Apa Itu Robot Otonom?

Karena robotika terus menjadi lebih baik, gagasan tentang robot otonom menjadi semakin penting.

Mesin-mesin ini dapat merasakan dan merespons lingkungannya, membuat keputusan sendiri, dan bergerak tanpa bantuan manusia.

Dalam posting blog ini, saya akan berbicara tentang bagian dan teknologi yang memungkinkan robot bekerja sendiri.

Saya juga akan berbicara tentang bahasa pemrograman dan keterampilan yang diperlukan untuk membuatnya, serta masalah etika dan keamanan yang menyertai penggunaannya.

Apakah Anda seorang insinyur berpengalaman atau baru memulai, dunia robot yang dapat mengemudi sendiri pasti akan menarik perhatian Anda dan membuat Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang semua cara penggunaan teknologi yang menarik ini.

Pengantar Robot Otonom

Definisi formal:

Robot yang tidak hanya dapat menjaga stabilitasnya sendiri saat bergerak, tetapi juga dapat merencanakan pergerakannya.

K10 Nasa (Otonomi dan robotika):

https://www.nasa.gov/centers/ames/research/area-autonomy-and-robotics.html

Robot otonom adalah mesin pintar yang dapat bekerja sendiri, mencari tahu apa yang terjadi di sekitar mereka, membuat keputusan, dan bertindak tanpa bantuan seseorang.

Robot otonom adalah jenis robot yang memiliki banyak kebebasan dan dapat melakukan banyak hal sendiri tanpa bantuan manusia.

Ini dimungkinkan karena robot memiliki sensor seperti kamera, LiDAR, dan sonar yang memungkinkannya melihat dan mendengar apa yang terjadi di sekitarnya.

Robot kemudian mengambil informasi ini dan menggunakannya untuk membuat keputusan. Ini memberinya kemampuan untuk bertindak sendiri.

Jenis robot

Ada banyak jenis robot, dan masing-masing memiliki kekuatan dan kelemahannya sendiri. Beberapa di antaranya adalah:

• Robot Otonom: Seperti yang telah kita bicarakan, robot otonom dapat bekerja sendiri tanpa bantuan manusia.
• Robot Terkendali: Untuk bekerja, robot yang dikendalikan membutuhkan masukan dari manusia. Mereka dapat diprogram untuk melakukan tugas tertentu, tetapi mereka tidak memiliki kebebasan sebanyak robot yang dapat melakukan sesuatu sendiri.
• Robot Semi-Otonom: Robot ini memiliki bagian robot otonom dan terkontrol, sehingga mereka dapat melakukan beberapa tugas sendiri tetapi masih membutuhkan bantuan dari manusia.
• Robot Otomatis: Robot ini diatur untuk melakukan berbagai hal sendiri.

Tapi mereka mungkin tidak mandiri seperti robot yang bisa melakukan banyak hal sendiri.

Perbedaan antara robot otonom dan jenis lainnya

Robot otonom berbeda dari jenis robot lainnya karena mereka dapat membuat keputusan dan bertindak sendiri berdasarkan apa yang mereka lihat di lingkungannya tanpa memerlukan input manusia yang konstan.

Meskipun robot jenis lain dapat melakukan pekerjaan tertentu, mereka tidak memiliki kebebasan sebanyak robot otonom.

Robot otonom dalam rekayasa

Tip: Nyalakan tombol keterangan jika Anda membutuhkannya. Pilih "terjemahan otomatis" di tombol pengaturan, jika Anda tidak terbiasa dengan bahasa Inggris. Anda mungkin perlu mengeklik bahasa video terlebih dahulu sebelum bahasa favorit Anda tersedia untuk diterjemahkan.

Komponen dan Teknologi untuk Robot Otonom

Robot otonom adalah mesin pintar yang dapat bekerja sendiri, merasakan sekelilingnya, membuat keputusan, dan bertindak tanpa bantuan manusia.

Untuk membuat robot yang dapat bekerja sendiri, penting untuk mengetahui bagian dan teknologi apa saja yang dibutuhkan.

Komponen Perangkat Keras

Komponen perangkat keras merupakan bagian penting dalam pembuatan robot yang dapat melakukan banyak hal sendiri. Diantaranya adalah:

Aktuator, seperti motor, rem, dan solenoida, memungkinkan robot bergerak dan berinteraksi dengan lingkungannya.

• Sensor: Sensor diperlukan agar robot dapat memahami sekelilingnya.

Beberapa contoh sensor termasuk kamera, LiDAR, dan unit pengukuran inersia (IMU).

• Sumber daya: Agar dapat bekerja, robot otonom membutuhkan sumber daya yang andal, seperti baterai atau sel bahan bakar.
• Perangkat keras komputasi: Agar robot dapat memproses data sensor, menjalankan algoritme, dan mengontrol aktuator, diperlukan mikrokontroler atau komputer papan tunggal.

Perangkat lunak

Saat membuat robot otonom, perangkat lunak sama pentingnya dengan perangkat keras. Diantaranya adalah:

• Algoritme persepsi: Algoritme persepsi membiarkan robot menginterpretasikan data dari sensornya dan mencari tahu apa yang terjadi di sekitarnya.
• Algoritma pelokalan membantu robot mencari tahu di mana tempatnya dan ke arah mana ia menghadap di lingkungannya.
• Algoritme pemetaan membuat model lingkungan yang dapat digunakan robot untuk merencanakan pergerakannya.
• Algoritme perencanaan dan kontrol: Algoritme perencanaan dan kontrol memungkinkan robot bergerak dan berinteraksi dengan benda-benda di lingkungannya.

Komunikasi

Agar robot dapat bekerja dengan baik, ia harus dapat berbicara dengan lingkungannya. Ini termasuk berbicara dengan perangkat dan sistem lain, baik secara nirkabel atau menggunakan kabel.

Termasuk Disiplin

Untuk membuat robot yang bekerja sendiri, Anda perlu mengetahui banyak tentang teknik mesin, teknik elektro, ilmu komputer, dan robotika.

Pentingnya Sensor pada Robot Otonom

Sensor adalah bagian penting dari robot self-driving karena memungkinkan robot belajar tentang lingkungannya dan membuat keputusan berdasarkan apa yang dipelajarinya.

Mengapa sensor penting untuk robot yang dapat bertindak sendiri?

Sensor adalah bagian yang sangat penting dari robot otonom karena memungkinkan robot melihat dan memahami lingkungannya.

Robot dapat membuat keputusan dan mengubah tindakannya berdasarkan informasi yang didapatnya dari sensor. Ini memungkinkannya bergerak dengan aman dan melakukan tugas dengan sedikit bantuan dari manusia.

Jenis sensor untuk robot self-driving

Robot otonom menggunakan berbagai jenis sensor untuk belajar tentang lingkungannya. Dalam robotika, beberapa jenis sensor yang paling umum adalah:

• Sensor kedekatan/jarak: Sensor ini, seperti sensor ultrasonik atau infra merah, memungkinkan robot menemukan objek dan mengukur jarak tanpa menyentuhnya.
• Kamera dan sensor lidar: Kamera dan sensor lidar dapat digunakan untuk membuat peta 3D terperinci dari lingkungan robot, yang dapat membantunya menghindari rintangan dan merencanakan jalurnya.
• Sensor navigasi: Sensor navigasi, seperti GPS atau pembuat enkode, memungkinkan Anda mengetahui di mana robot berada dan membuat perubahan pada kecepatan, arah, dan jalurnya. Sensor gaya mengukur gaya yang dikenakan pada robot oleh tubuhnya sendiri atau benda di luarnya. Ini penting untuk tugas-tugas seperti meraih atau mengangkat barang.
• Unit pengukuran inersia (IMU): IMU mengukur percepatan dan kecepatan sudut tubuh robot atau objek eksternal, yang penting untuk tugas seperti menyeimbangkan atau menstabilkan.

Setiap jenis sensor memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing.

Robot otonom dapat meningkatkan kemampuannya untuk melihat dan mengambil keputusan dengan menggunakan lebih dari satu sensor.

Misalnya, menggabungkan sensor lidar dengan kamera dapat memberikan robot gambaran yang lebih lengkap tentang lingkungannya

Menggunakan beberapa sensor navigasi dapat meningkatkan akurasi pelokalan.

Navigasi dan Penghindaran Rintangan untuk Robot Otonom

Robot otonom menggunakan sistem yang membantu mereka menemukan jalan dan menghindari benturan sehingga mereka dapat bergerak dengan aman dan efektif.

Metode untuk robot yang bisa bergerak sendiri

• Peta lingkungan: Robot otonom dapat merencanakan pergerakannya dan menghindari rintangan dengan bantuan peta lingkungan.
• Sensor seperti kamera pendeteksi hambatan penglihatan stereo atau LiDAR: Sensor ini memberi robot pandangan 360 derajat ke sekelilingnya, membiarkannya melihat rintangan dan merencanakan rute yang aman.
• Kendaraan terpandu otomatis, kendaraan teleoperasi jarak jauh, dan robot bergerak otonom yang bekerja lebih baik dengan sistem penglihatan 3D dengan bidang pandang yang luas: Sistem ini memudahkan robot untuk bergerak dan menghindari rintangan.

Robot otonom harus mampu menghindari rintangan

Robot otonom harus dapat menghindari rintangan sehingga mereka dapat bergerak dengan aman dan efektif di lingkungannya.

Agar robot dapat menghindari rintangan, mereka harus dapat menemukannya dengan andal dan memprediksi bagaimana mereka akan bergerak.

Bentuk robot juga dapat memengaruhi cara robot bergerak di sekitar rintangan. Robot melingkar adalah hal biasa karena mereka dapat berputar di tempat tanpa menabrak apa pun.

Membiasakan diri dengan lingkungan sekitar

Last but not least, agar metode penghindaran rintangan berhasil, robot harus mampu beradaptasi dengan baik dengan lingkungannya.

Artinya, robot harus dapat mengubah gerakannya dan bergerak di sekitar rintangan, bahkan di lingkungan yang dinamis di mana rintangan dapat bergerak atau berubah tanpa peringatan.

Pemrograman Robot Otonom

Pemrograman adalah bagian penting dari pembuatan robot yang dapat bekerja sendiri, dan ada banyak bahasa pemrograman berbeda yang dapat digunakan untuk membuat dan menguji robot.

Bahasa yang digunakan untuk memprogram robot Python dan C++ adalah bahasa pemrograman yang paling umum untuk membuat robot yang dapat bekerja sendiri, tetapi bahasa lain juga dapat digunakan tergantung kebutuhan proyek.

Java, MATLAB, dan PHP adalah beberapa bahasa pemrograman lain yang sering digunakan untuk robotika.

Setiap bahasa memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri, dan bahasa terbaik untuk sebuah proyek akan bergantung pada apa yang perlu dilakukan.

Keterampilan yang Dibutuhkan untuk Memprogram Robot

Untuk membuat robot yang dapat bekerja sendiri, Anda perlu mengetahui cara membuat kode dalam bahasa seperti Python dan C++.

Penting juga untuk memiliki pengalaman dengan pemrograman terapan dan membuat perangkat lunak untuk sistem perangkat keras.

Penting juga untuk mengetahui hal-hal tentang robotika seperti teori kontrol, perencanaan gerak, dan visi komputer.

Sumber Daya untuk Belajar Memprogram Robot

Ada banyak cara untuk mempelajari keterampilan yang Anda perlukan untuk memprogram robot yang dapat melakukan banyak hal sendiri. Beberapa di antaranya adalah:

• Kursus di universitas: Banyak universitas menawarkan kursus online dan tatap muka dalam robotika dan pemrograman.
• Kursus dan lokakarya online: Universitas, perusahaan, dan grup profesional menawarkan banyak kursus dan lokakarya online. Kursus-kursus ini dapat mengajarkan apa saja mulai dari dasar-dasar robotika hingga cara-cara lanjutan untuk memprogram robot.
• Tutorial dan panduan pemrograman: Anda dapat menemukan banyak tutorial dan panduan pemrograman online yang menunjukkan cara membuat robot seluler otonom dasar atau mengajari Anda cara memprogram robot dengan cara tertentu.

Biaya Terkait dengan Robot Otonom

Robot otonom menjadi lebih umum di banyak industri karena dapat meningkatkan keselamatan pekerja, meningkatkan produktivitas, dan menurunkan biaya tenaga kerja.

Tetapi biaya pembuatan dan penggunaan robot otonom dapat sangat bervariasi tergantung pada kegunaannya, seberapa rumitnya, dan bagian apa yang digunakan.

Biaya Investasi Awal

Biaya investasi awal robot otonom dapat terdiri dari bagian-bagian seperti perangkat keras, perangkat lunak, dan sensor.

Berikut adalah beberapa contoh biaya yang datang dengan berbagai jenis robot:

• Automated Guided Vehicles (AGVs) dapat berharga mulai dari $14.000 untuk AGC sederhana hingga $60.000 untuk traktor derek yang lebih kompleks.
• Biaya forklift self-driving juga dapat berubah berdasarkan sejumlah faktor.
• Robot yang digunakan dalam konstruksi bisa mahal karena sulit dibuat dan lingkungan tempat mereka bekerja perlu distandarisasi.

Sebuah robot yang melakukan operasi dapat menelan biaya hingga $2,5 juta.

Biaya Berkelanjutan

Selain investasi awal, biaya penggunaan robot otonom juga dapat mencakup biaya berkelanjutan untuk pemeliharaan, perbaikan, dan peningkatan.

Untuk memastikan robot tetap bekerja dengan benar dan aman, robot mungkin perlu diservis dan diperbaiki secara rutin.

Selain itu, teknologi selalu menjadi lebih baik, jadi robot mungkin perlu diperbarui untuk mengikuti perubahan terbaru.

Manfaat Robot Otonom

Meskipun biaya investasi awal untuk robot otonom bisa tinggi, manfaat jangka panjang dari pengurangan biaya tenaga kerja dan peningkatan produktivitas bisa menjadi signifikan, membuat robot otonom menjadi investasi yang berharga untuk beberapa aplikasi.

Dengan menggunakan robot yang dapat bekerja sendiri, perusahaan dapat menghemat biaya tenaga kerja, meningkatkan efisiensi, dan membuat pekerja lebih aman.

Misalnya, robot dapat bekerja sepanjang waktu dengan sedikit pengawasan, yang dapat membantu memangkas biaya lebih banyak lagi.

Selain itu, robot dapat melakukan pekerjaan yang terlalu membosankan, berbahaya, atau kotor untuk dilakukan manusia. Ini membebaskan orang untuk melakukan pekerjaan yang lebih penting.

Aplikasi Robot Otonom

Robot otonom menjadi semakin populer di e-commerce, pusat data, perawatan kesehatan, manufaktur, militer dan keselamatan publik, pertanian, dan bidang lainnya.

Menggunakan robot otonom memiliki banyak manfaat, seperti menurunkan biaya tenaga kerja, meningkatkan produktivitas, membuat tempat kerja lebih aman, dan mengurangi kesalahan.

Aplikasi E-niaga

Robot seluler otonom (AMR) sekarang umum digunakan dalam industri e-niaga untuk melakukan hal-hal seperti memindahkan gerobak dan memanipulasi perangkat seluler.

Robot ini dapat memindahkan produk dari satu tempat di gudang ke tempat lain sendiri, yang mempercepat proses pemenuhan pesanan.

Robot self-driving juga dapat membantu mengirimkan barang ke pelanggan, yang dapat mempersingkat waktu pengiriman dan membuat pelanggan lebih bahagia.

Industri manufaktur

Robot otonom juga sering digunakan dalam industri manufaktur. Robot digunakan untuk banyak hal, seperti pengelasan busur, pengelasan titik, dan memindahkan benda.

Ketika robot digunakan dalam manufaktur, keselamatan dapat ditingkatkan dan produksi dapat dilakukan dengan lebih cepat dan efisien.

Dengan hadirnya Industri 4.0, kombinasi robotika, kecerdasan buatan (AI), dan pembelajaran mesin (ML) mengubah cara manufaktur dilakukan.

Keamanan Militer dan Publik

Teknologi robotik digunakan dalam militer dan keselamatan publik, di mana drone dan robot yang tidak membutuhkan seseorang untuk mengendalikannya digunakan untuk pengawasan.

Robot-robot ini dapat pergi ke tempat-tempat berbahaya dan mengumpulkan informasi, sehingga lebih aman bagi orang-orang untuk berada di sana. Robot juga digunakan untuk menyingkirkan bom, menemukan bahan kimia dan bahan radioaktif, serta berpatroli di perbatasan.

Aplikasi Kesehatan

Robot otonom digunakan dalam pengaturan perawatan kesehatan untuk melakukan hal-hal seperti merawat pasien, memberikan obat, memeriksa tanda-tanda vital, dan memberikan dukungan emosional.

Autonomous Mobile Robots (AMRs) sering digunakan untuk membantu tugas-tugas penting seperti pembersihan, telepresence, dan memberikan obat-obatan dan pasokan medis kepada orang yang membutuhkannya.

Robot juga dapat melihat bagaimana pasien berolahraga, mengukur jangkauan geraknya, dan melacak kemajuannya.

Selain itu, robot dengan perangkat lunak bertenaga AI yang dapat mengidentifikasi obat dapat mempersingkat waktu yang diperlukan untuk menemukan obat yang tepat.

Meskipun teknologi ini masih dalam tahap awal, para peneliti mencari tahu bagaimana robot dapat digunakan untuk melakukan tugas yang lebih rumit seperti memberikan obat yang ditargetkan, membantu pasien dengan masalah kecil, dan berbicara dengan pasien.

Industri Pertanian

Robot otonom juga digunakan dalam industri pertanian, terutama untuk pengelolaan tanaman. Drone robot dapat digunakan untuk melihat ladang dan menemukan masalah dengan tanaman

Ini memberi tahu petani hal-hal penting tentang tanaman mereka. Robot self-driving juga dapat mengawasi pipa minyak dan gas, menemukan kebocoran, dan menghentikan kerusakan lingkungan.

Robot dari teknologi naio:

https://www.naio-technologies.com/en/home/

Aplikasi Masa Depan

Saat teknologi semakin baik, robot self-driving akan dapat melakukan pekerjaan yang lebih rumit, seperti layanan pelanggan dan logistik.

Dengan berkembangnya mobil self-driving, mungkin ada perubahan besar dalam industri otomotif, seperti berkurangnya jumlah orang yang memiliki mobil.

Beberapa prediksi mengatakan bahwa penggunaan robot self-driving di industri dapat berdampak besar pada pekerjaan, dan hingga 50% pekerjaan dapat hilang.

Namun masih banyak ketidakpastian dan perdebatan sengit tentang bagaimana AI dan robot akan memengaruhi pasar kerja.

Pertimbangan Etis dan Keselamatan untuk Robot Otonom

Penggunaan robot self-driving dapat memunculkan sejumlah pertanyaan moral dan keselamatan yang perlu dijawab untuk memastikannya digunakan dengan cara yang aman dan bertanggung jawab.

Berikut adalah beberapa hal yang paling penting untuk dipikirkan:

Pertanyaan moral:	Keterangan:
Bias	Robot otonom yang menggunakan algoritme pembelajaran mesin dapat memiliki bias yang mengarah pada perlakuan tidak adil terhadap orang atau kelompok. Ini dapat diperbaiki dengan merancang dan menguji algoritme secara hati-hati untuk memastikannya tidak memiliki bias tersembunyi.
Tipu muslihat	Jika robot dibuat untuk berbohong tentang siapa mereka atau apa yang dapat mereka lakukan, hal itu dapat menyebabkan situasi yang berbahaya atau tidak terduga. Untuk menghindari hal ini, orang yang membuat robot harus terbuka tentang cara pembuatannya dan memberi tahu pengguna apa yang dapat mereka lakukan. Ketika robot digunakan di tempat kerja, pekerja manusia dapat diberhentikan. Perusahaan harus memikirkan bagaimana otomatisasi akan memengaruhi tenaga kerja mereka dan menawarkan program pelatihan dan cara lain untuk membantu pekerja yang kehilangan pekerjaan.
Kegelapan	Sulit untuk memahami bagaimana robot otonom membuat keputusan, yang membuatnya sulit untuk mengetahui mengapa mereka membuat kesalahan. Orang yang membuat robot harus mencoba terbuka dan jelas tentang bagaimana robot memutuskan apa yang harus dilakukan.
Keamanan	Robot otonom perlu dibuat dengan cara yang membuat penggunanya tetap aman. Perusahaan harus bertanggung jawab untuk memastikan robot mereka aman dan diuji dengan baik sebelum dijual ke publik.
Kelalaian	Pembuat kebijakan dan kelompok pengatur harus mengawasi pembuatan dan penggunaan robot yang dapat mengemudi sendiri untuk memastikan mereka digunakan dengan aman dan bertanggung jawab.
Pribadi	Robot yang mengumpulkan informasi pribadi dapat membuat orang khawatir dengan privasinya. Untuk melindungi privasi orang, aturan dan ukuran keterbukaan yang tepat harus diberlakukan. Pengguna harus dapat percaya bahwa robot self-driving akan bekerja dengan cara yang aman dan andal. Untuk membangun kepercayaan, perancang robot harus mengutamakan keselamatan, keterbukaan, dan tanggung jawab.

Kesimpulan

Seperti yang telah kita lihat di posting blog ini, robot yang dapat bekerja sendiri dapat mengubah dunia tempat kita tinggal. Teknologi ini memiliki banyak kegunaan, mulai dari membuat manufaktur lebih efisien hingga membantu orang mendapatkan perawatan yang lebih baik.

Namun, seperti halnya teknologi baru, ada masalah etika dan keamanan yang perlu dipikirkan dan ditangani dengan hati-hati.

Robot otonom mungkin tampak seperti jawaban atas banyak masalah kita, tetapi kita harus ingat bahwa robot bukanlah pengganti interaksi manusia dan pengambilan keputusan.

Sebaliknya, kita harus melihatnya sebagai alat yang dapat membantu kita mencapai tujuan dan membuat hidup kita lebih baik. Saat kita menggabungkan kekuatan robot yang dapat mengemudi sendiri dengan kreativitas dan kecerdikan manusia, kita dapat melakukan hal-hal luar biasa yang sebelumnya dianggap mustahil.

Sebagai insinyur dan mahasiswa robotika, kami memiliki kesempatan untuk membantu membentuk masa depan teknologi ini dan membuatnya berfungsi untuk kebaikan masyarakat.

Mari kita terus mencari tahu apa yang dapat dilakukan robot otonom, tetapi kita juga harus mengingat masalah etika dan keamanan yang menyertai teknologi baru dan menarik ini.

Hanya dengan begitu kita dapat benar-benar menggunakan kekuatan robot yang dapat bekerja sendiri untuk menjadikan dunia tempat yang lebih baik bagi semua orang.