Integration of Multiple Low-Cost Wearable Inertial/Magnetic Sensors and Kinematics of Lower Limbs

Hallo sobat kompasiana kembali bersama kami MBKM Univ Mandiri, pembahasan kali ini masih melanjutkan dari Penelitian berjudul "Integration of Multiple Low-Cost Wearable Inertial/Magnetic Sensors and Kinematics of Lower Limbs for Improving Pedestrian Navigation Systems". Hari ini kita membahas bagaimana navigasi pejalan kaki dapat ditingkatkan dengan menggunakan sensor murah yang dipasang di bagian bawah tubuh.

Para peneliti telah melakukan beberapa eksperimen yang diantaranya penelitian ini, peserta dilengkapi dengan sensor inersia dan magnetik yang dipasang di panggul, paha, dan tulang kering untuk diuji dalam dua scenario. Yang pertama subjek diharuskan berjalan di treadmill guna menilai akurasi sudut orientasi dan ukuran langkah, dan yang kedua subjek harus bergerak berbelok di jalur persegi panjang untuk mengevaluasi kinerja sistem navigasi. 

Data yang dikumpulkan mencakup sudut orientasi sensor, ukuran, dan panjang langkah menggunakan sensor inersia/magnetik MPU-6050 dan MPU-9250, serta model kerangka dengan lima segmen anggota tubuh untuk memetakan gerakan. Analisis data dilakukan dengan membandingkan berbagai algoritma estimasi orientasi, sementara ukuran langkah dihitung menggunakan kinematika maju. Kinerja sistem dievaluasi dengan membandingkan akurasi langkah dan orientasi terhadap sistem kelas atas, dengan kesalahan yang tetap dalam batas yang dapat diterima.

Penelitian ini memiliki beberapa aplikasi penting dalam navigasi pejalan kaki, terutama di area dengan sinyal GPS lemah seperti di dalam gedung. Dengan menggunakan sensor inersia/magnetik yang murah, sistem ini memberikan petunjuk arah yang lebih akurat tanpa memerlukan perangkat mahal, sehingga lebih terjangkau bagi banyak orang. 

Temuan utama menunjukkan bahwa sensor ini mampu memperkirakan orientasi tubuh dengan kesalahan kurang dari 6 derajat dan panjang langkah dengan kesalahan 3,2 cm. Kesalahan posisi sistem ini juga kurang dari 5% dari total jarak tempuh, membuktikan akurasi tinggi. 

Hasil ini mendukung hipotesis bahwa sensor inersia/magnetik terjangkau dapat memberikan solusi navigasi yang akurat dan efektif bagi pejalan kaki. Penelitian ini menjawab pertanyaan apakah sensor tersebut bisa digunakan untuk meningkatkan sistem navigasi pejalan kaki, dan jawabannya adalah ya, sistem tersebut bekerja baik bahkan di lingkungan dengan sinyal GPS terbatas. 

Penggunaan sensor inersia/magnetik yang murah dalam sistem navigasi pejalan kaki menawarkan beberapa kelebihan, seperti biaya yang terjangkau dan aksesibilitas yang lebih luas, memungkinkan lebih banyak orang untuk memanfaatkan teknologi ini. Sensor yang dipasang pada tubuh memberikan data gerakan secara real-time, sehingga navigasi menjadi lebih akurat, terutama di area dengan sinyal GPS lemah, seperti di dalam gedung. 

Penggabungan data dari berbagai sensor juga meningkatkan akurasi sistem, sementara fleksibilitas sensor wearable memudahkan penyesuaian pada berbagai ukuran tubuh. Namun, sensor murah memiliki kekurangan, seperti akurasi yang lebih rendah dibandingkan sensor mahal dan memerlukan kalibrasi yang lebih sering. Selain itu, sensor magnetik dapat terganggu oleh medan magnet eksternal atau gangguan fisik, yang dapat mempengaruhi keakuratan data.

Mungkin untuk pembahasan hari ini dicukupkan sampai disini . Untuk sobat kompasiana jangan lupa tetap stay diartikel MBKM Univ Mandiri bakal ada hal-hal menarik selanjutnya.Terimakasih...