Peneliti Rancang Tangan Robot Berbiaya Rendah dengan Cetak 3D

Liputan6.com, Jakarta - Para peneliti di University of Cambridge telah mengembangkan tangan robot yang lembut dan dicetak dengan teknologi 3D yang menggunakan gerakan pasif untuk menggenggam dan memegang objek dengan berbagai ukuran, bentuk, dan tekstur.

Tangan robot ini dapat melakukan berbagai gerakan kompleks hanya dengan menggunakan gerakan pergelangan tangan dan perasaan di "kulitnya". Meskipun tugas ini mudah dilakukan oleh manusia, tetapi sulit bagi robot.

Selain itu, tangan robot dilatih untuk menggenggam berbagai objek dan mampu memprediksi apakah ia akan menjatuhkannya dengan menggunakan informasi yang diberikan dari sensor yang ditempatkan pada "kulitnya".

Jenis gerakan pasif ini membuat robot jauh lebih mudah dikendalikan dan jauh lebih hemat energi daripada robot dengan jari-jari yang digerakkan sepenuhnya.

Para peneliti mengatakan, desain mereka yang mudah beradaptasi dapat digunakan dalam pengembangan robotika berbiaya rendah yang mampu melakukan gerakan yang lebih alami dan dapat belajar untuk menggenggam berbagai macam objek. Hasil penelitian ini terbit di dalam jurnal Advanced Intelligent Systems.

Secara natural, gerakan merupakan hasil dari interaksi antara otak dan tubuh, yang memungkinkan manusia dan hewan bergerak dengan cara yang kompleks tanpa mengeluarkan energi yang tidak perlu.

Kemajuan dalam teknik pencetakan 3D telah memungkinkan para peneliti untuk menambahkan kompleksitas pada sistem yang sederhana dan hemat energi dengan mengintegrasikan komponen lunak ke dalam desain tangan robot mereka.

Tangan manusia sangat kompleks, dan menciptakan kembali semua ketangkasan dan kemampuan beradaptasi pada robot merupakan tantangan penelitian yang sangat besar. Sebagian besar robot canggih saat ini tidak mampu melakukan tugas manipulasi yang dapat dilakukan oleh anak kecil dengan mudah.

Sebagai contoh, manusia secara naluriah tahu berapa banyak kekuatan yang harus digunakan saat mengambil telur, tetapi untuk robot, ini adalah sebuah tantangan: terlalu banyak kekuatan, dan telur dapat pecah; terlalu sedikit, dan robot dapat menjatuhkannya. Selain itu, tangan robot yang digerakkan sepenuhnya, dengan motor untuk setiap sendi di setiap jari, membutuhkan sejumlah besar energi.

Para peneliti di Bio-Inspired Robotics Laboratory di Departemen Teknik Cambridge telah mengembangkan solusi potensial untuk kedua masalah tersebut: tangan robot yang dapat menggenggam berbagai objek dengan jumlah tekanan yang tepat dengan menggunakan energi yang minimal.

Tangan robot yang dikembangkan oleh para peneliti adalah tangan antropomorfik yang dicetak 3D yang ditanamkan dengan sensor sentuhan yang memungkinkan tangan untuk merasakan apa yang disentuhnya. Tangan ini hanya mampu melakukan gerakan pasif berbasis pergelangan tangan. Tim melakukan lebih dari 1200 tes dengan tangan robot, mengamati kemampuannya untuk menggenggam benda-benda kecil tanpa menjatuhkannya.

Robot ini menggunakan metode coba-coba untuk mempelajari jenis genggaman seperti apa yang akan berhasil. Setelah menyelesaikan latihan dengan bola, robot kemudian mencoba menggenggam benda-benda yang berbeda termasuk buah persik, mouse komputer, dan gulungan bubble wrap. Dalam tes ini, tangan berhasil menggenggam 11 dari 14 objek.

"Keuntungan besar dari desain ini adalah jangkauan gerakan yang bisa kita dapatkan tanpa menggunakan aktuator," kata Profesor Fumiya Iida, peneliti utama studi ini.

"Kami ingin menyederhanakan tangan semaksimal mungkin. Kami bisa mendapatkan banyak informasi yang baik dan tingkat kontrol yang tinggi tanpa aktuator, sehingga ketika kami menambahkannya, kami akan mendapatkan perilaku yang lebih kompleks dalam paket yang lebih efisien," tutur Iida lebih lanjut.

Di masa depan, para peneliti berencana untuk memperluas sistem dengan menambahkan kemampuan visi komputer atau mengajari robot untuk mengeksploitasi lingkungannya, yang akan memungkinkannya untuk memahami berbagai objek yang lebih luas. Desain pasif dari tangan yang dirancang Cambridge, menggunakan sejumlah kecil sensor, lebih mudah dikendalikan, menyediakan berbagai macam gerakan, dan merampingkan proses pembelajaran.

Para peneliti percaya bahwa desain mereka yang mudah beradaptasi dapat digunakan dalam pengembangan robotika berbiaya rendah yang mampu melakukan gerakan yang lebih alami dan belajar untuk menggenggam berbagai macam objek