Pelayan robot rumah tangga masih jauh – inilah alasannya

Dengan kemajuan terbaru dalam kecerdasan buatan dan teknologi robotika, ada minat yang tumbuh dalam mengembangkan dan memasarkan pelayan robot rumah tangga yang mampu menangani berbagai pekerjaan rumah tangga.

Tesla sedang membangun robot humanoid, yang menurut CEO Elon Musk, dapat digunakan untuk memasak makanan dan membantu orang tua.

Amazon baru-baru ini mengakuisisi iRobot, produsen vakum robot terkemuka, dan telah banyak berinvestasi dalam teknologi melalui program Amazon Robotics untuk memperluas teknologi robotika ke pasar konsumen.

Pada Mei 2022, Dyson, sebuah perusahaan yang terkenal dengan penyedot debu bertenaga, mengumumkan bahwa mereka berencana untuk membangun pusat robotika terbesar di Inggris yang dikhususkan untuk mengembangkan robot rumah tangga yang melakukan tugas domestik sehari-hari di ruang perumahan.

Terlepas dari minat yang meningkat, calon pelanggan mungkin harus menunggu beberapa saat agar robot-robot itu muncul di pasar.

Sementara perangkat seperti termostat pintar dan sistem keamanan banyak digunakan di rumah saat ini, penggunaan komersial robot rumah tangga masih dalam tahap awal.

Sebagai peneliti robotika, saya tahu secara langsung bagaimana robot rumah tangga jauh lebih sulit dibuat daripada perangkat digital pintar atau robot industri.

Menangani objek

Salah satu perbedaan utama antara perangkat digital dan robot adalah bahwa robot rumah tangga perlu memanipulasi objek melalui kontak fisik untuk menjalankan tugas mereka.

Mereka harus membawa piring, memindahkan kursi dan mengambil cucian kotor dan meletakkannya di mesin cuci.

Operasi ini mengharuskan robot untuk dapat menangani benda yang rapuh, lunak, dan terkadang berat dengan bentuk yang tidak beraturan.

Algoritme pembelajaran mesin dan AI yang canggih bekerja dengan baik di lingkungan yang disimulasikan.

Tetapi kontak dengan benda-benda di dunia nyata sering membuat mereka tersandung. Hal ini terjadi karena kontak fisik seringkali sulit untuk dimodelkan dan bahkan lebih sulit untuk dikendalikan.

Sementara manusia dapat dengan mudah melakukan tugas-tugas ini, ada rintangan teknis yang signifikan bagi robot rumah tangga untuk mencapai kemampuan tingkat manusia untuk menangani objek.

Robot mengalami kesulitan dalam dua aspek memanipulasi objek: kontrol dan penginderaan.

Banyak manipulator robot pick-and-place seperti yang ada di jalur perakitan dilengkapi dengan gripper sederhana atau alat khusus yang didedikasikan hanya untuk tugas-tugas tertentu seperti menggenggam dan membawa bagian tertentu.

Mereka sering berjuang untuk memanipulasi objek dengan bentuk tidak beraturan atau bahan elastis, terutama karena mereka tidak memiliki kekuatan yang efisien, atau haptic, umpan balik yang secara alami diberkahi manusia.

Membangun tangan robot serba guna dengan jari-jari fleksibel secara teknis masih menantang dan mahal.

Perlu juga disebutkan bahwa manipulator robot tradisional memerlukan platform yang stabil untuk beroperasi secara akurat, tetapi akurasinya menurun drastis saat menggunakannya dengan platform yang bergerak, terutama pada berbagai permukaan.

Koordinasi penggerak dan manipulasi dalam robot bergerak adalah masalah terbuka dalam komunitas robotika yang perlu ditangani sebelum robot rumah tangga yang mampu secara luas dapat masuk ke pasar.

Mereka menyukai struktur

Di jalur perakitan atau gudang, lingkungan dan urutan tugas diatur secara ketat.

Hal ini memungkinkan para insinyur untuk memprogram gerakan robot atau menggunakan metode sederhana seperti kode QR untuk menemukan objek atau lokasi target. Namun, barang-barang rumah tangga sering tidak teratur dan ditempatkan secara acak.

Robot rumahan harus menghadapi banyak ketidakpastian di ruang kerja mereka. Robot harus terlebih dahulu menemukan dan mengidentifikasi item target di antara banyak lainnya.

Cukup sering juga membutuhkan pembersihan atau menghindari rintangan lain di ruang kerja untuk dapat mencapai item dan melakukan tugas yang diberikan.

Hal ini membutuhkan robot untuk memiliki sistem persepsi yang sangat baik, keterampilan navigasi yang efisien, dan kemampuan manipulasi yang kuat dan akurat.

Misalnya, pengguna penyedot debu robot tahu bahwa mereka harus memindahkan semua perabotan kecil dan penghalang lain seperti kabel dari lantai, karena penyedot debu robot terbaik pun tidak dapat membersihkannya dengan sendirinya.

Yang lebih menantang, robot harus beroperasi di hadapan rintangan yang bergerak ketika orang dan hewan peliharaan berjalan dalam jarak dekat.

Tetap sederhana

Meskipun tampak mudah bagi manusia, banyak tugas rumah tangga terlalu rumit untuk robot. Robot industri sangat baik untuk operasi berulang di mana gerakan robot dapat diprogram sebelumnya.

Tetapi tugas-tugas rumah tangga seringkali unik untuk situasi tersebut dan bisa penuh kejutan yang mengharuskan robot untuk terus-menerus membuat keputusan dan mengubah rutenya untuk melakukan tugas-tugas tersebut.

Pikirkan tentang memasak atau membersihkan piring. Selama beberapa menit memasak, Anda mungkin memegang panci tumis, spatula, kenop kompor, gagang pintu kulkas, telur, dan sebotol minyak goreng.

Untuk mencuci panci, Anda biasanya memegang dan memindahkannya dengan satu tangan sambil menggosok dengan tangan yang lain, dan memastikan bahwa semua sisa makanan yang sudah matang dihilangkan dan kemudian semua sabun dibilas.

Ada perkembangan signifikan dalam beberapa tahun terakhir menggunakan pembelajaran mesin untuk melatih robot membuat keputusan cerdas saat memilih dan menempatkan objek yang berbeda, yang berarti menggenggam dan memindahkan objek dari satu tempat ke tempat lain.

Namun, untuk dapat melatih robot untuk menguasai semua jenis peralatan dapur dan peralatan rumah tangga yang berbeda akan menjadi tingkat kesulitan lain bahkan untuk algoritma pembelajaran terbaik.

Belum lagi rumah-rumah penduduk seringkali memiliki tangga, lorong-lorong sempit dan rak-rak yang tinggi. Ruang yang sulit dijangkau itu membatasi penggunaan mobile robot masa kini, yang cenderung menggunakan roda atau empat kaki.

Robot humanoid, yang akan lebih cocok dengan lingkungan yang dibangun dan diatur manusia untuk diri mereka sendiri, belum dapat digunakan secara andal di luar pengaturan lab.

Solusi untuk kerumitan tugas adalah membuat robot tujuan khusus, seperti robot penyedot debu atau robot dapur.

Berbagai jenis perangkat tersebut kemungkinan akan dikembangkan dalam waktu dekat. Namun, saya percaya bahwa robot rumahan untuk keperluan umum masih jauh.

Punya pemikiran tentang ini? Bawa diskusi ke Twitter atau Facebook kami.

Rekomendasi Editor:

• Gugatan FTC mengekspos risiko privasi utama, dan itu adalah kesalahan ponsel Anda
• Apakah Twitter membahayakan keamanan penggunanya?
• Instagram dan Facebook melacak Anda di situs web lain – begini caranya
• Apa itu pembaruan mobil over-the-air (OTA)?

Catatan Editor: Artikel ini ditulis oleh Ayonga Hereid, Asisten Profesor Teknik Mesin dan Dirgantara, The Ohio State University, dan diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel aslinya.