Sangat umum bagi manusia - terutama mereka yang bekerja di bidang manufaktur - untuk mengikat simpul, melepas selubung kabel, memasukkan pin ke dalam lubang atau menggunakan alat tangan seperti bor. Mereka mungkin tampak seperti tugas sederhana, tetapi benar-benar sangat kompleks dan melibatkan gerakan jari dan tangan yang sangat halus.
Konten terkait
- Bagaimana Robot Meninggalkan Laboratorium dan Mulai Membantu Manusia
Meskipun robot semakin banyak terlibat dalam pekerjaan pabrik dan dalam berbagai jenis pekerjaan lain - termasuk di industri jasa dan perawatan kesehatan - ketangkasan mereka hampir tidak mengesankan. Sejak orang pertama kali membawa mereka untuk bekerja di pabrik otomotif lebih dari 50 tahun yang lalu, kami telah membangun robot yang dapat mengelas, mengecat dan merakit komponen dengan cukup baik. Tangan robot terbaik saat ini dapat mengambil benda-benda yang sudah dikenal dan memindahkannya ke tempat lain - seperti mengambil produk dari tempat penyimpanan dan menyimpannya dalam kotak.
Tetapi robot tidak dapat mengorientasikan alat tangan dengan benar - katakanlah, memasang obeng kepala Phillips dengan lekukan pada sekrup, atau mengarahkan palu ke paku. Dan mereka pasti tidak bisa menggunakan dua tangan bersama-sama secara rinci, seperti mengganti baterai di remote control.
Tangan manusia sangat baik dalam tugas-tugas itu dan banyak lagi. Untuk mendekati menyaingi kemampuan tangan kita, tangan robot membutuhkan kelincahan, keandalan, dan kekuatan yang lebih baik - dan mereka harus mampu merasakan lebih akurat dan bergerak lebih halus daripada yang mereka lakukan sekarang, untuk mencari tahu apa yang mereka ' memegang kembali dan bagaimana menggenggamnya dengan baik. Agar robot dapat bekerja bersama manusia, kita harus memikirkan cara membuat robot yang benar-benar dapat membantu kita ketika kita berdua tidak cukup.
Kelompok riset saya di Northeastern University sedang mengerjakan hal ini, khususnya untuk robot humanoid seperti NASA Valkyrie, yang memiliki tiga jari dan ibu jari di masing-masing tangan. Setiap digit memiliki sendi seperti buku jari, dan masing-masing tangan memiliki pergelangan tangan yang dapat diputar dengan mudah. Kami sedang berupaya membuat gerakan - kombinasi gerakan lengan, pergelangan tangan, jari dan ibu jari yang secara kolektif menyelesaikan tugas, seperti menggerakkan kunci inggris dalam lingkaran untuk mengencangkan baut, atau menarik kereta dari satu tempat ke tempat lain.
Masing-masing robot industri ini memiliki beberapa alat khusus. Mungkinkah banyak tugas mereka dilakukan dengan tangan robot? (Steve Jurvetson / flickr, CC BY) Pentingnya tangan
Daripada membuat setiap robot sebagai mesin khusus yang dirancang untuk tugas yang sangat spesifik, kita perlu merancang robot multi guna, atau bahkan mesin yang mampu sehingga mereka dapat disebut "tujuan umum" - bagus untuk hampir semua tugas. Salah satu kunci kesuksesan robot jenis ini adalah tangan yang luar biasa.
Pekerjaan kami berfokus pada perancangan kelas baru tangan robot yang dapat beradaptasi yang mampu melakukan gerakan halus dengan tepat dan menggenggam secara otonom. Saat robot mampu menembus paku, mengganti baterai, dan melakukan gerakan serupa lainnya - dasar untuk manusia tetapi sangat kompleks untuk robot - kita akan berada di jalan menuju ketangkasan mirip manusia di tangan robot.
Mencapai tujuan ini juga melibatkan menciptakan desain baru yang menggabungkan elemen keras dan lunak - cara tulang manusia memberi kekuatan pada cengkeraman, dengan kulit menyebarkan tekanan sehingga gelas anggur tidak pecah.
Pengembangan dan pengujian lebih cepat
Peningkatan teknologi modern membuat proses pengembangan lebih mudah. Dengan pencetakan 3D, kita dapat membuat prototipe dengan sangat cepat. Kami bahkan dapat membuat komponen sekali pakai berbiaya rendah untuk mencoba pengaturan mekanisme yang berbeda, seperti grippers dua atau tiga jari untuk tugas pick-and-place sederhana atau tangan robot antropomorfik untuk operasi yang lebih rumit.
Berbagai jenis tangan pada robot NASA Valkyrie. (Universitas Northeastern, CC BY-ND) Saat kamera dan sensor elektronik semakin kecil, kami dapat menggabungkannya dengan cara baru. Misalnya, jika kita meletakkan sensor tekanan dan kamera di tangan robot, mereka dapat memberikan umpan balik kepada pengontrol robot (apakah manusia atau otomatis) ketika sebuah pegangan aman, atau jika sesuatu mulai tergelincir. Suatu hari mereka mungkin bisa merasakan ke arah mana benda tergelincir bergerak, sehingga robot bisa menangkapnya.
Kemampuan-kemampuan ini sudah merupakan sifat kedua manusia melalui penglihatan dan propriosepsi (kemampuan untuk merasakan posisi relatif dari bagian-bagian tubuh tanpa melihat atau memikirkannya). Begitu kita dapat mencapainya dengan robot, mereka akan dapat melakukan hal-hal seperti mendeteksi jika genggaman terlalu kuat dan meremas benda terlalu keras.
Merencanakan gerakan terkoordinasi
Tonggak lain akan mengembangkan metode untuk robot untuk mengetahui gerakan apa yang mereka butuhkan secara real time, termasuk merasakan apa yang terjadi di tangan mereka di setiap saat. Jika tangan robot dapat mendeteksi perubahan pada objek yang ditangani, atau memanipulasi item saat memegangnya, mereka dapat membantu dengan tugas-tugas manual yang umum seperti mengikat simpul dan melepas kawat.
Bekerja dengan dua tangan bersama bahkan lebih jauh ke masa depan, meskipun itu akan memberikan dorongan yang signifikan, terutama untuk manufaktur. Robot yang dapat mengoperasikan bor dengan dua tangan atau mengoper bagian-bagian mesin dari satu tangan ke tangan lainnya akan menjadi peningkatan besar, yang memungkinkan pabrik untuk mengotomatiskan lebih banyak langkah dalam proses mereka.
Apakah ini robot masa depan? (NASA) Kita manusia belum mengembangkan sistem ini. Mencapai ketangkasan robot otonom seperti manusia akan membuat para peneliti, teknolog, dan inovator robotika sibuk di masa mendatang. Itu tidak akan memperlambat revolusi robotika yang sedang berlangsung di bidang manufaktur, karena proses saat ini masih memiliki banyak ruang untuk otomatisasi untuk meningkatkan keselamatan, kecepatan dan kualitas. Tapi saat kita membuat robot lebih baik, mereka akan bisa membantu kita.
Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation.
Taskin Padir, Associate Professor Teknik Elektro dan Komputer, Northeastern University
