Sistem Pengikut Manusia pada Robot Servis Menggunakan Model YOLO dan Kamera Stereo

Abstract

Kemampuan mengikuti seseorang merupakan fitur penting bagi robot servis yang bekerja berdampingan dengan manusia. Untuk merancang sistem pengikut manusia pada robot servis, diperlukan akurasi yang tinggi tapi juga tanpa mengorbankan kecepatan komputasi agar sistem berjalan secara real-time. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah sistem pengikut manusia untuk robot servis dengan memanfaatkan model pendeteksi objek You Only Look Once (YOLO) dan kamera stereo. Sistem ini dirancang agar robot dapat menjaga jarak yang tetap dari target yang diikuti dan menjaga orientasinya sehingga target tetap berada di tengah pandangan robot. Perancangan sistem ini juga memanfaatkan algoritma pelacak dari OpenCV yang dikoreksi dengan model YOLOv7 setiap 20 frame untuk menghasilkan proses yang lebih cepat. Pengontrol PID digunakan untuk menghasilkan kecepatan linear dan angular robot berdasarkan jarak relatif orang yang dijadikan target dari robot dan posisinya pada frame. Robot Operating System (ROS) digunakan untuk mem-publish kecepatan pada node yang sesuai. Berdasarkan hasil pengujian algoritma pelacak, pelacak Boosting memiliki hasil terbaik untuk digunakan. Selanjutnya, sistem ini diuji untuk mengontrol robot servis di dalam ruangan dengan berbagai variasi kondisi. Dari pengujian-pengujian tersebut, robot berhasil untuk mengikuti seseorang dengan eror RMS sebesar 41,88 mm dan standar deviasi sebesar 35,59 mm saat robot berhenti di jarak 1 m dari target. Nilai eror terbesar yang didapat bernilai 320,369 mm yang terjadi ketika sistem dijalankan pada ruangan gelap. Sistem ini berjalan dengan frame rate rata-rata sebesar 17,18 FPS.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).