Robot kini semakin mendekati kemampuan manusia berkat sensor baru yang mampu mengubah tekanan menjadi pola warna, sehingga sentuhan dapat dideteksi secara langsung.
Ilustrasi dibuat oleh AI.Ringkasan
- Robot dapat "melihat" sentuhan melalui material khusus yang berubah warna saat mendapat tekanan.
- Sensor ini tidak membutuhkan rangkaian elektronik rumit maupun komputasi berat sehingga bekerja lebih cepat.
- Teknologi berpotensi meningkatkan presisi robot industri, prostetik, hingga robot bedah.
PARA insinyur mencoba membuat robot memiliki indra peraba yang menyerupai manusia selama beberapa tahun ini. Namun, tugas tersebut ternyata jauh dari mudah.
Ujung jari manusia memiliki lebih dari 10.000 reseptor sensorik yang mampu mendeteksi tekanan, tekstur, getaran, hingga perubahan kecil pada permukaan benda.
Meniru kemampuan luar biasa ini dengan perangkat elektronik konvensional membutuhkan ribuan sensor, kabel, dan proses komputasi yang sangat rumit.
Kini, sekelompok ilmuwan Eropa menawarkan pendekatan yang berbeda. Alih-alih menambah jumlah sensor elektronik, mereka justru "memindahkan kecerdasan" ke dalam material itu sendiri.
Penelitian yang dipimpin Giacomo Sasso, dari Queen Mary University of London, menghasilkan sistem sensor taktil yang memungkinkan robot mengetahui apa yang disentuhnya secara langsung melalui perubahan warna.
Temuan tersebut dipublikasikan dalam jurnal ilmiah dan diumumkan melalui siaran pers universitas.
Kunci teknologi ini adalah material lunak dan elastis yang disebut mechanochromic material. Material tersebut memiliki sifat unik: warnanya berubah ketika mengalami tekanan atau deformasi.
Saat sebuah benda menekan permukaan sensor, material tidak hanya berubah bentuk, tetapi juga menghasilkan pola warna yang sangat rinci.
Pola tersebut merepresentasikan besarnya tekanan, arah gaya, hingga distribusi gaya pada seluruh permukaan yang disentuh.
Alih-alih memasang ribuan sensor elektronik, sistem cukup menggunakan sebuah kamera USB murah untuk merekam perubahan warna tersebut.
Karena seluruh informasi tekanan sudah "dikodekan" secara alami dalam cahaya yang dipantulkan material, komputer tidak lagi harus menjalankan algoritma rekonstruksi yang rumit untuk menebak apa yang sedang disentuh robot.
Dengan kata lain, robot tidak lagi menghitung sentuhan dari data elektronik yang kompleks, melainkan benar-benar 'melihat' sentuhan tersebut.
Selama ini, sensor sentuhan berbasis kamera menghadapi dilema klasik.
Jika menginginkan detail sangat tinggi, sistem harus memproses gambar dalam jumlah besar sehingga menjadi lambat. Sebaliknya, jika mengejar kecepatan waktu nyata (real time), kualitas informasi biasanya menurun.
Pendekatan baru ini mengatasi kompromi tersebut.
Profesor James Busfield, salah satu penulis penelitian, menjelaskan bahwa kekuatan utama teknologi ini terletak pada fakta bahwa informasi sudah terkandung langsung dalam sinyal cahaya.
Artinya, sistem tidak lagi berusaha merekonstruksi sentuhan melalui proses komputasi yang panjang.
Robot cukup mengamati perubahan warna yang muncul, sehingga responsnya menjadi jauh lebih cepat sekaligus tetap sangat detail.
Menurut Sasso, salah satu pencapaian paling menarik adalah kemampuan sensor menangkap pola sidik jari manusia dengan resolusi yang sangat tinggi.
Ia menyebut belum ada teknologi lain yang mampu menghasilkan kepadatan sensor serupa dalam skala sebesar ini dengan desain sesederhana tersebut.
Pendekatan ini juga menunjukkan perubahan cara berpikir dalam merancang sensor robot.
Biasanya, kecerdasan ditempatkan pada mikrocip dan rangkaian elektronik. Namun dalam penelitian ini, kecerdasan justru berada pada materialnya sendiri.
Material secara otomatis mengubah tekanan menjadi sinyal optik yang mudah dipahami kamera. Semakin banyak proses yang dapat dilakukan oleh material, semakin ringan pekerjaan komputer.
Konsep seperti ini dikenal sebagai material cerdas (smart materials), yaitu material yang mampu merespons lingkungan tanpa memerlukan sistem elektronik yang kompleks.
Dalam beberapa tahun terakhir, bidang ini berkembang pesat untuk berbagai aplikasi, mulai dari sensor, perangkat medis, hingga robot lunak (soft robotics).
Kemampuan membaca tekanan secara cepat membuka peluang besar di berbagai bidang.
Di industri manufaktur presisi, robot dapat memegang komponen berukuran mikro tanpa merusaknya.
Perubahan tekanan sekecil apa pun langsung terlihat sebagai perubahan warna, sehingga robot dapat menyesuaikan genggamannya secara instan.
Dalam dunia kesehatan, teknologi ini juga menjanjikan prostetik yang lebih alami.
Pengguna tangan atau lengan prostetik suatu hari nanti mungkin dapat merasakan sentuhan dengan tingkat detail yang jauh lebih baik dibandingkan teknologi saat ini.
Sementara itu, pada robot bedah, sensor ini berpotensi membantu dokter membedakan jaringan sehat dan jaringan yang lebih keras, seperti tumor, hanya melalui variasi tekanan yang muncul saat operasi berlangsung.
Informasi tersebut dapat diperoleh secara waktu nyata tanpa harus menunggu pemrosesan data yang panjang.
Meski masih berada pada tahap penelitian, teknologi ini memperlihatkan arah baru dalam pengembangan robot yang lebih peka terhadap lingkungan.
Alih-alih terus menambah sensor elektronik dan daya komputasi, para peneliti menunjukkan bahwa solusi yang lebih elegan bisa berasal dari desain material itu sendiri.
Dengan membuat material mampu "berpikir" melalui perubahan warna, robot memperoleh cara yang lebih sederhana, cepat, dan efisien untuk memahami sentuhan.
Jika teknologi ini terus dikembangkan, bukan tidak mungkin robot masa depan akan memiliki kemampuan merasakan dunia fisik dengan ketelitian yang semakin mendekati indra peraba manusia.
Disadur dari Interesting Engineering - New color-changing tactile sensor gives robots a real-time sense of touch yang diakses 2026.
Posting Komentar