya menggunakan tangan.
Ejaan menggunkan jari merupakan hal pertama yang paling sering dipelajari ketika
mempelajari bahasa isyarat Hal ini memotivasi pemahaman untuk fokus pada
pengenalan jari ejaan yang akan diambil atau diisyaratkan
Menurut perkiraan global yang baru oleh Organisasi Kesehatan Dunia (WHO),
ada sekitar 360 juta orang di dunia hidup bersama untuk menonaktifkan gangguan
pendengaran. Badan ini mengatakan bahwa infeksi telinga adalah penyebab utama dari
kecacatan, terutama di negara-negara berpenghasilan rendah dan menengah. Selain
itu, WHO menambahkan bahwa penyakit menular seperti campak, gondok juga dapat
menyebabkan gangguan pendengaran.
Selama dekade terakhir, upaya besar telah dilakukan untuk mengembangkan
sistem yang mampu untuk menerjemahkan bahasa isyarat ke teks dan pidato. Hal ini
bertujuan untuk memfasilitasi komunikasi antara gangguan pendengaran orang dan
orang-orang normal. banyak peneliti secara aktif belajar untuk menerapkan dan
mengenali bahasa isyarat atau jari ejaan baik menggunakan sarung tangan berbasis
atau Vision approaches.
Gambar 1.1 Gestur dari Bahasa Isyarat
1.2 Rumusan Masalah
1 Bahasa isyarat adalah satu-satunya alat komunikasi yang digunakan oleh orang-
orang tuli berkomunikasi satu sama lain. Namun, orang normal tidak mengerti tanda
bahasa dan ini akan menciptakan sebuah penghalang komunikasi yang besar
antara orang-orang yang tuli dan orang normal.
2 Bahasa isyarat juga tidak mudah untuk belajar karena yang alami perbedaan
struktur kalimat dan tata bahasa.
3 Adanya kebutuhan untuk mengembangkan sebuah sistem yang dapat membantu
dalam menerjemahkan bahasa isyarat menjadi teks dan suara untuk memastikan
komunikasi yang efektif dapat dengan mudah terjadi dalam komunitas ini.
1.3Tujuan
1. Untuk merancang sarung tangan elektronik dengan kombinasi sensor flex,
accelerometer, modul bluetooth dan leonardo Arduino yang dapat mengkonversi
tanda BIM isyarat bahasa dalam teks dan suara.
2. Untuk mengembangkan aplikasi berbasis android yang mengubah teks ke suara
untuk cerdas telepon.
2. Isi
2.1 Macam – Macam teknologi yang berkaitan dengan sarung tangan
2.1.1 P5 Glove.
P5 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.a adalah inovatif, sarung
tangan seperti perangkat periferal,berdasarkan sensor bend eksklusif dan
teknologi pelacakan jarak jauh yang menyediakan pengguna Total interaksi
intuitif dengan 3D dan lingkungan virtual, seperti game, website dan perangkat
lunak pendidikan.
Gambar 2.1.1 P5 Glove
2.1.2 Cyber Glove
Sarung tangan Cyber seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2
memungkinkan pengguna untuk menangkap jari, gerakan tangan, dan lengan
dalam virtual reality secara detail, sehingga memungkinkan pengguna untuk
berinteraksi dengan objek digital dalam virtual reality. Keuntungan sarung tangan
Cyber kepada pelanggan dengan memungkinkan mereka untuk lebih cepat
mengetik dan animasi dalam virtual reality sehingga menghemat baik waktu dan
uang. Selain itu, satu-satunya solusi data sarung tangan adalah menawarkan
baik tenaga kinestetik dan umpan balik vibrotactile. Teknologi haptik ini
menguntungkan pengguna dengan mensimulasikan realistis kekuatan fisik
seperti gravitasi dan digunakan untuk teknik industri, militer, dan Aplikasi
penelitian akademik
Gambar 2.1.2 Cyber Glove
2.1.3 Bahasa Isyarat Recognition System Menggunakan sEMG dan Hidden
Markov model
Proyek oleh Lum Kin Yun (2012) dikembangkan bahasa isyarat sistem
pengenalan menggunakan sEMG dan Hidden Markov Model. Tujuan utama dari
proyek ini adalah untuk mengembangkan sebuah sistem untuk menerjemahkan
bahasa isyarat untuk kata-kata yang akan ditampilkan pada GUI. Sub tujuannya
adalah desain SMEG sensor konfigurasi yang digunakan untuk karakter tunggal
American Sign Language (ASL) recognition, untuk membuat database offline
untuk pengakuan ASL dipilih dan menerapkan tanda sistem pengenalan bahasa
menggunakan Hidden Markov Model (HMM) sebagai classifier.10 Pengumpulan
data dari kulit lengan menggunakan sensor 5 sEMG untuk mengambil perawatan
dari 5 daerah yang berbeda dari kelompok otot di lengan. Ketika bahasa isyarat
dilakukan otot yang sesuai yang terletak di lengan yang mengendalikan gerakan
jari-jari dan tangan akan menghasilkan listrik yang kecil. Sinyal ini akan
ditangkap oleh sensor sEMG dan kemudian data yang dikumpulkan akan
diproses oleh sistem. Proyek ini menggunakan Hidden Markov Model (HMM)
sebagai classifier. Akhirnya, hasil yang dikenali itu ditampilkan pada GUI pada
layar komputer . Posisi sensor sEMG di lengan untuk data proses menangkap
menunjukkan pada Gambar 2.1.3.
Gambar 2.1.3 Posisi sensor sEMG pada lengan bawah
2.2 Cara kerja
Terdapat 2 bagian utama dalam pembuatan proyek ini yaitu desain sirkuit dan
konstruksinya dan membuat software dan algoritma.
Gambar 2.2 Gambaran Proses kerja sarung tangan
A. Desain sirkuit dan kontruksinya
2.2.1. Mikrokontroller sebagai pengontrol sarung tangan
Pengendali utama yang dipilih untuk proyek ini adalah Arduino Leonardo
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2.1(1) The Aduino Leonardo seperti
yang ditunjukkan pada Gambar 2.2.1(2) adalah mikrokontroler berdasarkan
ATmega32u4 papan. Mikrokontroler ini memiliki 20 input output digital pin
termasuk 7 pin yang dapat digunakan sebagai output PWM dan 12 pin sebagai
input analog
Gambar 2.2.1 (1) skematik dari arduino Leonardo
Beberapa fitur dari mikrokontroler ini adalah:
- Kondisi operasi
Dapat didukung melalui koneksi micro USB atau dengan eksternal
- Kekuatan.
Dewan dapat beroperasi pada pasokan eksternal 6 sampai 20 volt.
kisaran yang dianjurkan adalah 7 sampai 12 volt.
- Memori.
ATmega32u4 memiliki memori 32KB yang 4KB digunakan oleh bootloader.
Ini juga memiliki 2,5 KB dari SRAM dan EEPROM 1KB.
- Internet Kecepatan Tinggi PWM
Sampai tujuh 8-bit pasangan PWM dengan independen waktu PWM
dukungan untuk, DC / DC, AC / DC, Inverter, PFC, Lighting
- Fitur Lanjutan Analog
resolusi 10-bit sampai dengan dua Aproksimasi Berturut-turut
- komunikasi Interfaces
ATmega32u4 menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia
pada digital pin RX dan TX.
Juga memungkinkan untuk serial (CDC) komunikasi melalui USB dan muncul
sebagai virtual com port untuk perangkat lunak pada komputer.
Juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI.
Gambar 2.2.1 (2) Arduino Leonardo
2.2.2 Flex Sensor
Sensor Flex adalah sensor yang paling cocok untuk mengukur dan menangkap
gerakan itu gerakan jari. Hambatan perubahan sensor fleksibel tergantung pada
jumlah bend pada sensor. Semakin banyak bend di sensor resistansi dari sensor
akan meningkat. Lentur kisaran resistensi untuk sensor fleksibel kira-kira dari 10K
ohm untuk 40K ohm.
Gambar 2.2.2 (1) Dasar Sikuit Flex Sensor
Gambar 2.2.2 (2) Spesifikasi dari Sensor Flex
fungsi sensor flex untuk mengukur tingkat lentur jari. Perubahan sensor Flex
dalam perlawanan tergantung pada jumlah lentur. Kemampuan sensor fleksibel
untuk mengikuti lentur dengan jari tangan sangat baik. Sensor Flex yang melekat
pada bagian belakang sarung tangan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.2
untuk mendeteksi operator manusia kegiatan "s jari lentur. Sensor yang terhubung
ke tegangan rangkaian pembagi kemudian terhubung ke mikrokontroler untuk
deteksi sinyal analog seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 2.2.2 (3) Nilai analog dari sensor akan direkam melalui monitor
yang seri dalam perangkat lunak Arduino.
Gambar 2.2.2 (3) Koneksi Flex Sensor dan Microcontroller Arduino
Gambar 2.2.2 (4) Membungkuk aktivitas di sudut yang berbeda dari jari
2.2.3 Accelerometer
Accelerometer seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2.3 (1) digunakan untuk
mengukur jumlah statis percepatan gravitasi. Oleh karena itu, accelerometer dapat
mengetahui sudut sarung tangan dimiringkan terhadap bumi. Gambar 2.2.3(2)
menunjukkan blok diagram accelerometer. Accelerometer ini akan dilampirkan di
tengah sarung tangan untuk mengukur sudut miring dari sarung tangan.Tegangan
operasi range untuk accelerometer adalah 1,6-3,6 Volt. itu accelerometer
menggunakan struktur tunggal untuk merasakan x, y dan z sumbu. output tegangan
accelerometer berubah tergantung pada miring terhadap bumi.
Gambar 2.2.3 (1) Acceleometer
Gambar 2.2.3 (2) Blok Diagram dari Acceleometer
2.2.4 BlueBee Bluetooth Module
Sebuah acara modul bluetooth pada Gambar 3.8 digunakan untuk mentransfer
data formulir mikrokontroler untuk ponsel pintar. Modul bluetooth BlueBee dilengkapi
dengan onboard antena, antena memberikan kualitas sinyal yang lebih baik. Kerjanya
seperti serial transparan pelabuhan, yang bekerja dengan berbagai adapter Bluetooth
dan telepon. Ini hanya menyediakan SPP (Serial Port Profile) di mana ia menjadi seri
port COM setelah menetapkan sehubungan dengan Master Bluetooth.
Gambar 2.2.4 BlueBee Bluetooth Module
Spesifikasi modul BlueBee Bluetooth:
Bluetooth Chip: chipset BC04 CSR
Frekuensi Operasi: 2.4 ~ 2.48GHz unlicensed ISM Band
Transmisi jarak: 20 ~ 30 meter ruang bebas
Pasangan Nomor ID: 1234
Tegangan input: 3.3DC / 50mA
Modul Ukuran: 32 x 24 x 9 mm
2.2.5 Maxwell battery 9V
9V baterai (Maxwell) digunakan untuk menyediakan listrik ke sirkuit serta
komponen elektronik dari sarung tangan elektronik. Meskipun ada banyak alternative
untuk baterai, baterai ini memiliki beberapa keunggulan dibandingkan orang lain untuk
digunakan pada sarung tangan. Baterai Maxwell lebih ringan dibandingkan dengan
baterai lain. Gambar 3.9 menunjukkan Maxwell Baterai 9V.
Gambar 2.2.5 Maxwell Battery 9V
B. Membangun Software dan Algoritma
2.3.1 Arduino Software
Arduino IDE adalah aplikasi cross-platform yang ditulis di Java, dan berasal dari
IDE untuk bahasa pemrograman pengolahan dan tulisan proyek. Ini adalah
desain untuk memperkenalkan pemrograman untuk artis dan pendatang baru
lain yang tidak terbiasa dengan pengembangan perangkat lunak. Ini termasuk
editor kode dengan fitur seperti sintaks, pencocokan penjepit dan indentasi
otomatis dan juga mampu kompilasi dan meng-upload program untuk papan
dengan satu klik. ada biasanya tidak perlu untuk mengedit file membuat atau
menjalankan program pada perintah-line interface. Perangkat lunak Arduino
ditunjukkan pada Gambar 2.3.1. Selain itu, Arduino IDE datang dengan library
C++ disebut "Wiring" yang membuat banyak masukan umum dan output operasi
lebih mudah. program Arduino yang ditulis dalam C++, meskipun pengguna
hanya perlu mendefinisikan dua fungsi untuk membuat runnable.
program:
Setup () - fungsi dijalankan sekali pada awal program yang dapat
menginisialisasi pengaturan.
Loop () - fungsi yang disebut berulang-ulang sampai papan power off.
Gambar 2.3.1 Arduino Software
Gambar 2.3.1 (1) Mikrokontroller
2.3.2. MIT App Inventor
App Inventor adalah software untuk membuat aplikasi mobile untuk
Smartphone menggunakan browser web dan contoh screen shot ditunjukkan
pada Gambar 2.3.2 (1) ini perangkat lunak asli yang disediakan oleh Google dan
sekarang dikelola oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT). Fitur ini
hanya mendukung aplikasi desain Android dan pengujian untuk aplikasi baru
yang dibuat. Menggunakan interface grafis yang memungkinkan pengguna untuk
drag dan drop objek visual untuk membuat aplikasi yang dapat berjalan di
Android sistem. Ada dua langkah untuk membuat aplikasi. Pertama adalah
merancang aplikasi Interface grafis menggunakan App Inventor Designer dan
kedua adalah merakit Program blok untuk aplikasi menggunakan App Inventor
Blok Editor.
Gambar 2.3.2 (1) App Inventor Designer
Gambar 2.3.2 (2) App Inventor Blocks Editor
Dalam App Inventor Designer pengguna dapat merancang aplikasi GUI dengan
alat yang diberikan tombol, kanvas, daftar pemilih, kotak centang, jam, gambar,
kotak teks, label dan banyak seperti lagi. Dalam satu daftar proyek ini picker, satu
kotak teks, tiga label dan tiga tombol yang digunakan. Daftar pemilih digunakan
untuk memilih dan menghubungkan perangkat bluetooth dengan aplikasi sementara
kotak teks yang digunakan untuk menampilkan media access control (MAC) alamat
perangkat bluetooth yang terhubung. Label digunakan untuk menampilkan
hubungan antara Status aplikasi dan perangkat bluetooth dan menampilkan teks
mengirim melalui perangkat bluetooth. Terakhir, satu tombol yang digunakan untuk
menghubungkan atau memutuskan koneksi bluetooth dan lainnya dua tombol yang
digunakan untuk mengubah teks ke dalam pidato dan menghapus teks dalam
aplikasi.
App Inventor Blok Editor digunakan untuk program aplikasi untuk cerdas telepon.
Pertama properti layar aplikasi diinisialisasi maka daftar pemilih itu diinisialisasi itu
sifat untuk menampilkan perangkat bluetooth yang tersedia dan menampilkan MAC
alamat dalam kotak teks setelah perangkat bluetooth dipilih menggunakan blok kode
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.3.2 (3)
Gambar 2.3.2 (3) Kode Layar inisialisasi Blok
Gambar 2.3.2 (4) menunjukkan kode blok koneksi bluetooth untuk aplikasi. Ini
bagian dari kode blok adalah untuk menginisialisasi koneksi bluetooth saat
menghubungkan / tombol disconnect diklik.
Gambar 2.3.2 (4) Bluetooth Connection Kode Blok
Status koneksi bluetooth antara aplikasi dan perangkat Bluetooth akan ditampilkan
dalam label status dan blok kode pemrograman yang ditunjukkan pada Gambar 2.3.2(5)
Setelah koneksi bluetooth terhubung label statusnya akan berubah menjadi terhubung
dengan warna hijau dan siap untuk menerima data dari perangkat bluetooth. kapan
Koneksi bluetooth adalah label Status terputus akan berubah menjadi terputus dengan
Warna merah.
Gambar 2.3.2 (5) Status Connection Kode Blok
Gambar 2.3.2 (6) menunjukkan inisialisasi untuk tombol putar dan tombol yang jelas
dalam aplikasi. Ketika tombol putar diklik, maka akan menerjemahkan tampilan teks
dalam label teks dalam pidato dan ketika tombol clear diklik, layar teks dalam teks label
akan dihapus.
Gambar 2.3.2 (6) Inisialisasi untuk Putar dan Clear Tombol
2.3.3 Smart Glove Hardware Konstruksi
Beberapa prototipe telah dikembangkan melalui proyek ini untuk mencapai tujuan
dan sasaran proyek ini. Sarung tangan pintar terdiri dari lima sensor flex,
accelerometer, modul bluetooth, baterai dan mikrokontroler. Struktur sarung tangan
pintar tampak seperti pada Gambar 2.3.3 (1) di bawah ini:
Gambar 2.3.3 (1) Smart Glove dengan Gabungan Sensor
2.3.3 (2) Desain Sirkuit
Gambar 2.3.3 (3) Diagram Skematik
2.3.4 Kelebihan dan Kekurangan
Kelebihan :1. Mempermudah berkomunikasi Tuna Rungu kepada lawan bicara yang belum mengerti bahasa isyarat.2. Praktis dan portable
Kekurangan :1. Seperti pada alat elektronik alat ini akan mudah rusak jika terkena air.2. Outputnya berupa suara huruf, jadi lawan bicara harus merangkai sendiri huruf tersebut agar memahami apa yang ia maksud.
Daftar Pustaka
http://portal.fke.utm.my/fkelibrary/files/muhammadhisyambinidris/2013/699_MUHAMMADHISYAMBINIDRIS2013.pdf
http://clubbing.kapanlagi.com/threads/125711-The-Enable-Talk-Sarung-Tangan-Canggih-untuk-Tuna-Rungu-Tuna-Wicara
https://bungaindah16.wordpress.com/2013/12/09/tren-tik-enable-talk-glove/
http://dyah-w-p-fst10.web.unair.ac.id/artikel_detail-83976-Pemodelan%20Fisiologi-Alat%20Bantu%20Berbicara%20untuk%20Penderita%20Tuna%20Rungu%20dan%20Wicara%20(Speech%20to%20Text).html
Recommended