Membantu robot lunak menjadi kaku sesuai permintaan
Robotics

Membantu robot lunak menjadi kaku sesuai permintaan


Robot lunak simulasi yang dikendalikan untuk mencapai target yang sama (titik merah) saat bertindak lunak (kiri) atau kaku (kanan). Kredit: James Bern dan Daniela Rus

Bayangkan robot.

Mungkin Anda baru saja menyulap mesin dengan eksterior metalik yang kaku. Meskipun robot yang dilapisi dengan rangka luar yang keras biasa terjadi, mereka tidak selalu ideal. Robot bertubuh lunak, yang terinspirasi oleh ikan atau makhluk licin lainnya, mungkin lebih baik beradaptasi dengan lingkungan yang berubah dan bekerja lebih aman dengan manusia.

Ahli robot umumnya harus memutuskan apakah akan merancang robot bertubuh keras atau lunak untuk tugas tertentu. Tetapi pengorbanan itu mungkin tidak lagi diperlukan.

Bekerja dengan simulasi komputer, peneliti MIT telah mengembangkan konsep untuk robot bertubuh lunak yang dapat menjadi kaku sesuai permintaan. Pendekatan ini memungkinkan generasi baru robot yang menggabungkan kekuatan dan presisi robot kaku dengan fluiditas dan keamanan robot lunak.

“Ini adalah langkah pertama dalam mencoba melihat apakah kita bisa mendapatkan yang terbaik dari kedua dunia,” kata James Bern, penulis utama makalah dan postdoc di MIT’s Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL).

Bern akan mempresentasikan penelitiannya di IEEE International Conference on Soft Robotics bulan depan. Penasihat Bern, Daniela Rus, yang merupakan direktur CSAIL dan Profesor Teknik Elektro dan Ilmu Komputer Andrew dan Erna Viterbi, adalah penulis lain makalah tersebut.

Ahli robot telah bereksperimen dengan berbagai mekanisme untuk mengoperasikan robot lunak, termasuk menggembungkan ruang seperti balon di lengan robot atau mengambil benda dengan bubuk kopi yang disegel vakum. Namun, tantangan utama yang belum terpecahkan untuk soft robotika adalah kontrol — cara menggerakkan aktuator robot untuk mencapai tujuan tertentu.

Hingga saat ini, sebagian besar robot lunak dikendalikan secara manual, tetapi pada 2017 Bern dan rekan-rekannya mengusulkan bahwa algoritme dapat mengambil alih. Menggunakan simulasi untuk membantu mengendalikan robot lunak yang digerakkan oleh kabel, mereka memilih posisi target untuk robot dan meminta komputer untuk mengetahui seberapa banyak yang harus ditarik pada setiap kabel untuk sampai ke sana. Urutan serupa terjadi di tubuh kita setiap kali kita meraih sesuatu: Posisi target tangan kita diterjemahkan ke dalam kontraksi otot di lengan kita.

Sekarang, Bern dan rekan-rekannya menggunakan teknik serupa untuk mengajukan pertanyaan yang melampaui gerakan robot: “Jika saya menarik kabel dengan cara yang benar, dapatkah saya membuat robot bertindak kaku?” Bern mengatakan dia bisa — setidaknya dalam simulasi komputer — berkat inspirasi dari lengan manusia. Saat mengontraksikan bisep saja dapat menekuk siku hingga derajat tertentu, mengencangkan otot bisep dan trisep secara bersamaan dapat mengunci lengan Anda dengan kaku pada posisi itu. Sederhananya, “Anda bisa menjadi kaku dengan menarik kedua sisi sesuatu,” kata Bern. Jadi, dia menerapkan prinsip yang sama pada robotnya.

Makalah para peneliti memaparkan cara untuk secara bersamaan mengontrol posisi dan kekakuan robot lunak yang digerakkan oleh kabel. Metode ini memanfaatkan beberapa kabel robot — menggunakan beberapa kabel untuk memutar dan memutar tubuh, sementara menggunakan kabel lainnya untuk mengimbangi satu sama lain guna mengubah kekakuan robot. Bern menekankan bahwa kemajuan bukanlah revolusi dalam teknik mesin, tetapi lebih merupakan sentuhan baru dalam mengendalikan robot lunak yang digerakkan oleh kabel.

“Ini adalah cara intuitif untuk mengembangkan bagaimana Anda dapat mengontrol robot lunak,” katanya. “Ini hanya menyandikan ide itu [of on-demand rigidity] menjadi sesuatu yang dapat dikerjakan oleh komputer. “Bern berharap peta jalannya suatu hari nanti akan memungkinkan pengguna untuk mengontrol kekakuan robot semudah gerakannya.

Di komputer, Bern menggunakan peta jalannya untuk mensimulasikan gerakan dan penyesuaian kekakuan pada robot dalam berbagai bentuk. Dia menguji seberapa baik robot, ketika kaku, dapat menahan perpindahan saat didorong. Umumnya, robot tetap kaku sebagaimana mestinya, meskipun tidak sama tahannya dari semua sudut.

Bern sedang membangun robot prototipe untuk menguji sistem kontrol kekakuan-sesuai-permintaannya. Tapi dia berharap suatu hari bisa mengeluarkan teknologi itu dari lab. “Berinteraksi dengan manusia jelas merupakan visi untuk soft robotika,” katanya. Bern menunjukkan aplikasi potensial dalam merawat pasien manusia, di mana kelembutan robot dapat meningkatkan keselamatan, sementara kemampuannya untuk menjadi kaku dapat memungkinkan pengangkatan bila diperlukan.

“Pesan intinya adalah membuatnya mudah untuk mengontrol kekakuan robot,” kata Bern. “Mari mulai membuat robot lunak yang aman tetapi juga dapat bertindak kaku sesuai permintaan, dan memperluas spektrum tugas yang dapat dilakukan robot.”


Robot lunak bawah air yang terinspirasi dari bintang rapuh


Disediakan oleh Massachusetts Institute of Technology

Kutipan: Membantu robot lunak menjadi kaku sesuai permintaan (2021, 3 Maret) diambil pada 3 Maret 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-03-soft-robots-rigid-demand.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Data SGP 2020