Robo-balita belajar berjalan seperti manusia

WASHINGTON – Perbedaan antara manusia dan mesin semakin mengecil. Para ilmuwan telah mengembangkan robot yang “belajar” berjalan seperti balita, meningkatkan gaya berjalan dan keseimbangan di setiap langkah.

Robot yang berjalan lebih mirip perangkat Erector yang bergerak daripada manusia, tetapi mesin tersebut memiliki gaya berjalan yang jelas seperti orang yang sedang nongkrong. Robot ini menggunakan kaki melengkung dan pergelangan kaki bermotor untuk melompati kakinya ke depan, lengannya berayun di setiap langkah untuk membantu keseimbangan.

Pada hari Kamis, para peneliti mempresentasikan pembelajaran robot berjalan, bersama dengan dua model yang kurang canggih, pada pertemuan nasional Asosiasi Amerika untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan (mencari). Laporan penelitian tersebut muncul minggu ini di jurnal Science.

Mesin tersebut menggunakan apa yang para peneliti sebut sebagai “desain pasif-dinamis” yang sangat mirip dengan cara manusia berjalan. Robot sebelumnya membutuhkan mesin yang kuat untuk berjalan, dengan setiap kaki, lutut, dan pergelangan kaki memerlukan bantuan bermotor. Upaya tersebut memerlukan energi yang besar.

Desain dinamis pasif menggunakan gravitasi, bersama dengan pegas dan motor berotot. Energi yang dibutuhkan hanya sebagian kecil dari energi yang dibutuhkan robot berjalan lainnya, kata Andy Ruina, peneliti Cornell University.

Ruina mengatakan robot berjalan itu bergerak seperti manusia, terjatuh dan tertahan saat bergerak maju. Ini pada dasarnya adalah gerakan yang sama yang digunakan manusia, sebuah gerakan yang harus dikuasai balita agar bisa berjalan.

“Kami membiarkan mesin mengurus banyak pergerakan,” katanya. Sebaliknya, sebagian besar robot berjalan, seperti Asimo, dikembangkan oleh Honda Motor Co. (pencarian), membutuhkan motor untuk menggerakkan setiap gerakannya.

Robot yang dirancang oleh Russ Tedrake (pencarian) dari Massachusetts Institute of Technology dilengkapi dengan sensor yang membantu mesin belajar berjalan dengan cara yang mirip dengan gaya berjalan manusia. Tepatnya, mesin tersebut diberi nama “Toddler”.

Sensor robot mengukur pergerakan mesin, kemiringan dan kecepatan pergerakan dan kemudian mengarahkan motor kecil untuk menyesuaikan dan mengkompensasi perubahan.

“Ia bisa belajar berjalan dalam 20 menit,” kata Tedrake. “Setelah ia belajar berjalan, ia akan menyesuaikan gaya berjalannya dengan medan baru.”

Dia mengatakan sensor melakukan pengukuran dengan kecepatan 200 kali per detik dan terus-menerus mengirimkan instruksi baru ke motor yang mengontrol kemiringan dan pergerakan. Sensor tersebut juga mengarahkan aktuator yang mengontrol tegangan pegas di pergelangan kaki robot. Ini membantu alat berat bergerak maju di setiap langkah.

“Setiap kali ia mengambil langkah, parameternya sedikit berubah, berdasarkan pengalamannya,” kata Tedrake. “Ia akan berjalan di permukaan apa pun dan menyesuaikan cara kerjanya.”

Akibatnya, robot mengubah gaya berjalannya seperti yang dilakukan manusia saat berpindah dari pasir, rumput, hingga trotoar.

Dia mengatakan mesin tersebut bahkan telah belajar berjalan di atas treadmill, melakukan penyesuaian seiring kemiringan atau percepatan permukaan. Robot dapat memulai sendiri dan bahkan berjalan mundur.

Keuntungan besar robot pasif-dinamis adalah mereka memerlukan energi yang sama dengan yang digunakan manusia untuk berjalan. Itu hanya sepersepuluh energi yang dibutuhkan untuk membuat Asimo pergi, kata Ruina.

Semakin sedikit energi yang digunakan, semakin lama robot dapat bekerja tanpa memerlukan baterai baru.

“Agar robot menjadi praktis, ia harus mampu berjalan dalam jangka waktu yang lama,” kata Ruina.