Dalam
industri kadang dibutuhkan pembuatan ulang suatu barang yang
kebutuhannya bersifat unik dan mempunyai ukuran tersendiri. Pembuatan
kembali (refabrikasi) terhadap suatu barang membutuhkan ukuran detil
barang tersebut. Jika tersedia gambar rencana maka hal tersebut dapat
dilakukan segera, tetapi jika tidak tersedia maka perlu dilakukan
poembuatan as built.
As built Drawing yang sesuai dengan ukuran sebenarnya membutuhkan pengukuran yang detil. Laser scan yang dilanjutkan dengan pembuatan 3D Model akan membantu dalam pembuatan as built drawing. Selanjutnya as built tersebut dapat digunakan sebagai bahan melakukan refabrikasi.
Tahapan
dalam melakukan pengambilan data laser scan dan pengolahan 3D model:
Pengambilan data pointcloud dengan laser scan
Registrasi pointcloud dengan titik control (Sphere dan target)
Pembuatan model 3 dimensi (3D Model)
Pembuatan slicing gambar 2D untuk keperluan fabrikasi
Tahapan-tahapan
dalam melakukan laser scanning dan pembuatan 3D model ini dilakukan
dengan ketelitian yang maksimal. Ketelitian yang bisa didapat dari
Laser Scan maksimal 2mm, sedangkan ketelitian modeling 3D sekitar 2-4
mm.
Setelah
tahapan-tahapan dilakukan dan ketelitian yang diperoleh sesuai dengan
yang diharapkan maka, proses re-fabrikasi bisa dilaksanakan.
Industri kini telah masuk dalam era otomatisasi. Semua industri melakukan revolusi dalam hal business improvement process. Dalam hal survey dan pemetaan, penggunaan UAV / drone diadopsi untuk melakukan inspeksi dan monitoring aset perusahaan. Penggunaan drone tersebut merupakan salahsatu proses improvement karena drone dapat menghasilkan data foto udara yang dapat di cek secara berkala.
Industri drone komersial berada di titik puncak era baru otomatisasi. Penerbangan drone yang dilakukan secara otomatis bukanlah hal baru, namun dalam hal mengukur dan menganalisis data foto udara masih merupakan proses manual. Ketika industri drone semakin matang, maka otomatisasi akan diperlukan untuk memastikan hasil foto udara UAV yang konsisten dan akurat. Seperti halnya yang dilakukan PT Zona Spasial. dalam survey pemetaan, kami melakukan otomatisasi jalur terbang melalui Mission Planner. Namun untuk olahdata, masih diperlukan usaha manual untuk melakukannya.
Tim Pilot UAV Zona Spasial memantau pesawat UAV dalam proyek pemetaan
Apa yang Diperlukan untuk mengukur otomatisasi operasi Drone
agar dapat bisa di-scalable?
Alur Kerja Berulang (Repeatable Workflows)
Bagi perusahaan mana pun yang mengembangkan software pemetaan drone, mereka harus mampu menghasilkan alur kerja yang dapat diulang yang mudah bagi para pekerja untuk berintegrasi ke dalam operasi sehari-hari mereka. Jika alur kerja tidak dapat direplikasi dengan mudah, akan lebih sulit untuk digunakan surveyor dan itu pasti tidak bisa skala.
Perangkat Keras dan Perangkat Lunak Handal
Setiap hasil olah data foto udara yang terukur harus dapat diandalkan. Perusahaan membutuhkan solusi yang dapat dipercaya setiap kali bekerja dan menyampaikan wawasan yang mereka andalkan untuk membuat keputusan bisnis yang lebih cerdas. Itulah mengapa keandalan teknologi diperlukan untuk memproses hasil foto udara UAV itu.
Hasil yang Konsisten
Konsistensi diperlukan jika perusahaan survey ingin menerapkan solusi drone dalam skala besar. Sayangnya, pengukuran dan analisis manual tidak hanya memakan waktu tetapi juga rentan terhadap kesalahan. Mesin dapat membantu. Itulah sebabnya otomatisasi dalam pengolahan survey pemetaan akan bergantung pada algoritma dan deep learning machine untuk mendorong hasil yang konsisten dan akurat setiap saat.
Machine Learning, Computer Vision, dan Artificial Intelligence di masa depan
Kehadiran Machine Learning dan AI dapat mempermudah masa depan industri Survey
Kunci untuk mengembangan dan skalabilitas (scalability)
adalah otomatisasi. Tapi bagaimana Anda mengotomatiskan analisis data foto udara
UAV? Disinilah machine learning dan kecerdasan buatan dapat berperan. Kita
dapat mengajarkan mesin untuk mendeteksi pola dan objek, membuat pengukuran
yang akurat, dan mengubah kumpulan data besar menjadi laporan yang mudah
dicerna.
Telah banyak pembicaraan tentang teknologi ini di industri
drone komersial, namun baru sebatas rumor. Mengapa demikian? sebagai industri
baru, otomatisasi baru saja dimulai. Untuk memberikan solusi yang dipandu oleh
AI (artificial intelligent) sejati dalam mengotomatisasi alur kerja, diperlukan
banyak data.
Sekarang saatnya mengumpulkan data hasil survey pemetaan tersebut untuk bekerja untuk membangun solusi machine learning terdepan di industri untuk memecahkan tantangan dunia nyata yang dihadapi perusahaan saat mereka menempatkan drone untuk bekerja di lapangan setiap hari.
Di era industri 4.0, kita akan dihadapkan dengan teknologi otomatisasi dengan menggunakan kecerdasan buatan. Terdapat lima teknologi utama yang menopang pembangunan sistem industri 4.0, yaitu Internet of Things, Artificial Intelligence, Human–Machine Interface, teknologi robotik dan sensor, serta teknologi 3D Printing. Pada tulisan kali ini, akan dibahas mengenai wahana drone yang merupakan wujud dari IoT kaitannya dengan pemanfaatan sehari-hari. Drone ternyata digunakan begitu luas bukan hanya untuk foto dan video udara. Bukan pula untuk kebutuhan survey dan pemetaan. Namun sudah bergeser pada banyak industri lain. Hal ini dikarenakan untuk meminimalisir dampak human error dan efisiensi kerja. Berikut beberapa pemanfaatan drone bagi beberapa industri yang mungkin belum kita ketahui:
Drone Taxi
Drone Taxi
Drone Taxi digunakan untuk transportasi publik layaknya taksi darat. Drone ini dapat membawa 1-2 penumpang tanpa disertai dengan pilot manusia. Konsep ini digagas oleh perusahaan Cina, eHang dan sudah mulai diujicobakan di Dubai pada akhir 2017 lalu. Bahkan startup taksi online, Uber akan mulai menggagas Drone TaxiAir untuk pengembangan bisnis mereka. Setidaknya ada beberapa pabrikan yang sudah melakukan uji coba drone berpenumpang ini.
Drone Waiters
Drone Waiters
Drone pelayan ini disebut “Infinium Serve“. Dibuat dan diproduksi oleh Infinium Robotics Singapura. Grup restoran Timbre Singapura berencana menggunakan drone untuk beroperasi di restoran mereka. Restoran pertama yang menggunakan drone sebagai pelayan adalah Yo Sushi yang berbasis di London. Mereka menggunakan RC Quadcopter yang harus dikontrol secara manual sedangkan Infinium Serve sepenuhnya otomatis. Infinium Serve saat ini dapat membawa muatan hingga 1kg dan mereka berencana untuk meningkatkan muatan hingga 1,5 kg.
Drone Delivery
Drone Delivery
Amazon telah meluncurkan layanan pengiriman menggunakan drone bernama Amazon PrimeAir. Amazon tinggal membutuhkan dukungan regulasi penerbangan di berbagai tempat untuk mewujudkan visi mereka. Sementara Amazon masih mempromosikan di sana-sini, startup Matternet yang berbasis di California telah menjalankan pengiriman drone untuk pasokan medis dan spesimen di negara-negara di seluruh dunia sejak didirikan pada 2011. Tetapi mereka belum berencana untuk melakukan riset lebih lanjut.
Drone Fishing
Drone Fishing
Di Selandia Baru, ada metode memancing yang disebut memancing kontiki. Memancing Kontiki adalah gaya tradisional memancing dari Kepulauan Pasifik. Metode ini menggunakan rakit berlayar, layang-layang, dan alat seperti torpedo modern untuk melempar umpan dari garis pantai ke laut, dimana kita menautkan kait dan umpan. Pada tahun 2014, AeroKontiki muncul. Anda tinggal mengaitkan umpan ke kail kemudian ditarik ke laut jauh menggunakan drone. Dengan menggunakan drone, kita dapat menjangkau tempat-tempat yang biasanya tidak dapat dijangkau untuk mencari ikan.
Drone FireFighter
Drone Firefighter
Drone pemadam kebakaran sudah mulai dimanfaatkan di beberapa negara. Karena profesi ini berhadapan dengan situasi hidup dan mati, maka diperlukan alat otomatis yang dapat menjangkau area terdampak dan segera mengambil tindakan untuk memadamkan api. Drone juga berfungsi sebagai dukungan udara yang dapat membantu memutuskan lokasi penyemprotan air. Petugas pemadam kebakaran Cina menggunakan pesawat tak berawak yang dapat tetap mengudara sepanjang waktu. Mereka menggunakan fasilitas darat yang memasok listrik untuk drone mereka. Sementara di Korea Selatan, para peneliti dari Korea Advanced Institute of Science & Technology (KAIST), telah mengembangkan pesawat tanpa awak yang dapat terbang dan merangkak dinding untuk melawan kebakaran di sebuah gedung tinggi. Mereka bahkan membuat drone tahan api. Drone tersebut dapat menahan panas lebih dari 1000° Celcius dari gas butana dan etanol aerosol api selama lebih dari satu menit. Mereka menamai drone mereka FAROS untuk Sistem Robot Udara Tahan Api.
Drone Racing
Drone Racing
Penggunaan drone yang cukup populer adalah drone racing atau balapan drone. Bahkan terdapat turnamen Drone Racing League yang merupakan kompetisi drone racing dimana 4 drone saling berlomba di setiap balapan. Pilot mengontrol drone menggunakan remote control dan headset First-Person View Virtual Reality (FPV VR) sebagai mata mereka. Perlombaan ini terlihat seru dan mendebarkan karena atraksi manuver pilot di sekitar sirkuit. Penonton dapat menonton seluruh balapan dari kamera FPV yang merupakan cuplikan mata dari sang pilot. Kini anda dapat mengikuti kejuaraan dunia drone racing untuk memuaskan rasa hobby para pecinta aeromodelling.
UAV adalah salah satu jenis robot penjelajah udara tanpa awak. Karena tidak memiliki awak, UAV harus dikendalikan dari jarak jauh menggunakan remote control dari luar kendaraan atau biasa disebut Remotely Piloted Vehicle (RPV). Selain itu, UAV juga dapat bergerak secara otomatis berdasarkan program yang sudah ditanamkan pada sistem komputernya.
Pada saat ini UAV telah berkembang dengan sangat pesat dan digunakan dalam berbagai kebutuhan. Berikut ini merupakan beberapa contoh fungsi dari UAV:
Melakukan penginderaan jarak jauh, seperti memantau jaringan listrik, melakukan pemetaan suatu daerah, melihat keadaan geologi suatu daerah, dan memantau lahan pertanian.
Melakukan respons terhadap bencana yang terjadi, seperti melakukan pemantauan kerusakan akibat bencana banjir dan melakukan pemantauan kebakaran hutan.
Melakukan pengawasan hukum, seperti patroli keamanan suatu lokasi, pemantauan keadaan lalu lintas, patroli keadaan pesisir, kelautan, dan perbatasan.
Melakukan pencarian dan penyelamatan pada daerah yang sulit dijangkau.
Melakukan perjalanan transportasi, seperti membawa kargo kecil, kargo besar hingga mengangkut penumpang.
Menjadi alat penghubung komunikasi permanen ataupun sementara dan juga untuk menyalurkan siaran seperti siaran televisi danradio.
Membawa dan mengirimkan suatu muatan, seperti membawa air untuk memadamkan kebakaran atau membawakan zat kimia untuk merawat tanaman.
Melakukan pengambilan gambar untuk keperluan perfilman dan juga hiburan.
Agar dapat mengenal serta membedakan UAV yang ada saat ini, kita dapat melakukan pengelompokan ataupun klasifikasi terhadapnya. Sebenarnya terdapat banyak jenis pengelompokan UAV yang bisa digunakan, seperti pengelompokan berdasarkan kegunaan, berdasarkan motor penggerak, dan pengelompokan berdasarkan hal lainnya. Namun, yang paling sering digunakan dalam kajian ilmiah adalah pengelompokan berdasarkan bobot dari suatu UAV.
Parameter bobot dipilih sebagai parameter pengelompokkan karena terdapat banyak karakteristik performa suatu UAV yang berhubungan langsung dengan bobot dari UAV tersebut. Contohnya, besar gaya angkat dan gaya dorong yang dibutuhkan suatu UAV bergantung pada bobot UAV tersebut. Selain itu, bobot juga mempengaruhi lebar baling-baling yang digunakan, serta sumber energi yang dapat dipakai. Contohnya, UAV yang ringan biasanya akan menggunakan motor elektrik sebagai penggerak utamanya dan UAV dengan bobot sangat berat biasanya menggunakan turbo jet ataupun turbo fan.
UAV Super Heavy
Global Hawk
UAV super heavy adalah jenis robot penjelajah udara UAV yang memiliki berat diatas 2000Kg. Sebagai contoh UAV super heavy adalah Global Hawk.
UAV Heavy
A-160
UAV Heavy adalah jenis robot penjelajah udara dengan berat antara 200 – 2000 Kg. Salah satu contoh UAV heavy adalah A-160.
UAV Medium
Chyper
UAV medium adalah robot penjelajah udara yang memiliki berat pada range 50-200Kg. Contoh UAV jenis medium adalah UAV Chyper.
UAV Light
Neptune
UAV light merupakan robot penjelajah udara dengan bobot5-50Kg. Contoh UAV jenis medium adalah UAV Neptune.
UAV Micro
Dragon Eye
UAV micro adalah robot penjelajah udara yang ringan dan memiliki bobot kurang dari 5kg. Contoh UAV micro adalah UAV Dragon Eye.
Jenis UAV Berdasarkan Penggeraknya
Drone digerakkan oleh motor untuk bisa terbang dan manuver. Berdasarkan jenis penggeraknya, drone bisa dibagi menjadi dua jenis, yaitu Fixed Wing dan Rotary Wings Drone.
Fixed Wing
Drone tipe Fixed Wings
Drone jenis Fixed Wing ini menggunakan sayap untuk terbang, drone jenis Fixed Wing ini sendiri memiliki beberapa bentuk dan ukuran, bergantung pada kegunaannya masing masing. Drone jenis Fixed Wing ini bisa ditenagai Baterai dan bisa juga menggunakan Bahan Bakar.
Multirotor
Drone tipe Multirotor
Multirotor Drone adalah drone yang menggunakan baling-baling (Propellers) untuk terbang, drone jenis ini biasa dikenal dengan nama Multicopter atau Multirotor.
Untuk penamaannya disesuaikan dengan banyaknya motor atau baling-baling. Drone jenis ini biasanya ditenagai baterai, dan merupakan jenis drone terbanyak yang dijual di pasaran, harganya sendiri bervariasi, mulai dari ratusan ribu, sampai pada ratusan juta. Motor penggeraknya mulai dari single copter, doublecopter, tricopter, quadcopter dan lainnya.
Saat ini, perkembangan teknologi di bidang Unmanned Aerial Vehicle (UAV) semakin pesat. Sudah banyak sekali aplikasi pemanfaatan drone untuk membantu pekerjaan kita dalam berbagai hal, seperti saintis yang mengumpulkan data penelitian, engineer yang membuat teknologi terintegrasi seperti survey udara, pelacakan sebuah objek, dan lain lain. Tentunya, bagi seseorang yang ingin mengetahui maupun mengoperasikan sebuah UAV harus mengetahui dasar-dasar dari komponen minimum yang terdapat pada UAV.
Sebuah UAV berjenis Fixed Wings
Robotika –dalam hal ini UAV-, pasti selalu berkutat dengan komponen berupa sensor dan juga aktuator. Karena suatu UAV harus mengetahui lingkungan spasial yang mempengaruhi dirinya, dan untuk menafsirkannya menjadi pergerakan, maka dibutuhkan aktuator. UAV sederhana harus dapat melakukan autonomous seperti terbang, mengambang di udara, atau navigasi tanpa input dari pilot. Kemampuan untuk stabilisasi diri, dan mempertahankan posisi juga harus dapat dimiliki oleh suatu UAV. Lalu, dalam UAV, sensor dan aktuator apakah yang digunakan?
Diagram kendali penerbangan UAV sederhana
Sensor utama yang berfungsi sebagai kendali pada suatu UAV adalah sensor IMU (Inertial Measurement Unit), yang terdiri dari accelerometer, gyroscopes, dan juga dapat memiliki kompas (magnetometer). Sensor ini akan memberi informasi kepada UAV tentang keadaan dari UAV terhadap lingkungan eksternal seperti percepatan pada tiap sumbu termasuk percepatan akibat gravitasi, lalu informasi tentang orientasi dan kecepatan angular dari wahana, dna jika terdapat kompas maka dapat mengetahui posisi mata angin dari bumi.
Ilustrasi Inertial Measurement Unit
Selanjutnya terdapat sensor posisi menggunakan GPS. Sensor ini digunakan sebagai perangkat navigasi yang dapat menerima informasi dari satelit GPS dan mengetahui posisi geografis dari perangkat tersebut.
Ilustrasi kerja GPS pada UAV
Berikutnya, terdapat beberapa aktuator yang digunakan pada UAV tergantung pada tipe UAV yang dibuat.
Pada UAV tipe Vertical Take-Off Landing (VTOL), aktuator yang digunakan adalah electronic speed controller digital -berfungsi untuk mengontrol rotasi per menit dari suatu motor-, yang dihubungkan kepada motor dengan tipe yang umum saat ini adalah Brushless DC Motor.
Sistem Brushless DC Motor
Pada Brushless DC Motor, berbeda dengan motor DC biasa, magnet permanen diletakkan pada bagian rotor dan elektromagnetik digerakkan kepada stator. Lalu menggunakan sinyal digital yang di program oleh kontroler untuk mengisi elektromagnetik saat porosnya berputar.
Kemudian pada tipe Fixed Wing, selain menggunakan Brushless DC Motor, digunakan juga servo yang digunakan untuk menggerakkan aileron, rudder, dan elevator pada sayapnya.
Sistem Servo
Servo ini bergerak dengan memiliki batas sudut pergerakkan, biasanya 180 derajat. Servo ini menerima sinyal digital yang akan di decode menjadi posisi dari servo tersebut. Kendali dari servo akan menentukan kecepatan dan posisi dari servo tersebut yang nantinya akan berpengaruh pada pergerakan mekanik dari UAV tersebut.
Demikian prinsip kerja UAV secara umum. Tentunya artikel ini dibuat untuk membuka wawasan terhadap seseorang yang ingin memulai memahami cara kerja dari suatu sistem UAV.
