Sebuah studi mengungkapkan bahwa komponen rekayasa dalam robot sering kali melampaui komponen biologis, namun hewan mengungguli robot dalam fungsi sistem secara keseluruhan, sehingga menunjukkan bahwa integrasi adalah bidang utama dalam pengembangan robotika. Kredit: SciTechDaily.com
Meskipun komponen individualnya lebih unggul, kinerja robot secara keseluruhan masih tertinggal dibandingkan hewan, sehingga menunjukkan fokus masa depan pada integrasi sistem dan kontrol yang lebih baik dalam robotika.
Insinyur robotika telah bekerja selama beberapa dekade dan menginvestasikan jutaan dolar penelitian dalam upaya menciptakan robot yang dapat berjalan atau berlari seperti halnya binatang. Namun, masih banyak hewan yang mampu melakukan hal-hal yang tidak mungkin dilakukan robot yang ada saat ini.
“Seekor rusa kutub dapat bermigrasi sejauh ribuan kilometer melalui medan yang berat, kambing gunung dapat memanjat tebing, menemukan pijakan yang tampaknya tidak ada di sana, dan kecoak dapat kehilangan satu kaki dan tidak dapat melambat,” kata Dr. Max Donelan, Profesor di Departemen Fisiologi dan Kinesiologi Biomedis Universitas Simon Fraser. “Kami belum memiliki robot yang mampu memiliki daya tahan, kelincahan, dan kekokohan seperti ini.”
Membandingkan Robot dengan Hewan
Untuk memahami mengapa, dan mengukur bagaimana, robot tertinggal dibandingkan hewan, tim ilmuwan dan insinyur interdisipliner dari universitas riset terkemuka menyelesaikan studi terperinci tentang berbagai aspek dalam menjalankan robot, membandingkannya dengan hewan padanannya, untuk makalah yang diterbitkan di Robotika Sains. Makalah ini menemukan bahwa, berdasarkan metrik yang digunakan para insinyur, kinerja komponen biologis sangat buruk dibandingkan dengan komponen buatan. Namun keunggulan hewan adalah dalam integrasi dan pengendalian komponen-komponen tersebut.
Universitas Washington; Tom Libby, Insinyur Riset Senior, SRI Internasional; Kaushik Jayaram, Asisten Profesor di Departemen Teknik Mesin Paul M Rady di Universitas Colorado Boulder; dan Simon Sponberg, Profesor Fisika dan Ilmu Biologi Keluarga Dunn di Institut Teknologi Georgia.
Masing-masing peneliti mempelajari satu dari lima “subsistem” berbeda yang digabungkan untuk membuat robot berjalan – Kekuatan, Bingkai, Aktuasi, Penginderaan, dan Kontrol – dan membandingkannya dengan subsistem biologis yang setara. Sebelumnya, secara umum diterima bahwa kinerja robot yang lebih baik dari hewan pasti disebabkan oleh keunggulan komponen biologis.
“Ternyata, dengan sedikit pengecualian, subsistem rekayasa memiliki kinerja yang lebih baik daripada subsistem biologis – dan kadang-kadang secara signifikan mengungguli subsistem tersebut,” kata Libby. “Tetapi yang juga sangat jelas adalah, jika Anda membandingkan hewan dengan robot di seluruh tingkat sistem, dalam hal pergerakan, hewan itu luar biasa. Dan robot belum bisa mengejar ketinggalan.”
Wawasan Tentang Kemajuan Robotika
Lebih optimis lagi dalam bidang robotika, para peneliti mencatat bahwa, jika kita membandingkan waktu yang relatif singkat yang dimiliki robotika untuk mengembangkan teknologinya dengan generasi hewan yang tak terhitung jumlahnya yang telah berevolusi selama jutaan tahun, kemajuannya sebenarnya sangat pesat. .
“Ia akan bergerak lebih cepat karena evolusi tidak terarah,” kata Burden. “Meskipun kita dapat memperbaiki cara kita merancang robot dan mempelajari sesuatu dalam satu robot dan mengunduhnya ke robot lain, biologi tidak memiliki pilihan itu. Jadi, ada cara agar kita bisa bergerak jauh lebih cepat dengan merekayasa robot dibandingkan melalui evolusi – namun evolusi memiliki permulaan yang sangat besar.”
Lebih dari sekadar tantangan teknik, robot lari yang efektif menawarkan potensi kegunaan yang tak terhitung jumlahnya. Baik untuk menyelesaikan tantangan pengiriman ‘last mile’ di dunia yang dirancang untuk manusia yang seringkali sulit dinavigasi oleh robot beroda, melakukan pencarian di lingkungan berbahaya, atau menangani bahan berbahaya, terdapat banyak potensi penerapan teknologi ini.
Arah Masa Depan dalam Robotika
Para peneliti berharap bahwa penelitian ini akan membantu mengarahkan pengembangan teknologi robot di masa depan, dengan penekanan bukan pada pembuatan perangkat keras yang lebih baik, namun pada pemahaman bagaimana mengintegrasikan dan mengontrol perangkat keras yang ada dengan lebih baik. Donelan menyimpulkan, “Seiring dengan ilmu teknik yang mempelajari prinsip-prinsip integrasi dari biologi, robot yang berjalan akan menjadi sama efisien, lincah, dan kuatnya dengan robot biologis.”
Referensi: “Mengapa hewan bisa berlari lebih cepat dari robot” 24 April 2024, Robotika Sains.
DOI: 10.1126/scirobotics.adi9754
