• Breaking News

    Robot DyRET ini dapat mengatur ulang tubuhnya untuk berjalan di lingkungan baru

     

    Bayangkan berlari di jalan setapak semen, lalu tiba-tiba melewati pasir kering. Hanya untuk tetap tegak, Anda harus memperlambat dan mengubah cara Anda berlari. Dengan cara yang sama, robot berjalan harus mengubah gaya berjalannya untuk menangani permukaan yang berbeda.

    Umumnya, kita manusia dan kebanyakan robot hanya bisa mengubah cara kita berlari. Tapi bagaimana jika kita juga bisa mengubah bentuk tubuh kita agar bisa berlari secepat dan seaman mungkin di permukaan apa pun?

    Kami ingin mengandalkan robot untuk tugas-tugas yang sulit dan berbahaya, mulai dari memeriksa reaktor nuklir yang gagal hingga eksplorasi ruang angkasa. Untuk tugas ini, benda statis dapat membatasi kemampuan adaptasi robot. Tubuh yang berubah bentuk dapat membuat perbedaan antara keberhasilan dan kegagalan dalam lingkungan yang tidak terduga ini. Lebih baik lagi, robot pengubah bentuk dapat mempelajari bentuk tubuh terbaik untuk lingkungan yang berbeda dan beradaptasi dengan lingkungan baru saat bertemu dengannya.

    Bekerja sama dengan Universitas Oslo, kami telah berhasil menguji ide ini dengan robot berkaki empat yang menyesuaikan tubuhnya untuk berjalan di permukaan baru seperti yang dilihatnya, berkinerja lebih baik daripada robot tubuh statis. Penelitian kami dipublikasikan di Nature Machine Intelligence.

    Hewan berkaki empat yang bisa berubah bentuk

    DyRET, Robot Dinamis untuk Pengujian Terwujud, atau "binatang" dalam bahasa Norwegia penciptanya, Tønnes Nygaard , dirancang untuk mengeksplorasi ide robot pengubah bentuk. Masing-masing keempat kaki DyRET memiliki dua bagian teleskopik, sehingga bisa mengubah panjang tulang paha atau tulang keringnya. Penyesuaian dilakukan oleh motor yang terpasang di kaki dan panjangnya dapat diubah secara otomatis saat robot beroperasi.

    Motor dapat mengubah tinggi DyRET sekitar 20%, dari 60cm menjadi 73cm. Ukuran 13cm itu membuat perbedaan dramatis pada cara berjalan robot. Dengan kaki yang pendek, DyRET stabil tetapi lambat, dengan pusat gravitasi yang rendah. Dalam mode tertingginya, DyRET lebih tidak stabil saat berjalan tetapi langkahnya lebih panjang, memungkinkannya untuk bergerak lebih cepat dan melewati rintangan.

    DyRET juga memiliki sensor untuk melacak apa yang sedang berjalan. Setiap kaki DyRET memiliki sensor gaya yang dapat merasakan seberapa keras tanah tersebut. Kamera 3D menunjuk ke tanah di antara kaki depan DyRET untuk memperkirakan seberapa kasar tanah tersebut.

    Belajar beradaptasi

    Saat berjalan, DyRET terus merasakan lingkungan melalui kakinya dan kamera 3D. Saat robot mendeteksi perubahan kondisi tanah, robot dapat mengubah ke panjang kaki terbaik. Tetapi bagaimana robot mengetahui bentuk tubuh apa yang paling berhasil?

    Kami menjelajahi dua cara bagi DyRET untuk mempelajari konfigurasi kaki terbaik untuk situasi yang berbeda: lingkungan yang terkontrol, di dalam ruangan dengan permukaan yang diketahui, dan pengujian dunia nyata di luar.

    Dalam pengujian terkontrol kami, DyRET berjalan di dalam kotak yang panjangnya sekitar 5 meter berisi permukaan jalan yang berbeda: pasir, kerikil, dan lembaran serat semen yang keras. Robot berjalan di atas setiap material di masing-masing dari 25 konfigurasi kaki yang berbeda untuk mencatat efisiensi pergerakannya. Dengan data ini, kami menguji kemampuan robot untuk secara otomatis merasakan perubahan pada permukaan jalan kaki di dalam kotak, dan untuk memilih bentuk tubuh terbaik.

    Sementara eksperimen terkontrol kami menunjukkan DyRET dapat menyesuaikan tubuhnya dengan sukses ke permukaan yang pernah dilaluinya sebelumnya, dunia nyata adalah tempat yang jauh lebih bervariasi dan tidak dapat diprediksi. Kami menunjukkan metode ini dapat diperluas ke medan yang tidak terlihat dengan memperkirakan bentuk tubuh terbaik untuk permukaan apa pun yang ditemui robot.

    Dalam eksperimen luar ruangan kami, DyRET menggunakan model pembelajaran mesin, yang diunggulkan dengan pengetahuan tentang konfigurasi kaki terbaik untuk kombinasi kekerasan dan kekasaran medan tertentu yang diambil dari pengujian terkontrol. Saat robot berjalan, robot terus memprediksi bentuk tubuh terbaik untuk medan yang ditemuinya, sekaligus memperbarui modelnya dengan pengukuran seberapa baik ia dapat berjalan. Dalam eksperimen kami, prediksi DyRET meningkat saat berjalan, memungkinkannya menghasilkan gerakan yang efisien dengan cepat, bahkan untuk medan yang belum pernah terlihat sebelumnya.

    Apakah robot pengubah bentuk adalah masa depan?

    DyRET mengeksplorasi gagasan "kognisi yang diwujudkan" dalam robot: yaitu, badan perangkat keras robot dapat digunakan untuk memecahkan masalah bekerja sama dengan otak perangkat lunaknya dengan menghubungkannya secara erat ke lingkungan. Alih-alih tubuh DyRET menjadi pembatas pada pergerakannya, ia sendiri merupakan cara adaptif untuk memecahkan masalah di lingkungan yang menantang.

    Ini sangat menguntungkan, terutama ketika kita tidak dapat memprediksi kondisi lingkungan yang tepat sebelumnya, yang membuat memilih satu bentuk robot yang "baik" menjadi sangat menantang. Sebaliknya, robot ini akan beradaptasi dengan berbagai macam kondisi lingkungan melalui perubahan bentuk.

    Bukti konsep kami memiliki implikasi yang kuat untuk masa depan desain robotik, membuka lingkungan yang tidak mungkin saat ini sangat menantang dan bervariasi. Robot pengubah bentuk di masa depan mungkin digunakan di dasar laut, atau untuk misi jangka panjang di luar angkasa.

    Sumber: https://www.weforum.org/agenda/2021/03/shape-shifting-robots-in-the-wild-the-dyret-robot-can-rearrange-its-body-to-walk-in-new-environments/

    No comments

    Post Top Ad

    Post Bottom Ad