Robot Kolaboratif Bekerja Sama Membangun Stasiun Luar Angkasa dan Menyelamatkan Nyawa

Struktur seperti Stasiun Luar Angkasa Internasional terlalu besar dan berat untuk dibangun di Bumi dan kemudian diluncurkan ke Bumi sebagai satu kesatuan. Sebaliknya, ISS dirakit di luar angkasa seperti satu set Lego raksasa, menggunakan modul besar yang dikirimkan melalui beberapa peluncuran roket selama periode 12 tahun. Hal ini cukup sulit jika Anda berhadapan dengan struktur yang dirancang untuk mengapung di orbit Bumi. Namun bagaimana jika eksplorasi luar angkasa mengambil langkah berikutnya dan umat manusia ingin membangun konstruksi kompleks lebih jauh, seperti di Mars?

Di situlah a proyek MIT baru ikut bermain. Melambangkan mantra “kerja tim membuat impian berhasil”, ini menampilkan sistem robot kolaboratif kecil — yang dijuluki relatif robot - yang suatu hari nanti dapat bekerja sama untuk membangun struktur berkinerja tinggi, mulai dari pesawat terbang, rumah, hingga luar angkasa pemukiman.

Robot berbentuk V, yang disebut Bipedal Isotropic Lattice Locomoting Explorers (atau BILL-E), menyerupai lengan mini. Bergerak seperti cacing inci, mereka dapat menyatukan potongan-potongan modular tiga dimensi kecil, yang disebut voxel, menjadi struktur yang lebih besar. Dengan cara yang sama gambar dengan kompleksitas apa pun dapat direproduksi di layar menggunakan kotak sederhana piksel, gagasan pencipta BILL-E adalah agar robot dapat mencapai hal yang sama dunia tiga dimensi. Setiap voxel dapat diambil dan ditempatkan pada posisinya oleh robot, kemudian dihubungkan menggunakan sistem kait khusus yang merupakan bagian dari setiap unit bangunan.

“Robot kami dapat membangun struktur yang lebih besar dan lebih presisi dibandingkan robot kami,” Benjamin Jenett, salah satu peneliti utama dalam proyek tersebut, mengatakan kepada Digital Trends. “Tidak ada peningkatan biaya infrastruktur selain pembuatan komponen voxel individual dan robot sederhana. Dalam hal ini, kompleksitas geometris tidak memerlukan biaya apa pun. Perakitan robotik relatif menggunakan prosedur sederhana dan dapat diulang untuk menghasilkan struktur berperforma tinggi sesuai permintaan, di mana perakitan tunggal merupakan perakitan akhir.”

Kerja tim membuat impian robot menjadi kenyataan

Tidak ada keraguan bahwa robot BILL-E pembuat voxel dari MIT sangat menarik. Namun mungkin aspek yang paling menarik dari mereka adalah apa yang mereka usulkan tentang masa depan robot. Selama lebih dari setengah abad, setidaknya sejak peneliti SRI Internasional membangun robot seluler serba guna pertama, para insinyur sangat antusias dengan kemungkinan penggunaan robot.

Saat ini, robot digunakan dalam berbagai aplikasi. Orang-orang yang membangunnya berjanji bahwa mereka akan mampu melakukan pekerjaan yang membosankan, kotor, berbahaya, dan bernilai tinggi yang tidak dapat dilakukan oleh manusia. Meskipun satu robot mungkin berguna, namun robot tersebut semakin berguna tim robot yang menawarkan gambaran sekilas tentang di mana mereka berada dalam posisi paling berharga. Bukti bahwa tim yang terdiri dari mesin dapat meraih kemenangan terlihat jelas pada semua skala yang berbeda. Ada robot kecil seperti robot relatif yang dikembangkan oleh MIT. Namun, prinsip kolaborasi yang sama juga berlaku untuk robot yang lebih besar.

Tahun lalu, Boston Dynamics merilis video pendek di mana dua robot SpotMini bekerja sama untuk mencapai tujuan yang sama: membuka pintu kantor. Itu adalah ilustrasi kolaborasi yang terbatas dan disederhanakan, namun tetap menunjukkan betapa banyaknya kolaborasi tersebut mesin dapat bekerja sama untuk melaksanakan tugas-tugas yang jauh lebih sulit, atau bahkan tidak mungkin mereka sendiri.

Ada berbagai macam masalah yang bisa dipecahkan oleh robot kolaboratif tersebut. Dalam beberapa kasus, ini menghindari atau menghilangkan rintangan, seperti dalam kasus SpotMinis yang membuka pintu. Di negara lain, mereka mungkin menjelajahi area yang luas menggunakan beberapa robot yang masing-masing melacak jalurnya masing-masing, namun terkoordinasi sehingga dapat mencakup area yang luas tanpa saling menginjak-injak. Ini dapat berguna untuk hal-hal seperti pemetaan. Hal ini juga memungkinkan robot untuk meningkatkan kemampuannya, dengan belajar melalui trial and error dan kemudian menyampaikan informasi ini kepada orang lain dalam party; memungkinkan semua yang terlibat untuk tumbuh lebih cerdas pada tingkat yang lebih cepat.

Tim robot ada dimana-mana

Contoh robot kolaboratif berbasis tim ada dimana-mana. Di Universitas Columbia di New York, Profesor Hod Lipson dan timnya telah melakukannya mengembangkan segerombolan robot berbentuk cakram yang dapat terhubung bersama untuk membentuk berbagai faktor bentuk yang berbeda. Misalnya saja, jika robot perlu bergerak melalui suatu celah, robot dapat mengatur ulang dirinya menjadi bentuk yang memungkinkan mereka melewati celah tersebut, sebelum disusun kembali menjadi struktur yang lebih luas di sisi lain.

Sementara itu, sebagai bagian dari program Konsep Lanjutan Inovatif NASA, badan antariksa ternama tersebut mengerjakan sebuah proyek berputar di sekitar sekelompok robot yang disebut “cobots.” Cobot ini dapat bekerja sebagai tim untuk menjelajahi area seperti gua, tetapi juga bekerja sama untuk memungkinkan jenis penggerak baru. Suatu hari nanti, NASA berharap mereka bisa digunakan untuk menjelajahi planet lain.

Pendekatan-pendekatan ini sungguh menarik. Namun, dalam kedua contoh tersebut, robot yang digunakan identik satu sama lain. Tidak harus demikian. Faktanya, dalam banyak skenario, akan lebih membantu jika tim robot terdiri dari robot-robot dengan keterampilan yang sangat berbeda. Anda tahu, seperti tim manusia yang efisien.

Misalnya, tim robot kooperatif yang bekerja sama dalam misi pencarian dan penyelamatan setelah terjadi bencana alam. Ini adalah sesuatu yang sudah terjadi sedang dieksplorasi secara aktif karena bahaya yang melekat dalam pengiriman penyelamat manusia. Namun meskipun memiliki beberapa unit robot yang sama tidak diragukan lagi dapat berguna dalam penyelamatan tertentu lingkungan, kemampuan menyatukan robot dengan keahlian berbeda bisa membuktikan lebih banyak lagi berharga.

Bayangkan menggunakan robot tipe pramuka dengan kemampuan optik canggih yang dikombinasikan dengan robot lebih berat yang bertugas memindahkan puing-puing atau membawa makanan dan air kepada para korban. Kemampuan untuk menggunakan berbagai jenis robot secara bersamaan adalah sesuatu yang sedang dieksplorasi Tantangan Besar Bawah Tanah DARPA. Peserta dalam kontes harus mengembangkan robot otonom untuk menjelajahi lingkungan bawah tanah. Namun, alih-alih terbatas pada satu jenis robot, mereka dapat membangun tim penanda yang terdiri dari berbagai jenis mesin, mulai dari bot berkaki empat yang terinspirasi dari anjing hingga drone terbang.

Ini semua tentang kendali

Seperti yang diketahui oleh siapa pun yang pernah bekerja dalam tim, tentu saja, kepemimpinan adalah pertanyaan besar dalam menentukan tujuan. Terkait robot, hal ini juga menjadi perhatian – dan ada banyak kemungkinan jawabannya.

“Kami menggunakan arsitektur kontrol terpusat, bukan terdistribusi,” kata Benjamin Jenett, peneliti proyek BILL-E. “Ini berarti bahwa satu entitas, dalam hal ini laptop, menghitung [keseluruhan] urutan pembuatan dan perencanaan jalur robot, dan mengirimkan perintah secara nirkabel ke robot seluler. Robot kemudian menjalankan jalur ini yang terdiri dari serangkaian gerakan tertentu – melangkah, berputar, mengambil, menempatkan – dengan jumlah penginderaan terbatas untuk mendapatkan umpan balik.”

Jenett mencatat bahwa arsitektur kontrol terpusat semacam ini dapat mencapai hasil optimal dengan lebih mudah karena semuanya diprogram terlebih dahulu. Dalam hal ini, “entitas tunggal” yang dia maksud adalah seperti manajer proyek di sebuah lokasi bangunan: perencanaan semuanya terlebih dahulu dan memastikan bahwa setiap anggota tim mengetahui apa yang seharusnya mereka lakukan sedang mengerjakan. Namun, ini bukanlah solusi sempurna karena rentan terhadap satu titik kegagalan. Oleh karena itu, Jenett mengatakan bahwa tim sedang mencari sistem kontrol terdistribusi untuk masa depan.

“Hal ini membutuhkan lebih banyak otonomi dari robot, [artinya] penginderaan dan pengambilan keputusan,” katanya. “Tetapi kami merasa bahwa perangkat keras kami dapat dengan mudah dimodifikasi untuk menerapkan perubahan ini dalam tahap selanjutnya dari pekerjaan ini.”

Tantangan ini akan terus berlanjut di tahun-tahun mendatang. Membuat beberapa robot dapat berbicara satu sama lain adalah masalah yang sangat rumit dan memerlukan banyak perencanaan terlebih dahulu. Namun, kemajuan dalam kecerdasan gerombolan juga akan memungkinkan robot berfungsi bersama dalam aplikasi tertentu dengan bentuk kecerdasan terdistribusi. Ibarat sekawanan burung, yang masing-masing burung merespons tetangga terdekatnya namun tidak ada burung yang memimpin kawanannya, hal ini mempunyai potensi yang sangat besar. Terutama dalam hal improvisasi strategi.

Hanya permulaan cerita

Saat ini, kami masih berada di awal perjalanan khusus ini. Seperti kolaborasi antara manusia dan robot di tempat kerja, tim kolaboratif robot sebagian besar tetap menjadi laboratorium penelitian. Namun hal itu tidak akan terus terjadi.

Seperti yang ditunjukkan oleh semuanya Robot pengantar Starship Technologies ke ANYbotics' Robot pemeriksa anjungan minyak APAPUN, robot menjadi bagian dari kehidupan sehari-hari. Dan saat ini, perusahaan menggunakan satu atau dua robot untuk menjalankan tugas, jumlah tersebut pasti akan bertambah.

Jadi sebaiknya mereka mulai akur — demi kita semua.

Rekomendasi Editor

• Temui robot pelempar yang mampu meniru lemparan manusia dengan sempurna
• Rumus lucunya: Mengapa humor yang dihasilkan mesin adalah cawan suci A.I.
• Sebagian Terminator, sebagian Tremor: Robot cacing ini bisa berenang menembus pasir
• Suara sains: Mengapa audio menjadi garda depan dalam eksplorasi Mars
• Robot-robot yang terus berevolusi dan dapat mereplikasi diri kini hadir — namun jangan khawatir akan terjadinya pemberontakan