Jumat, 15 Februari 2019

Teknologi Robot: Sejarah dan Perkembangannya

Februari 15, 2019  , , ,  No comments


Teknologi Robot: Sejarah dan Perkembangannya




Kata robot diambil dari kata yang berasal dari kata robota, yang mempunyai arti pekerja, dipopulerkan oleh Isaac Asimov pada tahun 1950 dalam sebuah karya fiksinya. Robot biasanya digunakan untuk tugas berat, bahaya, pekerjaan berulang dan kotor. Biasanya menunjuk robot industri digunakan dalam garis produksi. Penggunaan lainnya termasuk pembersihan limbah beracun, penjelajahan bawah air dan luar angkasa, pertambangan, cari dan tolong, dan pencarian tambang. Belakangan ini robot mulai memasuki pasaran konsumen di bidang hiburan, penyedot debu, dan pendeteksi kebocoran gas.

Robot pertama kali dikembangkan oleh Computer Aided Manufacturing-International (CAM-1), “ Robot adalah peralatan yang mampu melakukan fungsi-fungsi yang biasa dilakukan oleh manusia, atau peralatan yang mampu bekerja dengan intelegensi yang mirip dengan manusia”. Definisi kedua, dikembangkan oleh Robotics Institute of America (RIA), perkumpulan pembuat robot yang lebih menitikberatkan terhadap kemampuan nyata yang dimiliki oleh robot terhadap kemiripannya dengan manusia.

Robot adalah peralatan manipulator yang mampu diprogram, mempunyai berbagai fungsi, yang dirancang untuk memindahkan barang, komponen-komponen, peralatan, atau alat-alat khusus, melalui berbagai gerakan terprogram untuk pelaksanaan berbagai pekerjaan. Secara mendasar, robot memilik banyak hal yang sama dengan otomasi internal, mereka memanfaatkan piranti tenaga yang serupa (seperti listrik, hidraulik, atau pneumatik) dan mereka dikendalikan melalui urutan-urutan yang telah dikendalikan melalui program, yang memungkinkan mesin tersebut pada posisi yang diinginkan. Lingkungan seperti ini didefinisikan sebagai lingkungan Dalam perkembangan mesin yang terotomatisasi ini akan menjadi bermacam-macam spesifikasi tergantung kebutuhan aktifitas manusia terhadap otomatisasi industri dan robotika.

Robotika merupakan bidang dinamis yang perkembangannya sangat maju pesat. Perkembangan ini selain melibatkan komputasi, permesinan dan elektronika juga menyangkut perkembangan teknologi terapan. Penelitian dibidang terakhir ini biasanya berakar dari industri, untuk memecahkan masalah industri dengan teknologi yang ada. Misalnya adalah pengembangan perangkat lunak untuk mendapatkan algoritma baru bagi pengendalian robot, pengembangan sistem penglihatan dengan sistem resolusi yang lebih tinggi, perbaikan kemampuan sensor dan pengembangan protokol komunikasi untuk komunikasi dengan komputer dan peralatan pabrikSehingga robot diasmsikan sebagai gabungan antara perangkat mekanik dan perangkat elektronik yang berfungsi untuk menggantikan pekerjaan manusia yang beresiko tinggi, seperti pekerjaan pada temperatur yang tinggi, zat kimia, ruang hampa udara, dan pada kondisi yang tidak mungkin dikerjakan oleh manusia. Ada juga robot sebagai alat hiburan dan ada pula robotyang bertugas untuk menggantikan pekerjaan yang menuntut keahlian (accurary), kecepatan dan lain-lain. Ada pula robot yang berfungsi untuk mengerjakan pekerjaan yang rutin seperti robot pada pemintalan benang. Pada bidang pertahanan keamanan (Hankam), robot digunakan sebagai penjinak bom. Saat ini robot dikembangkan agar dapat berpikir sendiri dengan logika-logika yang telah ditanamkan pada software dalam robot tersebut.

Ketika para pencipta robot pertama kali mencoba meniru manusia dan hewan, mereka menemukan bahwa hal tersebut sangatlah sulit; membutuhkan tenaga penghitungan yang jauh lebih banyak dari yang tersedia pada masa itu. Jadi, penekanan perkembangan diubah ke bidang riset lainnya. Robot sederhana beroda digunakan untuk melakukan eksperimen dalam tingkah laku, navigasi, dan perencanaan jalur. Teknik navigasi tersebut telah berkembang menjadi sistem kontrol robot autnomous yang tersedia secara komersial; contoh paling mutakhir dari sistem kontrol navigasi autonomous yang tersedia sekarang ini termasuk sistem navigasi berdasarkan-laser dan Visual Simultaneous Localization and Mapping (VSLAM) dari ActivMedia Robotics dan Evolution Robotics. Ketika para teknisi siap untuk mencoba robot berjalan kembali, mereka mulai dengan hexapod dan platform berkaki banyak lainnya. Robot-robot tersebut meniru serangga dan arthropod dalam bentuk dan fungsi. Trend menuju jenis badan tersebut menawarkan fleksibilitas yang besar dan terbukti dapat beradaptasi dengan berbagai macam lingkungan, tetapi biaya dari penambahan kerumitan mekanik telah mencegah pengadopsian oleh para konsumer. Dengan lebih dari empat kaki, robot-robot ini stabil secara statis yang membuat mereka bekerja lebih mudah. Tujuan dari riset robot berkaki dua adalah mencapai gerakan berjalan menggunakan gerakan pasif-dinamik yang meniru gerakan manusia

Sejarah Perkembangan Robot
Pada awalnya, keinginan untuk membuat robot bukan berasal dari disiplin ilmu elektronika melainkan dari disiplin ilmu biologi. Saat itu para ilmuwan biologi ingin menciptakan makhluk yang memiliki karakteristik seperti yang mereka inginkan. Namun karena keterbatasan ilmu dan teknologi pada masa tersebut, maka keinginan tersebut belum terwujud. Saat itu, yang dapat diciptakan manusia hanyalah alat-alat mekanik sederhana yang dapat membantu kehidupan sehari-hari.

Awal munculnya robot dapat diketahui dari bangsa Yunani kuno yang membuat patung yang dapat dipindah – pindahkan. Sekitar 270 SM, Ctesibus, seorang insinyur Yunani membuat organ dan jam air dengan komponen yang dapat dipindahkan.

Selain para ilmuwan, seniman pun turut berperan dalam sejarah munculnya robot atas imajinasi dan kreativitas mereka tentang robot yang tertuang menjadi novel-novel, naskah sandiwara dan film.

Di abad ke-19, robot mulai dikembangkan oleh insinyur teknik karena keahlian mereka dalam bidang mekanika. Setelah dikenal ilmu teknik kendali, robot mulai dikaji oleh disiplin ilmu elektroteknik.

1920
Ide robot bukanlah hal yang baru. Cukup lama manusia memimpikan adanya mekanik pintar yang dapat menggantikan tugas manusia. Penemuan mainan dan peralatan otomatis yang kemudian menginspirasi robot dalam bentuk gambar, cerita dan film, menjadi awal dimulainya perkembangannya. Istilah robot pertama kali dipakai tahun 1920 oleh penulis Czech Karel Capek (dibaca “Chop’ek”) dengan karyanya  “R.U.R” atau Rossum’s Universal Robot dimana seorang laki-laki membuat robot dan robot membunuh penciptanya. Banyak kemudian film menggambarkan robot sebagai alat yang tidak bersahabat atau sebagai mesin perusak yang berlawanan dengan arti robot (robota) dalam bahasa Czech yang berarti pekerja paksa.

1941
Pada tahun 1941, penulis fiksi ilmiah, Isaac Asimov mengenalkan istilah robotika dalam karyanya yang berjudul “Liar!”. Asimov sendiri tidak menyadari bahwa dia yang pertama kali memperkenalkan istilah tersebut. Karena ilmu dan teknologi mengenai benda-benda elektrik disebut elektronika, maka dia mengasumsikan bahwa istilah robotika digunakan untuk ilmu dan teknologi mengenai robot.

Akhirnya disepakati bahwa robotika merupakan teknologi dan ilmu rekayasa robot yang meliputi perancangan, pembuatan, pengaplikasian, dan penentuan struktur, yang berhubungan erat dengan elektronika, mekanika, dan perangkat lunak.

1956
Seiring berkembangnya teknologi komputasi dan perangkat lunak, robotika pun mengalami perkembangan yang sangat pesat. Perkembangan pesat ini dimulai pada awal tahun 1950-an. Pada tahun 1948, William Grey Walter membuat robot Elmer dan Elsie, dua robot autonomous yang berbentuk seperti kura-kura. Kemudian, pada tahun 1956, George Devol dan Joseph Engelberger membentuk perusahaan robot pertama di dunia. Devol memprediksikan bahwa robot nantinya akan menjadi bagian penting dari industri yang bekerja sebagai operator pabrik dan pembantu pekerja dalam menjalankan mesin-mesin pabrik.


Pada tahun 1961, General Motor pertama kali menggunakan robot dalam kegiatan pabrik otomotifnya. Kemudian, di Stanford Research Institute, pada tahun 1966 dimulai pengerjaan terhadap Shakey, robot yang dapat mencari rute dan memindahkan benda.


Beberapa film terkenal seperti starwar tahun1977 dengan menampillan robot C3PO dan R2D2 justru menampilkan robot sebagai pembantu manusia sekaligus juga musuh manusia. Robot dalam film ini terlihat menyerupai manusia atau istilahnya “Android”. Setelah itu, pada tahun 1980-an saat elektronik dan komputer sedang berkembang sangat pesat, robot industri semakin berkembang dan banyak digunakan dalam pabrik.

Di jepang
Karakuri ningyo, merupakan istilah Jepang yang berarti boneka mekanik atau automata, ditemukan pada abad ke-18 dan 19 Masehi. karakuri berarti “peralatan mekanik untuk permainan, hiburan, atau memberikan kejutan”, sehingga dapat dikatakan bahwa dalam karakuri terkandung hal-hal magis atau elemen misteri, sedangkan ningyo berarti “orang dan bentuk” (tertulis dalam dua huruf kanji),dengan demikian dapat dikatakan sebagai boneka atau patung.

Karakuri dapat dibagi menjadi tiga tipe utama yakni:
1.    Karakuri (stage karakuri), digunakan untuk keperluan dunia teater
2.   Zashiki karakuri (tatami room karakuri), merupakan tipe karalkuri berukuran kecil dan digunakan sebagai elemen dekorasi ruangan.
3.   Dashi karakuri (festival car karakuri), digunakan dalam acara atau festival keagamaan, dengan menampilkannya mitos-mitos tradisional atau legenda-legenda Bangsa Jepang.

 


Berawal dari diciptakannya boneka mekanik karakuri Yumi-hiki doji (pemanah muda) karya Tanaka Hisashige (1799-1881), yang dibuat pertama kali pada akhir zaman Edo (awal tahun 1800-an), dengan menggunakan bantuan benang dan mekanisme mirip kerja timer atau pewaktu, dibantu dengan pegas sehingga dapat menembakan empat anak panah pada sasaran dengan sangat ekspresif layaknya pemanah manusia dalam kyudo (olahraga panahan). beberapa gerakan mekanik karakuri pada masa itu berasal dari mekanisme sederhana, seperti pegas, tali, roda gigi, hingga pemangfaatan beban merkuri (air raksa), air, maupun pasir.
 
Selain robot-robot yang digunakan dalam pekerjaan dan pabrik, terdapat juga robot-robot yang bentuknya menyerupai hewan atau manusia. Robot semacam ini biasa disebut android, humanoid, dan sebagainya.Pada tahun 1986, Honda memulai riset tentang humanoid yang dinamakan E0. Setelah melalui bertahun-tahun riset, akhirnya robot ini pun diperkenalkan ke publik pada tahun 2000 dengan nama ASIMO. Selain Honda, Sony pun tidak kalah dengan karya AIBO-nya yang diperkenalkan ke pasar pada tahun 1999. AIBO merupakan robot berbentuk anjing yang mampu melihat, berjalan, dan berinteraksi dengan lingkungannya.

Asimo
Asimo adalah robot humanoid yang diciptakan oleh Honda Motor Company. Tingginya 130 cm dengan berat 54 kg. Menyerupai astronot kecil yang membawa backpack dan bisa berjalan di atas dua kaki dengan kecepetan 6km/jam. Secara resmi, nama Asimo merupakan akronim dari advance Step in Innovative Mobility. Menurut pernyataan resmi Honda pemberian nama tersebut tidak ada hubungannya dengan nama penulis science fiction dana penemu Three Laws of Robotics, Isaac Asimov.



Selama 2007,telah ada 46 unit Asimo. Per unitnya dibuat dana mendekati satu juta US dolar, dan beberapa unit bisa disewa dengan biaya 166.000 US dolar per tahun. Asimo bisa memberi respon bila namanya dipanggil, menatap wajah seorang yang sedang mengajaknya bicara dan mengenali secara cepat bunyi benda jatuh atau benturan dan menghadap kearah asal suara. Asimo dapat mengenali wajah seseorang, meskipun ia atau orang tersebut sedang bergerak. Asimo dapat mengenali kira-kira 10 orang yang namanya sudah didaftarkan dan dapat memberikan salam kepada pengunjung yang datang dan memberi informasi atas kedatangan seseorang dengan mentransmisikan pesan dan foto pengunjung serta dapat membimbing pengunjung ke tempat yang telah ditentukan.

Actroid
Actroid adalah robot humanoid dengan tampilan menyerupai manusia yang sesungguhnya dikembangkan oleh universitas Osaka dan diproduksi oleh Kokoro Company Ltd.[disvisi animatorik Sanrio]  Diperkenalkan pertama kali pada International Robot Exposition tahun 2003 di Tokyo,Jepang.


Banyak produk dengan versi yang berbeda diciptakan setelahnya. Biasanya robot ini dibuat sedemikian rupa sehingga mirip dengan wanita muda keturunan Jepang. Actrod adalah contoh pelopor untuk mesin nyata yang mirip android atau gynoid dalam fiksi ilmiah. Actroid mampu berekspresi seperti mengedipkan mata, berbicara,dan bernafas. Kulit Actroid terbuat dari silicon dan tampak menyerupai kulit manusia asli. Sebanyak 47 sensor penggerak dipasangkan di bagian tubuh atas Actroid sehingga mampu bereaksi secara alami seperti manusia.

Sistem pengindraan Actroid sensor penggerak mampu membuatnya bereaksi cukup cepat untuk melakukan atau menangkis tinju. Namun sejauh ini pergerakan tubuh bagian bawah masih terbatas. Actroid bisa disewa bersama kostumnya untuk memberi salam pada tamu kafe, pusat informasi, kompleks, perusahaan, ataupun museum, dengan biaya 400.000 yen untuk 5 hari termasuk biaya koreografi.

Q-Rio
Q-Rio atau Quest for curiosity adalah nama yang diberikan oleh Sony Dream Robot[SDR] pada robot humanoid yang diluncurkan oleh Sony untuk mengikuti kesuksesan pendahulunya, AIBO. Q-Rio memiliki tinggi sekitar 0,6 meter dengan berate sekitar 7,3 kilogramQ-RIO mampu mengenali wajah dan suara untuk mengingat seseorang.



Sebuah video dalam situs resmi Q-RIO memperlihatkan robot itu sedang berinteraksi dengan anak-anak, Q-RIO bisa berlari dengan kecepatan 23cm/detik AIBO AIBO atau Artificial Intelligence Robot adalah salah satu dari beberapa jenis hewan robotic yang dirancang dan dibuat oleh Sony tahun 1999. Mampu untuk berjalan, mengenali lingkungan sekitarnya dan mengenali perintah dengan menginstall software khusus yang bernama AIBO software, AIBO memiliki kemapuan untuk ‘berkembang’ dari tahapan anak anjing sampai anjing dewasa yang dapat mengenali 100 perintah suara. Tanpa AIBO ware, AIBO hanya bisa menjalankan clinicmode dan hanya bisa melakukan gerakan sederhana.


Saat ini
Saat ini penggunaan robot dalam industri-industri berat sudah marak. Robot sebagai pekerja dalam industri umumnya berupa lengan yang membantu kegiatan di pabrik. Lengan ini dikendalikan oleh komputer yang telah diprogram sedemikian rupa.

Penggunaan robot dalam industry diperlukan karena robot dapat mengerjakan hal yang sama secara terus menerus sesuai dengan perintah yang diberikan oleh operator. Gerakan berulangnya yang presisi merupakan keunggulan robot sehingga dalam produksi, dapat diperoleh hasil yang tetap dan standar.

   


Kemampuan robot untuk melakukan gerakan manusia sangat membantu dunia industry seperti industri mobil, proses pengelasan, perakitan, pemindahan dan banyak lagi. Gerakan berulang yang presisi adalah salah satu keunggulan robot daripada manusia sehingga didapat hasil produksi yang konstan dan standard.

         




Robot industri harus diprogram untuk melakukan semua step gerakan atau kerja sebelum ia digunakan. Tahap awal ini bisa disebut merangkai atau membangun pola berfikirnya robot. Benda kerja harus ditempatnya ditempat yang pasti dan tidak berubah-ubah selama proses (meski sekarang kemajuan object recognition sudah maju namun dalam prakteknya benda kerja masih harus diposisikan ditempat yang tetap). Jika benda kerja meleset dari posisinya maka proses akan salah dan robot tidak bisa mengkoreksinya. Robot tidak bisa melihat dan mendengar. Dia tidak bisa merasakan objek dan meprediksi adanya kesalahan dan robot tidak memiliki kemampuan mengadopsi situasi baru yang terjadi disekitarnya.

Robot memberikan keuntungan tersendiri bagi pekerja industri dan suatu negara dimana ia bisa memperbaiki kualitas hidup manusia karena bebas dari pekerjaan yang menjenuhkan, kotor dan penuh resiko atau dalam istilahnya 3D= Dull, Dirty and Dangerous. Benar bahwa robot akan menimbulkan pengangguran tapi jangan lupa robot juga menciptakan lapangan pekerjaa; Insinyur robot, Teknisi, Sales, Programmer dan Pengawas/supervisor. Robot memberikan keuntungan bagi industri karena adanya peningkatan output dan perbaikan kualitas. Industri robot tidak mengenal lelah dan keluhan, ia bisa bekerja tanpa lelah siang malam dengan performance yang sama. Akibatnya, biaya produk per unit akan turun, menaikan keuntungan dan memberi dampak positif terhadap pasar serta ekonomi dunia secara keseluruhan.

Robot dapat memberikan keuntungan tersendiri bagi pekerja industry dan suatu Negara karena dapat membe¬baskan manusia dari pekerjaan yang menjenuhkan dan berisiko. Walaupun di satu sisi penggunaan robot dalam industry dapat menyebabkan pengangguran, di sisi lain, penggunaan robot juga dapat menciptakan lapangan pekerjaan seperti teknisi robot, programmer, supervisor, dan sebagainya.

Timeline sejarah dan perkembangan robot:
-      270 SM Ctesibus, teknisi yunani kuno membuat organ dan jam air dengan gambar yang dapat bergerak.
-      250 SM – Ctesibius, insinyur dan ahli matematika Yunani kuno menciptakan water clock yang akurat sampai 2000 tahun.
-      60 M – Hero dari Aleksandria merancang mesin terpro¬gram otomatis pertama yang ia sebut Automata. Mesin ini terbuat dari container yang secara periodic melepas¬kan pasir. Dengan menggunakan konfigurasi katrol yang berbeda, dapat dilakukan pemindahan patung pada track yang telah didefinisikan sebelumnya.
-      1818 – Mary Shelley menulis  ”Frankenstein” yang bercerita tentang penciptaan manusia oleh Dr. Frankenstein
-      1898 – Nikola Tesla menciptakan radio-controlled sub¬mersible boat pertama.
-     1921 – istilah “Robot” perama kali digunakan oleh Karel Capek dalam karyanya “Rossum’s Universal Robot”
-      1941 – Isaac Asimov memperkenalkan istilah “Robotika” dalam karyanya yang berjudul “Liar!”.
-      1942 – Asimov menulis  ”Runaround”, sebuah cerita robot yang memiliki 3 aturan/hukum  (Three Laws of Robotics):

  1.  Robot tidak boleh melukai atau menyakiti manusia.
  2.  Robot harus patuh terhadap perintah manusia agar robot terhindar dari perbuatan melukai manusia.
  3. Robot harus melindungi keberadaannya selama dia tidak melanggar aturan pertama dan kedua.

-      1948 – “Cybernetics”, hasil penelitian kecerdasan buatan (artificial intelligence) yang dipublikasikan oleh  Norbert Wiener
-      1954 – William Grey Walters membuat Elmer dan Elsie, dua robot autonomous yang berbentuk kura-kura. Robot ini menggunakan aturan sederhana untuk menghasilkan perilaku yang kompleks.
-      1954 – Texas Instruments menciptakan transistor silicon yang pertama.
-      1956 – George Devol mematenkan programmable robot yang pertama yang dinamakan “Unimate”.
-      1957 – Sputnik 1, satelit buatan pertama diluncurkan.
-     1961 – robot Unimate pertama terinstal dalam Gen¬eral Motor dan digunakan untuk membuat cetakan dan mengelas.
-      1965 – Gordon E. Moore memperkenalkan “Moore’s Law” yang memprediksikan bahwa jumlah dari komponen pada sebuah chip akan dua kali lipat setiap dua tahun.
-  1966 – Stanford Research Institute memulai pekerjaan robot “Shakey” yang berkemampuan untuk merencana¬kan, mencari rute, dan memindahkan benda.
-      1969 – Misi Apollo 11, membawa manusia pertama ke bulan, dijalankan.
-      1970 – Luna 17 mendarat di bulan dan membawa robot pengelana bernama Lunokhod 1.
-     1971 – Intel memperkenalkan mikroprosessor yang per¬tama kali dipasarkan, yaitu 4004.
-    1975 – Viking 1 dan 2 diluncurkan dengan masing-masing membawa sebuah lengan pintar.
-      1976 – Film Star Wars dirilis dengan memperkenalkan robot R2-D2 dan C-3PO.
-      1979 – Robot keranjang (cart) Standford dapat melewati ruangan yang penuh dengan kursi tanpa bantuan manusia. Robot ini memiliki kamera TV didekat roda yang akan mengambil gambar dari beberapa sudut kemdian komputer akan menganalisa jarak ke setiap objek didepannya.
-      1984 – Film Terminator dirilis. Arnold Schwarzenegger memerankan cybernetic organism / cyborg dalam film ini.
-      1986 – Honda memulai pengerjaan humanoid pertaman¬ya yang dinamakan E0 (yang nantinya dikenal sebagai ASIMO).
-      1988 – SCAMP merancang robot hewan pertama.
-   1989 – Mark Tilden memperkenalkan BEAM (Biology, Electronics, Aesthetics, and Mechanics) robotics.
-      1991 – HelpMate, robot mobile autonomous pertama digunakan di rumah sakit.
-      1997 – Sojouner menjadi pengelana pertama yang men¬darat di Mars sebagai bagian dari misi Pathfinder.
-      1998 – Lego memasuki market robotika dengan versi pertama dari Lego Mindstorms.
-     1999 – Sony memperkenalkan AIBO, robot anjing yang mampu melihat, berjalan, dan berinteraksi dengan ling¬kungannya. Program ini kemudian dilanjutkan dengan SDR-3X, robot humanoid yang dikenal sebagai QRIO yang diperkenalkan setahun kemudian.
-   2000 – Honda memperkenalkan ASIMO, rilis non-proto¬type pertama dari robot humanoid.
-      2001 – US Air force menguji MQ-1 Predator, unmanned aerial vehicle (UAV) bersenjata pertama yang dapat mem¬bawa dua buah misil Hellfire.
-      2002 – iRobot memperkenalkan Roomba, robot vacuum cleaner.
-      2003 – Osaka University memperkenalkan “Actroid” pertama mereka. Actroid merupakan istilah untuk robot humanoid dengan karakteristik visual manusia.
-  2004 – DARPA challenges yang disponsori oleh Departe¬men Pertahanan AS dilangsungkan. Kegiatan ini menan¬tang para creator untuk merancang kendaraan autono¬mous untuk berperang.
-      2004 – The Mars mendaratkan Spirit dan Opportunity di tanah Mars.
-     2010 – NASA dan General Motors bergabung untuk mengembangkan Robonaut-2, bentuk terbaru dari robot humanoid NASA yang berbentuk astronot.

                                                                                
Referensi:





0 komentar:

Posting Komentar