Benarkah Robot Sudah Mendesak Manusia?

Pendahuluan

Akhir-akhir ini berbagai kemajuan dalam perkembangan teknologi robot dalam berbagai jenis sangat mudah dijumpai. Dimulai dengan secara sangat masif penggunaan robot di dunia industri, robot-robot jenis lain banyak diperkenalkan di kehidupan manusia, misalnya robot pembersih, sekadar alat permainan anak di rumah, sampai dengan robot jenis humanoid yang menyerupai manusia. 

Robot pemandu di ruang publik, pemasak, ataupun penyaji makanan sudah biasa ditemui di berbagai tempat. Pada artikel ini kita memperkenalkan tentang era teknologi robot ini secara singkat.

Teknik-teknik Robot

Teknologi robot berkaitan dengan berbagai teknik, berikut ini beberapa teknik kunci yang digunakan dalam pengembangan teknologi robot.

Teknik Pemodelan Kinematika dan Dinamika

Pemodelan kinematika dan dinamika adalah teknik dasar yang diterapkan di dalam robotika, yang berhubungan dengan pergerakan dan gaya yang berperan dalam sebuah robot. Kinematika berfokus pada analisis pergerakan tanpa mempertimbangkan gaya atau momen penyebabnya. 

Dalam hal robot, kinematika mengacu pada cara menghitung posisi dan orientasi dari berbagai bagian robot, seperti lengan atau roda, berdasarkan gerakan tertentu yang diinginkan. 

Sementara itu Dinamika, melibatkan analisis gaya untuk mencapai gerakan tertentu, dengan memperhitungkan faktor-faktor seperti massa, gravitasi, dan sifat inersia.

Implementasi teknik ini sangat penting agar robot mampu bergerak secara presisi, contohnya pada lengan robot di jalur perakitan atau robot dengan stabilitas tinggi selama bergerak, seperti drone atau robot berjalan.

Kontrol Umpan Balik dan Pengendalian Adaptif (feedback and adaptive control)

Dengan menerapkan teknik kontrol umpan balik (feedback control) memungkinkan robot untuk memperbaiki gerakannya secara real-time berdasarkan informasi yang diperoleh dari sensor-sensor. 

Dengan menggunakan sensor, seperti akselerometer, kamera, atau giroskop, maka robot dapat merespons lingkungan secara langsung dan menyesuaikan gerakan sesuai yang dibutuhkan. 

Misalnya, jika sebuah robot mendeteksi bahwa jalurnya tidak lurus saat bergerak, kontrol umpan balik dapat memperbaiki arah untuk mencapai tujuan dengan akurasi yang lebih baik.

Teknik pengendalian adaptif adalah teknik yang lebih maju di mana robot dapat menyesuaikan parameter-parameter kontrol pada saat menghadapi perubahan lingkungan atau tugas yang berbeda. 

Misalnya dalam robot industri untuk menangani objek dengan beberapa ukuran atau berat, pengendalian adaptif memungkinkan robot untuk menyesuaikan gaya mencengkeram objek secara otomatis.

Pemrosesan Citra dan Penglihatan Komputer

Penglihatan komputer (computer vision) adalah teknik yang memungkinkan robot untuk "melihat" dan memahami lingkungan secara visual. Dengan memanfaatkan kamera dan algoritma pemrosesan citra, robot dapat mendeteksi, mengenali, dan melacak objek di sekitarnya. Penerapan teknik pemrosesan citra di dalam robot sangat penting, mulai dari navigasi robot secara otonom hingga pengenalan wajah dalam robot untuk layanan.

Dengan menerapkan algoritma pemrosesan citra memungkinkan bagi robot untuk mengekstraksi informasi dari gambar atau video, misalnya mengenali bentuk, warna, atau gerakan. Misalnya, dalam robot pembersih rumah, penerapan dari teknologi penglihatan komputer berguna untuk mendeteksi dan menghindari adanya rintangan seperti dinding atau barang-barang lain.

Kecerdasan Buatan dan Pembelajaran Mesin

Kecerdasan buatan (artificial intelligence, AI) dan pembelajaran mesin (machine learning) merupakan teknik yang memungkinkan robot untuk belajar dari data dan menyimpan pengalaman, serta membuat keputusan secara otonom. Dengan menggunakan AI, robot belajar untuk mengenali pola dalam data, dan selanjutnya menyesuaikan tindakan berdasarkan informasi hasil belajar ini.

Dengan pembelajaran mesin, memungkinkan bagi robot untuk meningkatkan kinerjanya berdasarkan pengalaman sebelumnya. Misalnya, robot yang dilatih dengan data besar dapat meningkatkan kemampuannya dalam menghindari rintangan atau mengenali objek. Teknik AI juga mendukung bagi robot otonom yang harus berinteraksi dengan manusia secara alami, seperti pada robot sosial atau asisten virtual.

Teknik Navigasi dan Lokalisasi

Navigasi adalah kemampuan robot untuk bergerak dari satu tempat ke tempat lain dengan aman dan efisien, sementara lokalisasi adalah kemampuan robot untuk mengetahui posisinya di suatu lingkungan tertentu. Dalam teknik navigasi mempergunakan sensor-sensor, seperti kamera, GPS, lidar, atau sonar untuk memetakan area dan merencanakan rute perjalanan tertentu.

Umumnya teknik navigasi menerapkan algoritma seperti SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), yang memungkinkan robot untuk membuat peta lingkungan secara real-time sambil memperhitungkan lokasi di dalam peta tertentu. Teknik navigasi ini banyak diterapkan pada robot otonom seperti drone, robot penyapu, dan mobil menyetir sendiri (self driving car).

Teknik Manipulasi Robot

Yang dimaksud dengan Manipulasi robot adalah teknik untuk pengendalian bagian robot yang berfungsi untuk berinteraksi dengan objek fisik, seperti lengan robot atau penjepit. Teknik manipulasi mencakup pemahaman tentang gaya yang diperlukan untuk mengambil, memindahkan, atau memanipulasi objek secara presisi.

Dalam konteks industri, teknik manipulasi sering kali melibatkan penggunaan sensor gaya dan torsi untuk mengatur seberapa kuat robot menggenggam objek. Misalnya pada robot bedah menggunakan teknik manipulasi sangat halus dan presisi untuk melaksanakan operasi sangat rumit tanpa merusak jaringan tubuh pasien.

Sistem Multi-Robot dan Kolaborasi Robot-Manusia

Sistem multi-robot adalah teknik yang memungkinkan beberapa robot untuk bekerja bersama dalam lingkungan yang sama. Dengan kemampuan komunikasi dan koordinasi antar robot, mereka mampu menyelesaikan tugas yang lebih rumit dibandingkan robot tunggal. Teknik ini diterapkan misalnya dalam operasi penyelamatan, di mana beberapa drone bekerja sama untuk mencari korban di area bencana.

Pembentukan kolaborasi manusia-robot (human-robot collaboration) merupakan area kajian baru yang semakin penting. Di sini robot-robot bekerja bersama-sama manusia dalam satu kesatuan tim dengan tujuan tertentu. Dengan berbagai sensor canggih dan menerapkan algoritma AI, robot mendeteksi gerakan manusia, memahami instruksi, dan bekerja secara aman dalam lingkungan yang sama. Sampai saat ini telah 55% perusahaan mengoperasikan robot dalam kolaborasi ini.

Robot Industri

Merujuk pada pernyataan ISO (International Standard Organization), bahwa robot industri merupakan manipulator dengan fungsi serbaguna yang dikendalikan dan dapat diprogram ulang secara otomatis. Robot industri memiliki tiga sumbu atau lebih yang dapat diprogram. Selanjutnya mereka dapat dipasang di tempat atau dipasang pada platform bergerak untuk digunakan dalam suatu aplikasi otomasi di lingkungan industri.

Pengertian dapat diprogram ulang artinya gerakan ataupun fungsi tambahan dapat diubah tanpa perubahan fisik. Fungsi serbaguna artinya dapat beradaptasi terhadap aplikasi yang berbeda meski tanpa perubahan secara fisik. Manipulator merupakan mekanisme berupa susunan segmen yang disambung dan digeser secara relatif antara satu dengan yang lain. Sedangkan sumbu adalah gerakan robot, baik dalam arah linier maupun berputar.

Jumlah robot industri menduduki porsi 87% di antara jenis-jenis robot yang ada. Untuk robot industri sendiri ada beberapa jenis, antara lain:

• Robot Kartesian (robot persegi panjang, robot gantry): manipulator ini memiliki 3 sendi prisma, di mana masing-masing sumbu membentuk sistem koordinat Kartesian.
• Robot SCARA: manipulator ini memiliki dua sambungan putar paralel untuk memberikan ruang kepatuhan pada bidang terpilih.
• Robot artikulasi: manipulator ini terdiri dari tiga atau lebih sendi putar.
• Robot Paralel/Delta: manipulator ini pada lengannya memiliki tautan yang membentuk struktur loop tertutup.
• Robot silinder: manipulator ini mempunyai setidaknya satu sendi putar dan setidaknya satu sendi prisma, di mana masing-masing sumbunya membentuk suatu sistem koordinat silinder.
• Robot kutub (robot bulat): manipulator ini memiliki dua sendi putar dan satu sendi prisma, dan masing-masing sumbu membentuk sistem koordinat kutub.

Menurut web IFR (International Federation of Robotics), sampai dengan tahun 2022 negara-negara Korea, Singapura, Jerman, Jepang, dan China merupakan pengguna robot terbesar. Korea mempekerjakan 1.012 robot pada setiap 10.000 pekerja, disusul Singapura dengan 730. Sampai dengan tahun 2022 telah dipasang robot industri sebanyak lebih dari 3,4 juta unit.

Di dalam tahun 2024 menurut web Statista.com, volume pasar robot industri di negara-negara Asia sebanyak 263,4 ribu, Eropa 84,9 ribu, dan Amerika Utara 56,8 ribu unit.

Menurut McKinsey Global Institute, diperkirakan sampai dengan tahun 2030, sebanyak 14% pekerja manusia kehilangan pekerjaan yang tergantikan oleh robot-robot industri.

Robot Layanan (Service Robot)

Kategori aplikasi robot layanan profesional terdapat 8 kelompok aplikasi berbeda sebagai berikut: 

Robot Pertanian: Robot pertanian dimaksudkan untuk berkontribusi meringankan kekurangan keterampilan dan dampak ekologis dari pertanian modern.

Pembersihan Profesional: Robot pembersih mengurangi tenaga kerja manusia dan sanggup membersihkan serta pemberian disinfektan pada permukaan yang luas dapat untuk menahan infeksi secara efektif.

Inspeksi dan pemeliharaan: Robot dapat melakukan tugas pada tempat yang tidak dapat dijangkau manusia, baik itu lautan terdalam atau gunung tertinggi.   

Konstruksi dan Pembongkaran: Konstruksi bangunan atau pembongkarannya secara tradisional membutuhkan pekerjaan padat karya. Robot bergerak baru yang dapat digunakan untuk dokumentasi konstruksi, transportasi, pencetakan 3D, pengeboran atau bahkan pengelasan lebih cepat dan kurang terpapar kondisi cuaca daripada tenaga manusia.

Logistik dan Transportasi: Kendaraan berpemandu otomatis (automated guided vehicles) dilengkapi dengan kemampuan robotik otonom dan dengan demikian menjadi salah satu bidang yang paling masif dalam robot layanan. Mereka sudah banyak digunakan dalam logistik dan pergudangan.   

Pencarian dan Penyelamatan: Robot jenis ini dapat membantu menyelamatkan manusia dari insiden ini seperti pada bencana alam gempa bumi atau kebakaran.

Perhotelan: Pada situasi kekurangan tenaga kerja saat ini telah mendorong permintaan bagi  robot persiapan makanan dan minuman serta robot interaksi sosial, yaitu untuk menyediakan panduan bergerak, misalnya di toko ritel, museum, dan ruang publik lainnya.

Robot layanan profesional lainnya: Ini merupakan kelas yang belum termasuk pada jenis layanan di atas.

Penutup

Sejak diperkenalkan sekitar tahun 1961, robot terus mengalami perkembangan, baik dari aspek teknologi robot maupun penerapan. Sampai dengan saat ini, ternyata sudah sangat banyak pemanfaatan sistem robot, baik di bidang industri, logistik, pertanian, dan sebagainya. Bentuk kolaborasi antara robot dengan manusia sebagai sebuah tim dalam berbagai lingkungan sudah sangat lazim dan makin matang.

Meskipun masih menyisakan aspek-aspek etika dalam penerapan lebih lanjut, mengingat berbagai keterbatasan dan kendala, maka penggunaan robot dalam berbagai aspek kehidupan manusia tidak bisa lagi dihindari. Untuk itu tugas manusia sebagai pencipta sekaligus pengguna berbagai jenis robot tersebut harus lebih banyak belajar dan makin antisipatif.