Productum: Jurnal Desain Produk (Pengetahuan dan Perancangan Produk) Vol 5 No 2 Juli-Desember 2022  67-74 ISSN 2477-7900 ( printed )  |  ISSN 2579-7328 ( online ) | terakreditasi Sinta-4
Aplikasi metode Morphological Chart pada perancangan Robot Belajar Baca (ROBOCA) untuk anak usia dini
Bertha Bintari Wahyujati *
Program Studi Teknologi Perancangan Mekanik, Universitas Sanata Dharma , Yogyakrta, Indonesia

## Abstract
Children are more interested in learning if these activities are carried out while playing. So in learning for early childhood children need to learn about media while playing. On the other hand, children are introduced to technology even though it is a simple technology. Play involves creativity, an independent and fun activity, and creates curiosity to explore more. This learning  to  read robot  uses an application  RFID reader,  which is operated by  arranging letter  cards  as  a word, then the reading robot will evaluate whether the word is correct, and is marked by the sound of the MP3 player. The method used to design the embodiment of the form and concept of the system for this reading robot is a morphological chart. Morphological charts allow the combination of  parameters  with  choices  as  alternatif concepts.  The  alternatif concept is then  selected  by rating the achievement of the expected performance specifications.
Key words: robot learning to read, RFID reader, media learning to play, creativity, morphological chart

## Abstrak
Anak – anak lebih tertarik belajar jika kegiatan tersebut dilakukan sambil bermain. Sehingga dalam pembelajaran bagi anak – anak  usia  dini  memerlukan  suatu  media  belajar  sambil  bermain.  Disisi  lain  anak  mulai  diperkenalkan  dengan  teknologi meskipun  teknologi  yang  sederhana.  Bermain  melibatkan  kreatifitas  ,  kemandirian  serta  merupakan    kegiatan  yang menyenangkan dan menimbulkan rasa ingin tahu untuk mengeksplorasi lebih banyak. Robot belajar baca ini menggunakan aplikasi  RFID reader yang  dioperasionalkan  dengan  cara  menyusun  kartu  huruf  sebagai  suatu  kata,  kemudian  robot  baca akan mengevaluasi apakah kata sudah benar, dan ditandai dengan suara dari MP3 player nya. Metode yang digunakan untuk perancangan perwujudan bentuk  dan  konsep sistem untuk robot baca ini adalah morphological chart . Morphological chart memungkinkan  kombinasi  parameter  dengan  pilihan  –  pilihan  sebagai  alternatif  konsep.  Konsep  alternatif  itu  kemudian dipilih dengan penilaian peringkat terhadap pencapaian terhadap spesifikasi performa yang diharapkan.
Kata kunci: robot belajar baca, RFID reader , media belajar bermain, kreatifitas, morphological chart
* Corresponding author Tel : +0-813-916-203-15 ; e-mail : berthabw@usd.ac.id

## 1. Pendahuluan
Pembelajaran  untuk  anak  usia  4-5  tahun  yang memasuki  usia  taman  kanak  –  kanak  membutuhkan suatu pembelajaran yang menarik dan menyenangkan, karena  usia  mereka  adalah  usia  untuk  banyak mengksplorasi  dunia  dengan  cara  bermain.  Ketika mereka  bermain  maka  mereka  sedang  mempelajari tentang  sesuatu  dari  lingkungan  sekitarnya.  Belajar akan  terasa  lebih  menyenangkan  jika  dilakukan sambal  bermain.  Di  sisi  lain,  guru  pendamping memiliki  tugas  dan  tanggung  jawab  mempersiapkan anak  –  anak  sebelum  mereka  memasuki  sekolah dasar.  Persiapan  memasuki  sekolah  dasar  antara  lain
adalah  anak  –  anak  mampu  mengenal  huruf  dan melafal kata dengan benar.
Pembelajaran  yang  selama  ini  dilakukan  yaitu dengan metode dikte, atau menghafal huruf dilakukan oleh  guru  menggunakan  media  menulis  atau menunjukkan  gambar  poster  huruf.  Anak  –  anak dengan usia tersebut akan cepat merasa bosan dengan media belajar yang tidak membuat mereka ingin tahu dan terlibat untuk melakukan sendiri. Rasa ingin tahu, minat  pada  hal  hal  baru  merupakan  ciri  –  ciri  dari karakter  anak  usia  tersebut.    Alat  atau  media  belajar bermain  harus  bisa  membuat  anak  anak  tertarik  dan asyik  memainkan.  Oleh  karena  itu  untuk  menarik minat  anak  –  anak  pada  tahap  awal  mereka  belajar
adalah bermain sekaligus belajar sehingga diperlukan suatu  media  yang  menarik,  mudah  difungsikan, memiliki potensi pengenalan teknologi, dengan harga terjangkau.
Penggunaan media belajar menggunakan perangkat teknologi  misalnya  gawai  seharusnya  dirancang dengan  mekanisme interface yang  tidak  menyulitkan yaitu  tidak  membutuhkan  untuk  dibaca,  diketik,  atau konsep  abstrak,  terutama  peruntukan  media  belajar bagi  anak  usia  dini.  Perancang  perlu  memikirkan bagaimana mode komunikasi, metode input, tugas dan penampilan  yang  akan  dibuat  sebagai  perwujudan media belajar bermain tersebut.
Menurut  Piotrowski  (Piotrowski  et  al.,  2015) perkembangan  kemampuan  anak  akan  dipengaruhi oleh  media  yang  digunakan.  Ketika  anak  bertambah usianya maka media interaktif lebih dibutuhkan untuk mengembangkan  kemampuan kognitif nya  tersebut. Media atau alat pembelajaran yang menarik, interaktif dan menggunakan media yang kongkrit belum banyak tersedia sehingga hal tersebut merupakan permasalahan  yang  dihadapi  oleh  guru  dan pendamping PAUD. Penggunaan media pembelajaran seperti  yang  disebut  di  atas,  merupakan  kebutuhan yang  penting  untuk  membuat  anak  tetap  termotivasi dan  berinisiatif  untuk  ingin  tahu  dan  belajar memahami materi belajar.
Perkembangan teknologi pada saat ini memungkinkan  anak-anak  mengenal  dan  memainkan aplikasi  gawai  di  usia  dini.  Penggunaan  gawai  yang bersifat  individu  mengakibatkan  efek  anak  kurang bersosialisasi,  dan  tidak  berinteraksi  dengan lingkungannya.  Meskipun  media  pembelajaran  dapat menggunakan  aplikasi  gawai,  namun  efek  interaksi dengan anak lain menjadi berkurang, sehingga media belajar dalam bentuk konkrit, berwujud, bergerak dan dapat  dimainkan  bersama  dalam  kelompok  akan menjadi alternatif yang tepat.
Perancangan media belajar ini merekayasa aplikasi teknologi  sederhana  ke  dalam  media  belajar  yang interaktif  sebagai  alat  bermain  dalam  wujud  yang konkrit yaitu robot edukasi. Penggunaaan robot dalam pengertian  sebagai  teknologi autonomous yaitu bergerak mandiri, dimanfaatkan untuk memperkenalkan  aplikasi  robot  sederhana  untuk belajar dan bermain.
Media  belajar  bermain  dalam  tulisan  ini  adalah perancangan  media  belajar  bermain  menggunakan media  robot  edukasi.  Robot  ini  mengaplikasikan teknologi sederhana yang memungkinkan anak – anak usia  pra  sekolah  berinteraksi  dengan  media  tersebut. Interaksi  yang  dimaksudkan  adalah  memainkan  dan mengendalikan robot. Interaksi dengan robot tersebut merupakan  kegiatan  bermain  bagi  anak  –  anak  pada
usia  3-6  tahun.  Anak  –  anak  pada  usia  tersebut melalui kegiatan bermain dapat memenuhi kebutuhan perkembangan kognitif , afektif, social, emosi, motoric dan Bahasa (Wiwik Pratiwi, 2017) .
Robot  Bantu  belajar  Membaca  ini  menggunakan aplikasi RFID dan Arduino Uno sebagai mikrokontrolernya.  Tag  RFID  yang  akan  digunakan pada penelitian ini adalah tag RFID pasif. RFID Tag dan  RFID reader diperlukan  untuk  membaca  data yang dituliskan di dalam chipnya.
Module  RFID  RC522 Reader/Writer merupakan modul  RFID reader/writer yang  murah  dan  mudah digunakan.  Modul  ini  menggunakan  frekuensi  13.56 Mhz  yang  memungkinkan  dalam  pembacaan  dan penulisan chip RFID dengan jarak yang dekat.(Djamal, 2014)
Perancangan robot bantu belajar baca ini dirancang dengan  metode morphological  chart .  Metode morphological  chart memungkinkan  pemilihan alternatif-alternatif  solusi  secara  kreatif  dan sistematis. Bagan atau chart ini berisi pilihan-pilihan per  komponen  atau  perbagian  obyek  yang  dirancang dengan  pertimbangan-pertimbangan  pemilihan  yang dikombinasikan  secara  logis  membentuk  suatu kemungkinan solusi baru.

## 2. Metode
Metode perancangan yang mengaplikasikan morphological  chart dalam  melaksanakannya  dilakukan hal-hal  sebagai  berikut:    1.  perumusan  masalah  seakurat mungkin.  2.  Mengidentifikasi  parameter  sebagai  bagian dari kebutuhan spesifikasi performa dari obyek rancangan. 3.  Mengumpulkan  pilihan-pilihan  yang  mungkin  dapat diterapkan  sebagai  pilihan  terhadap  permasalahan  per parameter.  4  menganalisis  pilihan  yang  sesuai  digunakan dalam parameter sebagai alternatif desain.
Konsep  perancangan  selanjutnya  disusun  hasil kombinasi  pilihan  dari morphological  chart terhadap perwujudan  dan  penggunaan  komponen  teknisnya.  Proses perancangan  dengan morphological  chart ini  dianalisis untuk  menghasilkan  konsep  robot  edukasi  sebagai perwujudan  performansi,  dengan  sistem  elektrikal  dan kontrol  yang  sudah  tersedia.  Pada  tahapan  selanjutnya dibuat sebagai matriks untuk metode perancangan produk.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Konsep  rancangan  menggunakan  morphological chart  untuk  perbaikan  dan  pengembangan  robot edukasi  sebelumnya  dengan  menambahkan  masukan kebutuhan dan hasil ujicoba prototype . Metode survey kebutuhan dan masukan digunakan sebagai
Aplikasi metode Morphological Chart pada perancangan Robot Belajar Baca (ROBOCA) untuk anak usia dini
identifikasi performa untuk robot edukasi versi kedua ini.
Konsep  performansi  tampilan  robot  ini  terbentuk dari  penyesuaian  terhadap  sistem  teknologi  yang digunakan. Kemudian dari sistem akan memunculkan kebutuhan  tata  letak  yang  juga  rangkaian  komponen elektronika yang akan menentukan aspek ukuran serta aspek  bentuk.  Dua  aspek  lain  adalah  pertimbangan terhadap  tampilan  karakter  dan  warna  yang digunakan.

## Sistem teknologi
Tag  RFID  yang  akan  digunakan  dalam  penelitian ini  adalah  tag  RFID  pasif  dan  RFID  reader  untuk membaca  data  yang  tertulis  pada chip .  Modul  RFID RC522 Reader  /  Writer adalah  modul  pembaca  / penulis  RFID  yang  murah  dan  mudah  digunakan, Modul  ini  menggunakan  frekuensi  13.56  Mhz sehingga  mampu  membaca chip RFID  dengan  jarak yang dekat.
Modifikasi  aplikasi  RFID  yaitu  penggunaan  kode data  yang  dijadikan  input  kemudian  diterjemahkan sebagai  output  sebuah  susunan  huruf  berupa  kata. Ketika  pembacaan  sesuai  dengan library dalam program  maka  output  tersebut  berperan  sebagai actuator yang  mengaktifkan Mp3  player hingga bersuara.

## Bentuk
Pemilihan  bentuk  sederhana  selain  karena  akan digunakan  oleh  anak-anak  usia  dini,  juga  membuat media  bermain  tersebut  aman,  bersudut  tumpul  dan tidak  melukai.  Pemilihan  karakter  diambil  sebagai personalisasi robot. Bentuk-bentuk geometris sederhana ini tentunya tetap membutuhkan penyesuaian  untuk  mengurangi  sudut-sudut  tajam, dan tetap akan dipilih yang mengakomodir kebutuhan space dan susunan lay out dari komponen-komponen pembangun  elektrikal  robotnya.  Analisis  terhadap beberapa  tokoh  karakter  film  kartun  yang  memiliki bentuk geometris sederhana disusun dan diperlihatkan pada  Tabel  1.  Karakter  kartun  dipilih  secara  acak untuk  menentukan  bentuk  paling  sederhana  dan fleksibel untuk dimainkan semua gender .
Pertimbangan  dan  pemilihan  bentuk  tersebut dipilih  yang  dapat  mengikuti  dimensi  serta lay  out komponen  pembentuk  robot,  yaitu  susunan  per layer yaitu,  penempatan RFID  reader ,  penempatan  motor DC  dan  roda,  penempatan Arduino dan motor  driver serta penempatan batere.
Tabel 1. Analisis karakter kartun Jenis Bentuk geometris Deskripsi 1 Kartun manusia non proporsi Kombinasi  bentuk  geometris sederhana,  karakter  kuat  pada aksen  ukuran  mata  dan  warna pembeda 2 Kartun manusia Kombinasi  bentuk  geometris sederhana,  ciri  khas  pada ukuran  mata  ,  warna  baju  , bentuk rambut 3 Kartun binatang bentuk geometris sangat
sederhana,  ciri  khas  warna  , bentuk  hidung  dan  mata, metafora manusia, tidak menyerupai binatang aslinya. 4 Kartun binatang Bentuk geometris tidak sederhana  jadi  ciri  khas, karakter  mata  dan  warna, metafora manusia 5 Kartun binatang bentuk geometris sangat sederhana,  karakter  sederhana, mimic ekspresif , warna warni terang / kontras 6 Kartun kendaraan bentuk geometris sangat sederhana,  karakter  sederhana,
mimic bis

## Layout dan ukuran
Berdasarkan  susunan  tata  letak  pembagian  per layer ,  maka  perhitungan  ukuran  luasan  per layer ditentukan dari susunan komponen yang paling besar atau  paling  membutuhkan  keleluasaan  ukuran.  Pada tabel  di  atas  terlihat layer dengan  lebar  terbesar adalah layer yang memuat motor DC. Lebar tersebut karena  posisi  kiri  dan  kanan  motor  untuk menempatkan  roda  di  sisi  kiri  dan  sisi  kanan  robot. Layer dihitung  memiliki  ukuran  lebar  12  cm sedangkan untuk panjang robot menggunakan ukuran terpanjang  yaitu  pada layer yang  mewadahi  tempat batere  yaitu  12  cm.  Selain  itu  pada prototype ini masih  digunakan  kabel jumper yang  membutuhkan ruang, pada pengembangan setelah prototype berhasil akan digunakan PCB yang meminimalisir penggunaan kabel, sehingga diharapkan ukuran volume robot akan lebih  ringkas  dan  kecil.  Untuk  ketinggian  per layer , adalah  sebagai  berikut layer 1  merupakan  bagian bawah layer 2,  kebutuhan layer 2  tergantung  dari ketinggian  diameter  motor  DC  dan  ruang  kabel setinggi  minimal  2  cm, layer ketiga  dengan  ruang kabel  membutuhkan  ketinggian  minimal  6  cm, layer ke  3  membutuhkan  ketinggian  minimal  2,5  cm, sehingga total ketinggian minimal 10,5 cm.

## Tabel 2. Pembagian layer untuk layout komponen
No. Layer Komponen Ukuran part Pertimbangan tata letak 4 (atas) LCD 2x16 Paling  atas  supaya dapat  terlihat  dengan jelas 3  Tengah (utama) Mikrokontroler Arduino dan motor driver Bagian pengontrol utama sehingga tidak boleh  dirubah  rubah, sehingga kompartemen  tidak boleh mudah dibuka 2  tengah bawah 2 Motor DC dan 2 roda Baterai  4  @  4 volt dan casing Masih  bisa  dirubah dan  diganti  jenis motor  DC  nya  dan rodanya Mudah untuk penggantian baterai 1 dasar RFID reader dan free whell (caster ) 4x 6 dan 1,5 x 1,5 Paling  bawah  karena fungsinya  membaca kartu  RFID  yang diletakkan dipermukaan yang dilewati robot Tabel 3. Bagan lay out per layer dengan penataan komponen- komponennya
Standar  rata-rata  ukuran  genggam  tangan  anak yaitu  5,16  cm  sampai  dengan  14,30  cm.  Ukuran tersebut  adalah  ukuran  5  persentil  anak  laki-laki  dan ukuran  95  persentil  pada  ukuran  terbesar  anak  laki- laki. Produk mainan harus sesuai dengan antropometri genggam  tangan  anak  -  anak.  Dalam  hal  ini  ukuran robot  edukasi  dirancang  menggunakan  ukuran  antara 6 cm sampai 15 cm. Robot mainan ini bukan mainan untuk  digenggam  ,  tetapi  dengan  ukuran  tersebut anak-anak  masih  mampu  memegang  dengan  satu tangan  secara  aman.  Sehingga  untuk  ukuran  robot edukasi  direncanakan  memiliki range ukuran  antara 12-15 cm untuk lebar, panjang dan tingginya

## Material dan tekstur
Material  untuk  robot  edukasi  ini  dipilih  material yang  ringan,  tidak  mudah  pecah,  dan  tidak  melukai. Sebagai prototype akan digunakan material PLA yaitu plastik  dari  proses  pencetakan  dari 3D  printer . Tekstur pada  mainan  akan  tergantung  dari  material
Tabel 4 tabel manufacturing ability
Bentuk geometri sederhana Komponen tambahan Kemudahan di produksi (nilai 1-5)
Roda, wajah , mata, layer bawah terlingkupi secara penuh 5 Roda, wajah , mata, layer bawah terlingkupi secara penuh
3
Roda, wajah , mata, layer bawah ditambah wadah persegi karena tuntutan bentuk komponen 2 Roda, wajah , mata, layer bawah menggunakan bentuk persegi karena tuntutan bentuk komponen 4 Roda, wajah , mata, layer bawah menggunakan bentuk persegi karena tuntutan bentuk komponen 4 Roda, wajah , mata,
layer bawah menggunakan bentuk segitiga karena tuntutan bentuk komponen 3
pelingkupnya.  Pada  robot  edukasi  ini  karena kebutuhan  susunan  komponen  elektrikalnya  dan kebutuhan tentang  ukuran, berat mainan, karakter dan bentuk  maka  material  direncanakan  menggunakan plastik.
Plastik  adalah  material  yang  dapat  dibentuk menggunakan cetakan atau mold. Dalam perancangan ini prototype akan dibentuk menggunakan 3D printer . Penggunaaan  material  plastik  jenis  PLA  untuk  3D printer  ini  berupa filament yang  dipanaskan  dan dikeluarkan  dari nozzle secara  berlapis-lapis.  Tentu saja dengan lapisan-lapisan tersebut permukaan benda tidak  licin,  tetapi  memiliki  tekstur.  Keuntungan tekstur tersebut membuat anak dapat memegang robot dengan  baik,  tidak  licin  sehingga  mengurangi  resiko terjatuh.

## Berat
Meski  tidak  ada  ketentuan  standar  khusus  tentang berat  mainan  yang  dapat  dibawa  oleh  anak-anak, tetapi  menggunakan  asumsi  benda  tidak  boleh  lebih dari 10 % berat badan anak. Dari data pada penelitian evaluasi antropometri anak  usia 4-6 tahun (Herawati &  Pawitra,  2013),  rata-rata  berat  badan  anak  usia
Aplikasi metode Morphological Chart pada perancangan Robot Belajar Baca (ROBOCA) untuk anak usia dini
tersebut  untuk  anak  lelaki  adalah  21,40  kg  dengan standard deviasi 9,23;  sedangkan rata-rata berat anak wanita  19,91  kg.  Sehingga  dengan  perhitungan  berat beban ≤10% maka berat robot edukasi ini antara 2 – 2,5 kilogram. Berat terbesar pada komponen robot ini adalah  pada  baterai  kemudian  motor  DC.  Analisis tentang  perancangan  bentuk  selain  memenuhi  syarat keamanan juga kemudahan dalam proses pembuatannya atau manufacturing ability (Tabel 4).
Tabel 5. Morphological Chart konsep perancangan robot bantu baca.
Bagian Pilihan A Pilihan B Pilihan C 1. Bentuk Keseluruhan Bentuk geometris yang digabungkan Bentuk mengikuti karakter kartun Bentuk menyesuaikan susunan komponen 2. Cara operasional Pilihan D Pilihan E Pilihan F Menyusun kartu  terlebih dahulu,  robot langsung berjalan begitu  switch power ON kartu sudah ditentukan  , susunan  arah sudah ditentukan, tinggal memilih posisi awal kemudian menjalankan Meletakan kartu RFID dan kemudian menjalankan secara  manual  / didorong Asesoris Pilihan G Pilihan H Pilihan I 3.Lampu Memiliki lampu menyala ketika dijalankan Memiliki lampu menyala berkedip kedip  untuk mata Memiliki lampu yang menyala ketika berjalan dan mati ketika berhenti 4.Suara Pilihan J Pilihan K Pilihan L Memiliki suara  ketika dijalankan Memiliki suara yang menandakan tugas selesai Memiliki suara yang berbunyi ketika berjalan dan mati ketika berhenti 5.Warna Pilihan M Pilihan N Pilihan O Warna  casing robot netral Warna  casing robot kombinasi dua warna Warna casing robot  disesuai  kan sendiri dan tersedia casing bentuk lain Teknis tambahan Pilihan P Pilihan Q Pilihan R 6.Assembling Bisa dibongkar pasang Tidak semuanya dibongkar pasang Tidak boleh dibongkar,, kecuali  mengganti baterai 7.Kelengkapan produk Pilihan S Pilihan T Pilihan U Dilengkapi kartu yang dilengkapi casing sehingga terkait Dilengkapi kartu dan wadah utk meletakkan susunan kartu Dilengkapi  kartu berperekat Dilengkapi buku kosa kata  dengan tema tema tertentu Dilengkapi obyek sebagai penanda Dilengkapi petunjuk  instruksi untuk mengembangkan sendiri
sesuai kebutuhan

## Tabel Morfologi konsep keseluruhan
Pemilihan  alternatif  desain  dari  aspek  teknis  dan non-teknis,  menggunakan  tabel  morfologi  untuk membangun  alternatif  konsep  berdasarkan  pilihan pilihannya.  Metode  ini  akan  memungkinkan  variasi dari  kombinasi  pilihan-pilihan  sehingga  akan memudahkan  proses  pewujudan  dan  spesifikasi performa  dalam  perancangannya.  Tabel  ini  berisi pilihan-pilihan  untuk  dikembangkan  sebagai  konsep perancangan  robot  bantu  baca  yang  dihubungkan dengan parameter berupa bagian atau komponen yang menjadi masalah perancangan (Tabel 5).
Hasil  kombinasi  pilihan  dengan  parameter perancangan    akan  menghasilkan  beberapa  alternatif. Alternatif-alternatif  konsep  tersebut  kemudian  dinilai dengan pembobotan berdasar pada tingkat ketercapaian  spesifikasi  performa  yang  diharapkan. adalah sebagai berikut:
Alternatif konsep 1: kombinasi dari A, D, G, K, M, Q, S Alternatif konsep 2: kombinasi dari C,  F,  I, K,  N, R, T Alternatif konsep 3: kombinasi dari B, E, H, J, O, P, U Alternatif  lain  yang  dibangun  dengan  kombinasi- kombinasi  lain,  tentu  masih  memungkinkan,  namun dalam  perancangan  ini  3  konsep  yang  dibangun dianggap cukup sebagai pilihan alternatif.
Spesifikasi  performa  yang  diharapkan  dari  robot belajar  baca  ditentukan  dari  penelusuran  kebutuhan pengguna  terhadap  media  belajar  ini.  Penelusuran kebutuhan  dilakukan  menggunakan  kuisioner  dan wawancara  kepada  pengguna,  anak,  guru  serta orangtua. Data yang didapatkan kemudian digunakan sebagai  acuan  terhadap  kriteria  kinerja  robot  yang akan  dirancang.  Kriteria  tersebut  kemudian  dibagi menjadi  kebutuhan  (D)  yang  wajib  dicapai  serta harapan  (W)  yang  jika  tidak  tercapai  tidak  terlalu berpengaruh.
Tabel 6 Morphological Chart untuk pembuatan konsep rancangan

## Tabel 7. Spesifikasi performa
No.  Spesifikasi Performa Demand /Wish Cara pemenuhan 1 Media belajar dan bermain untuk belajar membaca D Merancang robot yang membantu anak menyusun huruf membentuk sebuah kata diharapkan anak menjadi termotivasi untuk belajar membaca 2 Mudah dioperasionalkan anak anak dibawah pengawasan D Merancang  robot  menggunakan pembaca RFID untuk mengidentifikasi  kartu  huruf, dan  memiliki  proses  evaluasi benar  atau  salah  dan  cara bermain  yang  sederhana  mudah dimengerti. 3 Memiliki keamanan terhadap kecelakaan ketika bermain D Bagian rangkaian elektrikal dirancang  diletakkan  dibagian casing yang  sulit  dibongkar sehingga terlindung dari kerusakan  yang  menyebabkan bahaya, casing terbuat  dari material  yang  bersifat  isolator, ringan  dan  tidak  mudah  pecah yaitu plastik 4 Memiliki  bentuk dan  warna  yang menarik W Bentuk  dan  warna  memiliki selera  masing  –  masing  yang tidak  dapat  terukur  secara  pasti, sehingga  dengan  teknologi 3D printer , casing robot  bisa disesuaikan dengan permintaan 5 Memenuhi persyaratan ergonomis (ukuran antropometrik dan  berat  benda sesuai anak) D Persyaratan  ergonomis  selain keamanan dari listrik, juga aman karena  memiliki  bentuk  tidak bersudut, material ringan, ukuran sesuai dengan antropometri pegang anak
6 Bisa  dibongkar pasang, mengganti baterai  dengan mudah D Penggantian baterai harus dilakukan  dengan  mudah  yaitu hanya  membuka  bagian  robot yang  tidak  akan  membuat  harus membongkar  bagian  lainnya, sehingga  penempatannya  harus paling bawah 7 Harga terjangkau W Keterjangkauan  terhadap  harga bersifat  relative  dan  tidak  sama, namun  rancangan  robot  ini menggunakan  sistem  paling sederhana  dan  komponen  yang murah.
Tabel 8. Konsep rancangan terpilih
1 Bentuk Keseluruhan
Bentuk geometris yang digabungkan 2 Cara operasional Menyusun  kartu  terlebih  dahulu,  robot langsung  berjalan  begitu  switch  power ON 3 Lampu Memiliki lampu menyala ketika dijalankan 4 Suara Memiliki  suara  yang  menandakan  tugas selesai 5 Warna Warna casing robot netral 6 Assembling Tidak semuanya dibongkar pasang 7 Kelengkapan produk Dilengkapi  kartu  yang  dilengkapi  casing sehingga  saling  terkait
Pilihan  yang  dibuat  rancangan  robot  bantu  baca  dari pemilihan  alternatif  pada  tabel  morfologi  dan  dibangun
sebagai  konsep  untuk  pencapaian  teknis  seperti  tampak pada Tabel 8.

## Hasil Sketsa dan pemodelan
Setelah sistem dan rangkaian elektrikalnya selesai, kemudian  dimulai  pembuatan  sketsa  untuk  alternatif bentuk casing robot.  Panduan  untuk  sketsa  adalah besaran  dimensi,  kesederhanaan  bentuk,  tata  letak komponen  dan  bentuk  ergonomis. Setelah  beberapa sketsa  dibuat,  kemudian  penilaian  sketsa  dan pemilihan  sketsa  didasarkan  pada  beberapa  kriteria. Sketsa  dipilih  3  sketsa  berdasarkan  kriteria,  sebagai berikut:
1. kesederhanaan bentuk, kemudahan manufacturing ,  ukuran  sesuai  dengan  hasil analisa data yaitu maksimal 15x15x15
2. Memiliki bentuk yang kompak dan ringkas
3. Sudut tidak tajam atau tidak bersudut
4. Partikel terlepas tidak terlalu rumit dan tidak terlepas
Gambar 1. Sketsa-sketsa kasar wujud robot
Gambar 2. Sketsa pengembangan dari sketsa terpilih
Gambar 3. Pemodelan menggunakan plastisin, dan tempel kertas
Aplikasi metode Morphological Chart pada perancangan Robot Belajar Baca (ROBOCA) untuk anak usia dini
Pemodelan menggunakan plastisin dan kertas yang ditempel  ini  dimaksudkan  untuk  lebih  memudahkan visualisasi  dan  membayangkan  ukuran  serta pembagian  posisi  untuk  letak  komponen-  komponen robot (Gambar 3).
Sketsa diubah dari alternatif 1 menjadi alternatif 2 yang  memiliki  bentuk  sederhana  dan  kompak. Penggambaran  bagian  kompartemen  1  dan  kedua yang  difungsikan  untuk  tataletak  posisi  pembagian komponen  robot. Casing ini  dirancang  untuk  bisa saling  mengunci  dengan  pas,  tanpa  pengunci tambahan (Gambar 5-7).
Dalam  proses  pencetakan  menggunakan  3D  printer memerlukan  pengaturan  posisi  letak  permukaan bagian  dari  casing  yang  memerlukan  paling  sedikit support,  membutuhkan  permukaan  yang  rata  dan luasan  yang  paling  kuat.  Selain  itu  ketebalan  kurang dari  3  mm  sangat  riskan  terhadap  kerusakan  ketika pencetakan. Gambar yang sudah diekspor sebagai xtl file  kemudian  diimpor  ke  software  bawaan  dari printer, atau menggunakan simplify. Beberapa setting yang  diperlukan  adalah  kecepatan,  ketebalan  dan banyaknya  support  yang  dibutuhkan (Gambar  7) . Pencetakan  menggunakan  prinsip  efisiensi,  sehingga memaksimalkan  posisi  dan  peletakan  benda  yang dicetak untuk mengurangi durasi waktu cetak.
Gambar 4. Sketsa menggunakan software Solidworks
Gambar 5. Sketsa bagian bawah untuk motor dan roda
Gambar 6. Pengaturan posisi letak benda yang akan dicetak Gambar 7. Proses persiapan cetak 3D menggunakan software simplify
Gambar 8. Casing atas (kiri), casing tengah dan bawah (kanan)
Gambar 9. Casing dari tiga layer

## 4. Kesimpulan
Morphological chart sebagai metode kreatif dalam membangun  konsep  perancangan  suatu  produk memungkinkan  untuk  membangun  banyak  konsep alternatif.  Pengembangan  tabel morphological dibuat sesuai  dengan  kebutuhan  masing-masing  produk untuk  mencapai  spesifikasi  performa  produk  yang diharapkan.  Proses  dimulai  dari  sejak  ada  kebutuhan yang menjadi gagasan merancang suatu media belajar dan bermain, yang menarik dan membuat anak ingin tahu  tentang  sistem  teknologi.  Setelah  pemilihan sistem  teknologi  dipilih  dan  dibuat  rangkaian elektrikalnya, tahapan selanjutnya adalah perancangan casing robot. Pemilihan bentuk dan warna bisa diatur sesuai permintaan menggunakan printer 3D , Material yang digunakan adalah plastik PLA. Fleksibilitas atas bentuk,  warna  merupakan  keunggulannya  untuk digunakan  sebagai  alat  belajar  anak.  Pengaturan posisi,  ketebalan,  letak  benda  yang  dicetak mempengaruhi  efisiensi  durasi  pencetakan,  kekuatan support dan  kehalusan  permukaan  benda.  Tahap terakhir  setelah  pencetakan  adalah  tahap assembling keseluruhan  dari  rangkaian  elektrikal  dengan casing - nya.  Tahap  uji  coba  sebagai  tahap  untuk mengevaluasi  digunakan  untuk  menguji  fungsi sistemnya.
Robot  yang  dirancang  ini  secara  fungsional  sudah berfungsi  dengan  baik,  hanya  kelemahannya  di sambungan antar casing yang kurang saling mengunci sehingga  mudah  terlepas.  Pengembangan  selanjutnya dapat  di  tahapan  perancangan  bentuk  yang  lebih menarik  dan  pengembangan  untuk  fungsi  lain  selain sebagai media belajar dan bermain.

## Ucapan terima kasih
Penelitian  untuk  perancangan  robot  belajar  membaca untuk anak usia dini ini dibiayai dari dana penelitian LPPM Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

## Daftar pustaka
Djamal,  H.  (2014).  Radio  Frequency  Identification  (RFID)  Dan Aplikasinya. Tesla , 16 (1), 45–55.
Fardiah,  F.,  Murwani,  S.,  &  Dhieni,  N.  (2019).  Meningkatkan Kemampuan  Kognitif  Anak  Usia  Dini  melalui  Pembelajaran Sains. Jurnal Obsesi : Jurnal Pendidikan Anak Usia Dini , 4 (1), 133. https://doi.org/10.31004/obsesi.v4i1.254 Herawati,  L.,  &  Pawitra,  T.  A.  (2013).  Evaluasi  Data Antropometri Anak-Anak Usia 4-6 Tahun Di Jawa Timur Dan Aplikasi  Pada  Perancangan  Fasilitas  Belajar  Di  Sekolah. Jurnal Ilmiah Teknik Industri , 12 (2), 141–151. Nusyirwan,  D.,  Guntara,  A.,  &  Perdana,  P.  P.  P.  (2020).
Permainan  Ular  Tangga  Berbasis  Arduino  UNO  dan  RFID Guna Mengembangkan Ilmu Pengetahuan Anak Sekolah Dasar dalam  Mengenal  Jenis  Tanaman. Rekayasa , 13 (1),  88–96. https://doi.org/10.21107/rekayasa.v13i1.5414
Piotrowski, J. T., Vossen, H. G. M., & Valkenburg, P. M. (2015). Media and Child Development. In International Encyclopedia of the Social & Behavioral Sciences: Second Edition (Second Edi,  Vol.  14).  Elsevier.  https://doi.org/10.1016/B978-0-08- 097086-8.92145-7
Poppyariyana, A. A., & Munajat, A. (2020). Pengaruh Permainan Sains Terhadap Kemampuan Berpikir Logis Anak. AWLADY : Jurnal Pendidikan Anak , 6 (1), 1. https://doi.org/10.24235/awlady.v6i1.5779
Sobron,  L.,  &  Sutanto,  D.  (2016).  Pengaruh  Posisi  Orientasi Objek  Pada  Proses  Rapid  Prototyping  3D  Printing  Terhadap Kekuatan  Tarik  Material  Polymer. Sinergi , 20 (3),  229. https://doi.org/10.22441/sinergi.2016.3.009
Usep Kustiawan. (2013).  Sumber dan Media Pembelajaran Anak Usia Dinni. In Presiden Republik Indonesia .
Windayana,  H.  (2018).  Pengembangan  Media  Pembelajaran Interaktif,  Kreatif,  Dan  Edukatif  Untuk  Anak  Usia  Dini. Cakrawala  Dini:  Jurnal  Pendidikan  Anak  Usia  Dini , 5 (1). https://doi.org/10.17509/cd.v5i1.10492
Wiwik  Pratiwi.  (2017).  Konsep  Bermain  Pada  Anak  Usia  Dini.
Manajemen Pendidikan Islam , 5 , 106–117. Zaini,  M.  (2019). Jurnal  Obsesi :  Jurnal  Pendidikan  Anak  Usia Dini  Persepsi  Orangtua  terhadap  Hadirnya  Era  Teknologi Digital  di  Kalangan  Anak  Usia  Dini . 3 (1),  254–264. https://doi.org/10.31004/obsesi.v3i1.127
***