Robot Lunak Menggunakan Kamera dan Bayangan untuk Merasakan Sentuhan Manusia

Para peneliti telah menciptakan metode murah untuk robot lunak yang dapat dideformasi untuk mendeteksi berbagai interaksi fisik, dari tepukan hingga pukulan hingga pelukan, tanpa mengandalkan sentuhan sama sekali. Sebagai gantinya, kamera USB yang terletak di dalam robot menangkap gerakan bayangan gerakan tangan pada kulit robot dan mengklasifikasikannya dengan software pembelajaran mesin.

Sentuhan adalah mode komunikasi yang penting bagi sebagian besar organisme tetapi hampir tidak ada dalam interaksi manusia-robot. Salah satu alasannya adalah bahwa sentuhan seluruh tubuh dulunya membutuhkan sejumlah besar sensor dan oleh karena itu tidak praktis untuk diterapkan.

Teknologi ShadowSense berasal dari pekerjaan untuk mengembangkan robot tiup yang dapat memandu orang ke tempat yang aman selama evakuasi darurat. Robot seperti itu harus dapat berkomunikasi dengan manusia dalam kondisi dan lingkungan yang ekstrem. Bayangkan sebuah robot secara fisik menuntun seseorang menyusuri koridor yang bising dan dipenuhi asap dengan mendeteksi tekanan tangan orang tersebut.

Alih-alih memasang sejumlah besar sensor kontak - yang akan menambah bobot dan kabel rumit ke robot dan akan sulit untuk disematkan di kulit yang berubah bentuk - tim mengambil pendekatan yang berlawanan dengan intuisi. Untuk mengukur sentuhan, mereka melihat ke depan. Dengan menempatkan kamera di dalam robot, mereka dapat menyimpulkan bagaimana orang tersebut menyentuhnya dan apa maksud orang tersebut hanya dengan melihat gambar bayangan.

Robot prototipe terdiri dari kantung kulit nilon yang lembut dan dapat ditiup yang direntangkan di sekitar kerangka silinder, tingginya kira-kira empat kaki, yang dipasang di pangkalan bergerak. Di bawah kulit robot adalah kamera USB yang terhubung ke laptop. Para peneliti mengembangkan algoritma berbasis jaringan saraf yang menggunakan data pelatihan yang direkam sebelumnya untuk membedakan antara enam gerakan sentuhan — menyentuh dengan telapak tangan, meninju, menyentuh dengan dua tangan, berpelukan, menunjuk, dan tidak menyentuh sama sekali — dengan akurasi 87,5 hingga 96%, tergantung pada pencahayaan.

Robot dapat diprogram untuk merespons sentuhan dan gerakan tertentu seperti berguling atau mengeluarkan pesan melalui pengeras suara. Dan kulit robot berpotensi untuk diubah menjadi layar interaktif. Dengan mengumpulkan data yang cukup, robot dapat dilatih untuk mengenali kosakata interaksi yang lebih luas, yang dirancang khusus agar sesuai dengan tugas robot.

Robot bahkan tidak harus menjadi robot. Teknologi ShadowSense dapat dimasukkan ke dalam bahan lain, seperti balon, mengubahnya menjadi perangkat yang peka terhadap sentuhan. Di masa depan, para peneliti akan mencoba menggunakan perangkat optik seperti lensa dan cermin untuk mengaktifkan faktor bentuk tambahan.

ShadowSense juga menawarkan privasi. Jika robot hanya dapat melihat manusia dalam bentuk bayangannya, ia dapat mendeteksi apa yang dilakukan orang tersebut tanpa mengambil gambar dengan ketelitian tinggi dari penampilan mereka. Ini memberikan filter dan perlindungan fisik, serta memberikan kenyamanan psikologis.

Kemampuan untuk berinteraksi secara fisik dan memahami gerakan dan suasana hati seseorang pada akhirnya bisa sama pentingnya bagi orang tersebut seperti halnya bagi robot.