Insinyur NUS Mengembangkan Robot Hibrid Sentuhan Lembut untuk Aplikasi Industri Beragam
Terinspirasi oleh kekancaran alami tangan manusia, tim insinyur dari National University of Singapore (NUS) telah menciptakan sistem robotika hibrid yang dapat dikonfigurasi ulang yang mampu meraih berbagai objek: dari yang kecil, lunak, dan rapuh hingga yang besar, berat, dan besar. Teknologi ini diharapkan akan mempengaruhi berbagai industri, termasuk pengemasan makanan, pertanian vertikal, dan pengemasan barang konsumen bergerak cepat, yang akan secara bertahap mengotomatisasi lebih banyak operasi mereka dalam tahun-tahun ke depan.
Dipimpin oleh Associate Professor Raye Yeow dari Departemen Teknik Biomedis dan NUS Advanced Robotics Center, pegangan robot hibrid ini menggunakan jari 3D-print yang lunak dan fleksibel dengan dasar pegangan yang dapat dikonfigurasi ulang.
“Bentuk, tekstur, bobot, dan ukuran objek mempengaruhi cara kita memilih untuk meraihnya. Ini adalah salah satu alasan utama mengapa banyak industri masih sangat bergantung pada tenaga kerja manusia untuk mengemas dan menangani barang rapuh,” kata Yeow. “Teknologi pegangan robot hibrid kami merevolusi tugas pick-and-place tradisional dengan menawarkan kemampuan canggih yang memungkinkan robot untuk berinteraksi dengan aman dengan barang rapuh dengan berbagai bentuk, ukuran, dan kekakuan, seperti tangan manusia.”
Meraih adalah salah satu tugas paling umum dan alami yang dilakukan orang, tetapi untuk robot, itu tidak seintuitif. Untuk mencapai kemampuan meraih seperti manusia, robot membutuhkan computer vision dan deep learning untuk mendeteksi jenis objek di depan mereka serta orientasi mereka. Pegangan kemudian dapat secara otomatis memutuskan cara terbaik untuk mengambil dan meletakkan objek untuk meminimalkan kebutuhan intervensi manusia yang intensif.
Dengan tujuan mengembangkan pegangan robot yang setara dengan tangan manusia, tim muncul dengan pegangan robot hibrid, yang terdiri dari tiga atau empat jari lunak, yang dapat dikonfigurasi ulang sesuai permintaan. Jari tersebut didorong udara dan dilengkapi dengan mekanisme pengunci baru untuk kekakuan yang dapat disesuaikan. Mereka telah mengembangkan tiga jenis sistem pegangan robot hibrid — hampir seperti tiga tangan berbeda yang berguna dalam konteks yang berbeda.
Yang pertama adalah GourmetGrip, yang cocok untuk tugas paling detail seperti menangani cemilan kecil rapuh, atau makanan yang mudah rusak seperti tahu, dan memasukkannya ke dalam kotak bawa pulang. Mode tangan lunak ini dapat dikonfigurasi ulang sehingga dapat menyesuaikan berbagai pola pegangan serta berbagai keterbatasan ruang. Saat dipasang pada lengan robot industri, GourmetGrip dapat mencapai pick-and-place makanan dengan kecepatan yang dapat dibandingkan dengan manusia, dan dapat melakukan tugas ini dengan tempo konsisten sepanjang jam.
Saat dibandingkan dengan pegangan komersial lainnya yang tersedia, sistem GourpetGrip mampu memberikan perbaikan sekitar 23 persen dalam efisiensi meraih, dengan kemampuan untuk memegang item dengan lebih cepat dan lebih tepat. Hingga saat ini, sistem GourpetGrip dapat secara efektif mengangkat lebih dari 50 item makanan berbeda seperti puding, kue irisan, sayuran, dan buah-buahan.
Jenis kedua pegangan dikenal sebagai UnisoGrip, atau Universal Soft Gripper, yang merupakan solusi yang lebih luas dari tim. Ini dirancang untuk menangani barang yang dikemas di sepanjang baris perakitan ketika mereka biasanya di tahap akhir dari dimasukkan ke dalam kotak untuk pengiriman dan transportasi.
Ini mampu secara signifikan memperluas jangkauan pegangannya, dan memiliki jari pegangan yang dapat berputar lunak untuk meraih rapuh, serta vacuum suction cup yang memungkinkan untuk manuver objek yang ditempatkan lebih sulit seperti sudut tote bin.
Tidak seperti GourmetGrip, yang memiliki jangkauan pegangan mirip dengan tangan manusia, UnisoGrip jauh lebih besar dan dapat menangani item yang lebar hingga 30 sentimeter dan berat hingga tiga kilogram, jadi lebih serbaguna dalam menangani berbagai barang konsumen. Ini juga memiliki efisiensi meraih 20 persen lebih tinggi dibandingkan dengan pegangan komersial lainnya yang tersedia. Hingga saat ini, sistem UnisoGrip dapat mengangkat lebih dari 30 jenis barang konsumen berbeda seperti minuman dalam botol, kemasan bubuk kopi, kemasan deterjen yang dapat diisi ulang, dan lebih banyak lagi.
Jenis ketiga pegangan adalah yang dapat disesuaikan sepenuhnya, berdasarkan platform GourmetGrip/UnisoGrip, untuk menyesuaikan kebutuhan spesifik klien dan keterbatasan ruang. Pendekatan ini menawarkan berbagai opsi pegangan yang dapat menangani objek dengan berbagai bentuk, ukuran, dan bahan kemasan.
Perusahaan start-up tim NUS RO+ menawarkan mitra komersial berbagai opsi untuk menerapkan sistem pegangan robot — mereka dapat dibundel bersama lengan robot atau dibeli secara individual karena pegangan dapat dengan mudah dipasang pada lengan robot komersial untuk perusahaan yang sudah memiliki mereka sendiri. RO+ juga berencana untuk menawarkan solusi 4-in-1, yang mencakup pegangan, lengan robot, modul computer vision, dan sistem konveyor. Tim juga dalam proses meningkatkan kecerdasan pegangan melalui pembelajaran mesin, di mana sistem dapat dilatih melalui perpustakaan online untuk terus belajar dan mengoptimalkan pegangan item baru.
