Perangkat Robot

"A robot is an autonomous system which exists in the physical world, can sense its environment, and can act on it to achieve some goals."

Dari definisi itu, barulah bisa kita uraikan bagian-bagian robot. Ini nih :

• Tubuh fisik. Ya iya donk, kalau nggak, gimana caranya robot bisa eksis dan melakukan sesuatu di dunia nyata?
• Sensor. Kenapa perlu sensor? Supaya robot bisa mengindera lingkungannya.
• Efektor dan aktuator, ini diperlukan untuk beraksi.
• Kontroler, ini supaya robot memiliki kemampuan autonomous.

Nah, yuk kita bahas masing-masing bagian itu ;D tapi maaf kalau bahasanya campur-campur, soalnya ada yang kurang enak kalau diterjemahkan.

Embodiment

Embodiment atau perwujudan. Ini adalah syarat utama robot. Kebayang kan kalau robot nggak ada tubuh fisiknya. Robot lho, harus di dunia nyata, bukan dunia lain. Nah, punya tubuh fisik akan memungkinkan robot untuk bergerak, baik gerak di tempat atau pindah ke tempat lain, juga bertemu dengan orang. Tapi, syarat utama ini memiliki konsekuensi. Apa saja konsekuensi itu?

1. Karena ada di dunia nyata, robot tentunya harus mematuhi hukum-hukum fisika. Robot tidak boleh dengan seenaknya mengubah bentuk dan ukurannya; kalau melakukan sesuatu pasti mengkonsumsi waktu; memerlukan energi untuk mengindera, berpikir dan beraksi, dan lain-lain. Intinya adalah, robot adalah wujud nyata, bisa dilihat, tidak boleh menjadi sesuatu yang invisible.
2. Karena punya tubuh fisik, robot harus berhati-hati terhadap tubuh dan lingkungan sekitarnya. Ya diibaratkan kita aja deh, kita nggak mau kan tubuh kita terluka, nubruk-nubruk orang lain sampai orang lain juga terluka. Untuk mencegah hal itu, maka robot harus punya kemampuan penghindaran tabrakan (collision avoidance).
3. Robot bisa melakukan banyak hal, tapi tentu saja terbatas pada kemampuan yang dimilikinya. Pergerakannya, kecepatan bergeraknya, tugas-tugas yang dikerjakannya, juga interaksinya dengan lingkungannya, itu semua tergantung oleh ukuran robot, 'anggota-anggota tubuh' yang dimilikinya, juga kemampuan yang ditanamkan pada dirinya.
4. Tubuh robot mempengaruhi kecepatan pergerakannya dan reaksinya terhadap lingkungan. Bentuk dan ukuran akan mempengaruhi kecepatan dan reaksi gerak, sama saja seperti kita. Kegesitan dan reaksi gerak kita juga dipengaruhi oleh tubuh kita sendiri kan?


Sensing

Penginderaan tentunya berkaitan erat dengan sensor. Sensor adalah divais fisik yang memungkinkan robot mempersepsikan lingkungannya untuk memperoleh informasi diri dan lingkungannya. Sensor apa saja yang perlu dipunyai oleh robot? Itu tergantung pada tugas yang harus dilakukan oleh robot. Sensor harus disesuaikan dengan tugas yang diberikan ke robot, sehingga tidak ada sensor yang nganggur, tidak terpakai sama sekali. Jadi, pembuat robot benar-benar harus memikirkan sensor apa yang akan ditanamkan pada robot seefisien mungkin. Seperti ini aja deh, robot pemadam api tugasnya adalah mencari dan memadamkan api di suatu ruangan. Nah, dari kata kunci mencari dan memadamkan, sudah terbayangkan sensor apa yang harus dipunyai. Mulai dari yang sederhana, untuk mencari api di ruangan-ruangan, robot pasti harus punya sensor yang bisa membantunya bernavigasi, entah sensor jarak, entah sensor penunjuk arah. Lalu sensor yang bisa mendeteksi api, bisa yang hanya mendeteksi jarak jauh, atau juga pendeteksi api jarak dekat agar robot bisa memadamkan api dengan akurat.

Oya, ada hal penting yang berkaitan dengan kemampuan sensing ini. Sudah pernah mendengar kata state? Atau state space? Bagi yang sudah pernah mengambil matematika teknik dan teori kendali, pasti pernah menghitung sesuatu kan dengan state space ini. State mendeskripsikan sebuah sistem. State robot berarti deskripsi robot tentang dirinya pada suatu waktu, bisa berupa hal yang terlihat (observable), terlihat sebagian (partially observable), atau tersembunyi (unobservable). State bisa berupa besaran kontinyu maupun diskrit. Kalau state space, itu adalah semua kemungkinan state yang ada dalam sistem. Misalnya switch untuk mematikan 1 buah lampu, state yang mungkin adalah ON dan OFF. Jadi, state space-nya ada 2. Ada yang ketinggalan nih. State bisa berupa state eksternal, bisa juga berupa state internal. State eksternal adalah state dari lingkungan yang dapat dipersepsikan oleh robot. Sedangkan state internal adalah state dari robot itu sendiri yang dirasakan oleh dirinya. Ya contoh yang mudah seperti kita deh, misalnya, kita bisa mencium bau makanan yang enak (state eksternal), dan merasakan lapar akibat perut yang kosong (state internal).

Action

Dalam melakukan aksi serta hal-hal yang bersifat fisis, robot menggunakan efektornya. Efektor menggunakan mekanisme dasar seperti otot dan motor, yang biasa disebut aktuator. Dari hal tersebut, ada 2 aktivitas utama yang dilakukan robot, yaitu locomotion (berpindah tempat) dan manipulation (memperlakukan objek lain).
Dari 2 aktivitas utamanya, robot bisa dibagi menjadi 2 kategori, yaitu :

1. Mobile robotics, robot yang dapat berpindah tempat atau lokasi, baik di darat, air maupun udara.
2. Manipulator robotics, robot tangan, atau robot yang bisa ngapa-ngapain objek lain, memanipulasi objek lain.

Nah, kalau humanoid robotics masuk kategori mana jadinya? Ya tentu saja masuk ke kedua-duanya. Karena hal itulah, humanoid robotics adalah tantangan besar dalam dunia robotika sekarang.

Brains and Brawn

Brains and brawn, pikiran dan tenaga. Untuk mengindera, untuk melakukan aksinya, robot perlu berpikir. Sama seperti kita, misalnya, kita merasakan lapar, lalu mencium rendang padang yang menggiurkan di dapur, pasti kita akan pergi ke dapur, lalu mengambil piring dan makan. Merasakan lapar, sensor lapar di perut kita memberitahu ke otak bahwa kita lapar. Hidung kita memberitahu otak ada rendang padang yang enak dari arah dapur. Dari 2 informasi tersebut, otak lalu memerintahkan kita untuk beraksi, pergi ke dapur terus makan. Sesudah makan, ya kenyang deh.

Saat kita berjalan menuju dapur, gerakan kita memerlukan tenaga, memerlukan energi. Organ pengindera kita juga memerlukan energi walapun sedikit. Otak kita pun memerlukan asupan energi. Asupan energi bisa kita peroleh dari asupan makanan dan minuman yang kita konsumsi, begitu juga makhluk hidup lainnya. Nah, kalau robot, darimana dia memperoleh asupan energinya? Tentu saja dari sumber energi listrik, atau sumber energi lain untuk kemudian dikonversi menjadi energi listrik.

Autonomy

Autonomy di sini berarti kemampuan robot untuk mengambil keputusannya sendiri. Bertindak, melakukan aksinya dengan keputusannya sendiri, tanpa adanya bantuan dari operator manusia. Kemampuan autonomy ini didukung oleh adanya 'otak' atau kontroler pada robot. Kalau sekarang, kontroler ini bisa berupa PC (personal computer), mobile computer, atau mikrokontroler. Penggunaan jenis kontroler tergantung dari berat tidaknya tugas yang harus dilakukan oleh robot.