Mengapa robot membutuhkan refleks
Robotics

Mengapa robot membutuhkan refleks


Di Sekolah Robotika dan Kecerdasan Mesin Munich, Prof. Sami Haddadin (kiri) dan mahasiswa PhD Johannes Kühn (kanan) mengembangkan mesin cerdas yang melayani manusia. Di sini mereka menjelaskan cara menggunakan robot sensitif. Kredit: Uli Benz / TUM

Refleks melindungi tubuh kita — misalnya saat kita menarik tangan dari kompor panas. Mekanisme perlindungan ini juga bisa berguna untuk robot. Dalam wawancara ini, Prof. Sami Haddadin dan Johannes Kühn dari Munich School of Robotics and Machine Intelligence (MSRM) dari Technical University of Munich (TUM) menjelaskan mengapa memberi subjek tes ‘tamparan di tangan’ dapat meletakkan dasar untuk robot masa depan.

Dalam makalah Anda, diterbitkan di Laporan Ilmiah, Anda mendeskripsikan pengaturan eksperimental di mana orang benar-benar ditampar — untuk mempelajari refleks mereka ….

Kühn: Ya, Anda bisa mengatakannya seperti itu. Untuk penelitian kami, bekerja sama dengan Imperial College London, subjek uji membutuhkan refleks mereka untuk melindungi mereka dari dua sumber rasa sakit yang berbeda: pertama, tamparan di tangan. Dan, sambil menarik tangan dan lengan mereka dari bahaya, mereka juga harus menghindari rintangan siku. Kami mempelajari retraksi tangan dan menemukan bahwa ini adalah gerakan yang sangat terkoordinasi.

Kami juga mengamati bahwa rasa sakit yang diantisipasi oleh seseorang membentuk refleks: Jika saya tahu bahwa benda di belakang saya akan menyebabkan rasa sakit yang mirip dengan tamparan pada jari-jari saya, saya akan menarik tangan saya secara berbeda daripada ketika saya tahu bahwa benda itu tidak akan menimbulkan rasa sakit .

Bagaimana eksperimen yang tampaknya sederhana dapat berkontribusi pada pengembangan mesin berteknologi tinggi yang cerdas seperti robot?

Haddadin: Manusia memiliki kemampuan yang menakjubkan. Seseorang dapat berbicara tentang kecerdasan bawaan dalam tubuh manusia yang sangat diperlukan untuk bertahan hidup. Refleks pelindung adalah bagian utama dari ini. Bayangkan situasi klasik “tangan di atas kompor”. Tanpa pikir panjang, kami menarik kembali tangan kami begitu kulit merasakan panas. Selama ini robot tidak memiliki refleks semacam ini. Reaksi mereka terhadap tabrakan yang akan datang cenderung agak ceroboh: Mereka hanya berhenti dan tidak bergerak sampai seseorang mengambil tindakan.

Dalam beberapa situasi, ini mungkin masuk akal. Namun jika robot berhenti begitu saja saat menyentuh kompor yang panas, hal ini jelas akan berakibat fatal. Oleh karena itu, di MSRM kami tertarik untuk mengembangkan mekanisme refleks otonom dan cerdas sebagai bagian dari sistem saraf pusat untuk robot. Manusia menjadi panutan kita. Bagaimana refleks mereka bekerja dan apa yang dapat kita pelajari dari mereka untuk pengembangan robot cerdas?

Kesimpulan apa yang dapat Anda tarik dari eksperimen Anda untuk pengembangan robot?

Kühn: Kami memperoleh wawasan tentang bagaimana gerakan refleks bekerja secara detail: Cara manusia mengoordinasikan refleks dapat dilihat seperti melempar bahu ke depan, dalam arti, untuk mempercepat penarikan tangan. Prinsip ini dapat diterapkan dalam pengembangan gerakan refleks pada robot humanoid, dengan sinyal yang dikirim ke satu bagian robot untuk mempengaruhi gerakan bagian lainnya.

Pengetahuan ini juga akan membantu dalam desain prostetik berkemampuan robot yang diharapkan tampil dengan cara yang “mirip manusia”.

Anda menyebutkan bahwa ‘rasa sakit yang diantisipasi’ berperan dalam eksperimen Anda. Haruskah robot juga bisa mengantisipasi rasa sakit?

Kühn: Itu akan menjadi keuntungan besar. Ini dapat membantu untuk mengklasifikasikan potensi tabrakan berdasarkan tingkat bahaya — dan merencanakan tindakan mengelak jika sesuai. Ini tidak hanya memastikan keamanan robot.

Jika robot mampu mengantisipasi rasa sakit manusia, robot dapat melakukan intervensi dalam situasi berbahaya untuk menyelamatkan seseorang dari rasa sakit ini.

Akankah robot kemudian perlu belajar bagaimana merasakan sakit dengan cara yang sama seperti manusia?

Haddadin: Tidak. Persepsi nyeri kami sangat kompleks dan terkait dengan emosi. Jadi kita tidak bisa membandingkan ini dengan “sensasi nyeri” manusia. Robot adalah alat dan bukan makhluk hidup. Nyeri buatan tidak lebih dari sinyal teknis berdasarkan data dari berbagai sensor. Di MSRM kami telah mengembangkan mekanisme refleks awal untuk robot berdasarkan “nyeri buatan”. Saat menyentuh benda panas atau tajam, robot kami menarik lengannya secara refleksif.

Apa langkah Anda selanjutnya dalam perjalanan menuju robot dengan refleks pelindung yang berkembang sepenuhnya?

Haddadin: Tantangan besar dalam bidang penelitian kami antara manusia dan mesin adalah bahwa kami masih memiliki pemahaman yang belum sempurna tentang model peran kami: sistem refleks manusia, yang bekerja dengan mekanisme pembelajaran sensorimotorik dari alat gerak neuromekanis yang kompleks. Dan di situlah letak tantangan ilmiah yang menarik: dengan semua yang tidak diketahui, untuk terus meningkatkan kemampuan mesin cerdas kita yang diilhami oleh manusia, sambil menggunakan apa yang kita pelajari untuk sampai pada pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana manusia berfungsi. Pada dasarnya, kita dapat mengatakan bahwa ini telah berlanjut sejak zaman Leonardo Da Vinci dan akan berlanjut selama bertahun-tahun yang akan datang.


Robot bisa lebih waspada terhadap rekan kerja manusia, dengan sistem yang menyediakan konteks


Informasi lebih lanjut:
Johannes Kühn et al, Adaptasi gerakan lengan dengan kendala nyeri bersamaan, Laporan Ilmiah (2021). DOI: 10.1038 / s41598-021-86173-7

Disediakan oleh Universitas Teknik Munich

Kutipan: Mengapa robot membutuhkan refleks (2021, 5 Mei) diambil pada 5 Mei 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-05-robots-reflexes.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