1

Buku Acuan: 1. Aleksandar lazinica, “Mobile Robots Towards New Applications”, plV pro literatur Verlag

Robert Mayer-Scholz Mammendorf Germany, 2006

2. Cubero S. (ed.), “Industrial Robotics -(Theory-Modelling-Control)”, Published by the plV

pro literatur Verlag Robert Mayer-Scholz, 2007

3. Dikai Liu, Lingfeng Wang, Kay Chen Tan, “Design & Control of Intelligent Robotic

Systems”, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009

4. Ernst Dieter Dickmanns, “Dynamic Vision for Perception & Control of Motion”, Springer-

Verlag London Limited, 2007

5. Fu, Gonzalez, Lee, “Robotika (Control, Sensing, Vision and Intelligence)”, McGraw-Hill,

1987.

6. Giancarlo Genta, “Introduction to the Mechanics of Space Robot”, Springer Science+

Business Media B.V., 2012

7. G.S. Chirikjian et al. (Eds.), “Algorithmic Foundations of Robotics VIII”, STAR 57,

Springerlink.com c Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010

2

8. John Iovine, “PIC Robotics”, McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 2004

9. John J.Craig, “Introduction to Robotics Mechanics & Control”, Pearson Prentice Hall 3rd

ed, 2005

10. Jorge Angeles, “Fundamentals of Robotic Mechanical Systems”, Springer Science

+Business Media, LLC 3rd (2007)

11. Joseph L. Jones, Anita M. Flynn, Bruce A. Seiger, “Mobole Robot Inspiration to

Implementation”, 2nd

ed, 1998

12. J. Norberto Pires, “Industrial Robots Programming”, Springer Science+Business Media,

LLC, © 2007

13. Kenzo Nonami, Farid Kendoul, Satoshi Suzuki, Wei Wang, “Autonomous Flying Robots”,

Springer 2010

14. Ming Xie, “Fundamentals of Robotics Linking Perception to Action”, World Scientific

Publishing Co. Pte. Ltd., 2003

15. M. O. Tokhi et al (Editor), “Climbing and Walking Robots”, Springer-Verlag Berlin

Heidelberg, Printed in The Netherlands, 2006

16. nPablo Gonzalez de Santos, Elena Garcia, Joaquin, “Quadrupedal Locomotion an

Introduction to the Control of Four-Leg Robots”, 2006

17. Reza N. Jazar, “Theory of Applied Robotics -(Kinematics-Dynamics & Control)”, Springer

Science+Business Media, LLC, 2nd

edition 2010

18. Robin Murphy, “An Introduction to AI Robotics”, Massachusetts Institute of Technology, A

Bradford Book The MIT Press Cambridge, Massachusetts London, England 2000

19. Seung Hyuk Baik, “Robot Surgery”, Published by Intech, 2010

20. Siciliano B., Sciavicco L., Villani L., “Robotics -(Planning & Control)”, Springer-Verlag

London Limited, 2009

21. Stan Gibilisco, “Concise Encyclopedia of Robotics”, 2003

22. Steve Anglin, “The Definitive Guide to Building Java Robots”, Scott Preston,2006

23. Thomas Baunl, “Embedded Robotics -(Mobile Robot Design & Applications with

Embedded Systems)”, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 3rd

edition, 2008

24. Thomas R. Kurfess, “Robotics and Automation Handbook”, CRC Press LLC, 2005

25. Ulrich Nehmzow, “Scientific Methode in Mobile Robotics -(Quantitative Analysisi of

Agent Behaviour)”, SpringerLink (Online service), 2006

26. Vincent Duindam, Stefano Stramigioli, “Modeling & Control for Efficient Bipedal

Walking Robots”, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009

27. Woojin Chung, “Nonholonomic Manipulators”, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2004

28. Yangsheng Xu, Yongsheng Ou, “Control of Single Wheel Robots”, Springer-Verlag Berlin

Heidelberg, Printed in Germany, 2005

3

BAB I. DASAR-DASAR ROBOTIKA

1.1 Latarbelakang Robot Dilihat dari Sejarah Perkembangannya

Dalam budaya populer, istilah robot umumnya berkonotasi beberapa penampilan

antropomorfik (seperti manusia); menganggap robot "lengan" untuk pengelasan. Kecenderungan

untuk berpikir tentang robot seolah memiliki penampilan mirip manusia mungkin berasal dari

asal-usul istilah "robot”. [J. Norberto Pires]

Kata robot bukan merupakan kosakata industrialis, tetapi diorbitkan oleh penulis fiksi

ilmiah saja, sekitar tahun 1920-an. Pada tahun 1920, Karel Capek (1890-1938) menulis drama

“Rossum Universal Robot”, umumnya dikenal sebagai RUR, Rossum (seorang penemu yang tak

terlihat), telah diciptakan ras pekerja yang terbuat dari tong bekas, cukup pintar untuk

menggantikan manusia dalam pekerjaan apapun (maka disebut “universal"). Capek

menggambarkan pekerja sebagai robot. [J. Norberto Pires]; [R. Curffes]

Dalam RUR, tema Capek adalah salah satu pekerja buatan manusia futuristik, diciptakan

untuk mengotomatisasi pekerjaan manusia, sehingga mengurangi beban mereka. Ketika Capek

menulis dramanya, ia minta pertimbangan untuk nama panggilan makhluk-makhluk tersebut

kepada kakaknya yang bernama Josef. Selain sebagai penulis drama, Josef juga seorang seniman

lukis dan dia menyarankan nama dengan kata yang diciptakannya, yaitu “robot”. Sebuah istilah

yang berasal dari Cekoslowakia (Czech) yaitu ”robota” yang artinya “kerja tak kenal lelah” [J.

Norberto Pires] [Robin Murphy]. Sedangkan “Robotnik” mengacu pada petani atau budak dan

“robota” berarti membosankan atau penghambaan [R. Curffes].

Pertunjukan perdana di Prague (Praha) pada 25 Januari 1921, kemudian bermain di

London pada tahun 1921 juga, di New York pada tahun 1922, dan dipublikasikan dalam bahasa

Inggris pada tahun 1923. Capek lahir pada tahun 1890 di Male Svatonovice, Bohemia, Austria-

Hungaria, sekarang bagian dari Republik Ceko. Setelah Perang Dunia Pertama, tulisan-

tulisannya mulai mengambil nada politik yang kuat, dengan esai tentang Nazisme, rasisme, dan

demokrasi dalam suasana krisis di Eropa. [

Dalam alur cerita, robot-robot (selalu dikapitalisasi oleh Capek) diproduksi di sebuah

pulau terpencil oleh sebuah perusahaan yang didirikan oleh tim ayah-anak dari Old Rossum dan

Young Rossum, yang tidak benar-benar muncul dalam pagelaran. Penemu gila, Old Rossum,

telah merancang rencana untuk menciptakan makhluk yang sempurna untuk berperan sebagai

Sang Pencipta, sementara Young Rossum memandang Robot sebagai aset bisnis di dunia yang

semakin maju. Terbuat dari bahan organik, Robot diciptakan untuk menjadi efisien, makhluk

murah yang mengingat segala sesuatu dan memikirkan keadaan aslinya. Domin, salah satu

protagonis, menunjukkan bahwa karena kualitas Robot tersebut, "Mereka akan membuat

profesor universitas yang baik". Pecah perang antara manusia dan robot, dengan yang terakhir

yang muncul sebagai pemenang, tetapi formula yang perlukan oleh Robot untuk menciptakan

lebih banyak robot dibakar. Sebaliknya, Robot-robot menemukan cinta dan menghilangkan

kebutuhan pada formula tersebut.

Dunia robotika milik Karel dan Josef Capek berterima kasih kepada kata “robot” yang

menggantikan istilah “automaton” yang digunakan sebelumnya, sehingga prestasi Karel Capek

dapat dikenal luas melalui RUR, termasuk "War With The Newts" atau ”Perang Dengan Kadal

Air”, sebuah satir (bhs Swedia = sindiran) yang menghibur, menyoroti banyak gerakan seperti

Nazisme, komunisme, dan kapitalisme, biografi presiden Republik Cekoslowakia pertama,

4

Tomas Masaryk, berbagai cerita pendek, puisi, drama, dan esai politik, dan terkenal berkat

penekanan teks “Why I Am Not a Communist". [R Curffes]

Karel Capek meninggal karena pneumonia di Praha pada Hari Natal 1938. Josef Capek

ditangkap oleh Nazi pada tahun 1939 dan meninggal di kamp konsentrasi Bergen-Belsen pada

bulan April 1945.

Robot Capek (Gambar 1.1) adalah mesin kerja tak kenal lelah yang bentuknya seperti

manusia dan memiliki kemampuan canggih bahkan jika dibandingkan dengan robot sebenarnya.

Fantasi yang berhubungan dengan robotika yang ditawarkan oleh film-film fiksi ilmiah yang

dicetak dan dianimasi kartun ternyata begitu jauh dari kenyataan, robot industri yang sebenarnya

tampak primitif, misalnya dibandingkan dengan C3P0 dan R2-D2 (dari film Star Wars), Cyber

dyne TIOOO (dari film Terminator 11) Bishop (dari Alien film II) dan Sonny (dari moviQ I

Robot). [MURPHY 2000]; [PIRES 2007]

Gambar 1.1 Robot Karel Capek's pada novel ''Rossum's Universal Robot”.

(Gambar diambil dari, “Industrial Robots Programming”, J. Norberto

Pires)

Robotika menjadi perhatian khusus dari pikiran paling cemerlang dalam sejarah kita

bersama, karena banyak dari mereka yang mengambil waktu untuk membayangkan

(berimajinasi), mendesain, dan membangun mesin yang bisa meniru beberapa kemampuan

manusia. Ini adalah salah satu impian terbesar manusia, untuk membangun mesin patuh dan tak

kenal lelah, mampu melakukan pekerjaan manusia yang membosankan dan berulang-ulang.

Sebuah ide yang sangat baik dijelaskan oleh Nicola Tesla dalam buku hariannya :

5

''... / conceived the idea of constructing an automaton which would mechanically

represent me, and which would respond, as I do myself, but, of course, in a much more

primitive manner, to external influences. Such an automaton evidently had to have motive

power, organs for locomotion, directive organs, and one or more sensitive organs so

adapted as to be excited by external stimuli...".

'' ... / dikandung gagasan membangun robot yang secara mekanis akan mewakili saya, dan yang

akan tanggap (respon), seperti yang saya lakukan sendiri, tapi, tentu saja, dalam cara yang jauh

lebih primitif, terhadap pengaruh eksternal. Robot tersebut jelas harus memiliki daya gerak,

organ untuk bergerak, organ direktif (perarahan), dan satu atau lebih organ sensitif supaya

beradaptasi ketika terpicu oleh rangsangan dari luar .... ". [J. Norberto Pires]

Tantangan saat ini adalah untuk mempertimbangkan robot sebagai rekan kerja manusia

dan sahabat, memperluas kemampuan manusia untuk mencapai manufaktur lebih efisien dan

meningkatkan kualitas hidup kita. Perspektif sosial menggunakan robot tidak hanya sebagai

rekan kerja, tetapi juga sebagai asisten pribadi, sangat menjanjikan. Bahkan, karena beberapa

faktor sosial dan ekonomi, kita dituntut untuk bekerja sampai sangat terlambat dalam hidup: Hal

ini umum di Eropa yang hanya mengizinkan pensiun ketika seseorang dekat tujuh puluh tahun.

Karena kemampuan fisik dan mental kita menurun seiring waktu, kemungkinan memiliki asisten

mekanik yang bisa membantu kita dalam rutinitas normal, memiliki beberapa manfaat yang

berharga.

1.2 Penemu Robotika Pendahulu (Cikal-bakal Robot)

Bidang robotika telah berkembang selama beberapa ribu tahun tanpa mengacu pada kata robot sampai awal abad ke 20. Pada 270 SM, Yunani kuno ahli fisika dan penemu Ctesibus Alexandria menciptakan jam air, disebut clepsydra, yang diterjemahkan sebagai "water-thief" atau “pencuri-air”. Didukung oleh kenaikan air, clepsydra mempekerjakan tali yang melekat pada pelampung dan membentang di katrol untuk melacak waktu. Rupanya, alat tersebut menghibur banyak orang dan mereka menyaksikan sampai kehilangan waktu, atau mencuri waktu mereka, sehingga sesuai dengan namanya.

Lahir di Lyon, Perancis, Joseph Jacquard (1752-1834) mewarisi usaha tenun kecil ayahnya namun akhirnya bangkrut. Setelah kegagalan ini, ia bekerja untuk mengembalikan alat tenun dan dalam proses mengembangkan minat yang kuat dalam mekanisasi pembuatan sutra. Setelah hiatus (kevakuman) dalam menjabat pada Partai Republik dalam Revolusi Perancis, Jacquard kembali ke eksperimen dan pada tahun 1801 menemukan alat tenun yang menggunakan serangkaian punch card (kartu plong) untuk mengontrol pengulangan pola yang digunakan untuk menenun kain dan karpet.

Sistem kartu Jacquard kemudian diadaptasi oleh Charles Babbage pada awal abad ke-19 di Inggris untuk membuat kalkulator otomatis, prinsip-prinsipnya kemudian menjadi dasar perkembangan komputer dan pemrograman komputer.

Penemu senapan otomatis, Christopher Miner Spencer (1833-1922) dari Manchester, Connecticut, juga berjasa dengan melahirkan industri mesin sekrup. Pada tahun 1873, Spencer diberi paten untuk mesin bubut yang dia kembangkan, yang termasuk camshaft dan turet maju-sendiri (camshaft and a self-advancing turret). Mesin bubut turet Spencer membawa pembuatan sekrup ke tingkat kecanggihan yang lebih tinggi dengan mengotomatisasi proses.

Pada tahun 1892, Seward Babbitt memperkenalkan derek bermotor yang menggunakan gripper (pegangan/penjepit) mekanik untuk menghapus ingot (batang baja) dari tungku, 70 tahun sebelum General Motors' robot industri pertama digunakan untuk tujuan yang sama.

6

Pada 1890-an Nikola Tesla dikenal untuk penemuannya pada listrik AC, radio, motor induksi, dan terlebih lagi - menciptakan kendaraan remote control pertama, perahu radio kontrol. Tesla mendapatkan Patent # 613,809 pada tanggal 8 November 1898, untuk penemuan tersebut.

Gambar 1.2 Water clocks yang dirancang oleh Ctecibius (270 S.M)

(Gambar diambil dari, “Industrial Robots Programming”, J. Norberto

Pires)

Robotika dapat ditelusuri kembali ke 350 SM, di Yunani kuno, filsuf hebat dan Archytas

matematika dari Tarentum (428 - 347 SM) dan demonstrasi yang dilakukan di depan para senator

metropolis. Sebuah mesin aneh yang ia sebut "merpati'' mampu terbang lebih 200m,

menggunakan beberapa jenis jet berdasarkan uap dan udara tekan: prestasi besar bagi waktu

(penemuan sekrup (screw) dan katrol (pulley) juga dikaitkan dengan Archytas).

Pada 270 SM, juga di Yunani kuno, insinyur sipil Ctecibius mampu membangun jam air

dengan bagian yang bergerak (Gambar 1.2). Karyanya memiliki pengikut seperti Phylo

Byzantium penulis buku ''Mechanical Collection'' (200 SM), dan Hero of Alexandria (85 SM),

dan Marcus Vitruvius (25 SM). Pada abad kedua belas, Arab Badias-Zaman al-Jazari (1150-

1220) teringat beberapa perkembangan Yunani dalam buku ''The Science of the Ingenious

Devices'' (''Ilmu Pengetahuan Piranti Cerdik'') (Gambar 1.3), dan itu adalah bagaimana mereka

mencapai waktu kita. Pada saat-saat awal masalahnya adalah mekanika tentang bagaimana untuk

menghasilkan dan mengirimkan gerak. Jadi mengutamakan tentang mekanisme, perangkat

mekanik cerd.

7

Gambar 1.3 Sebuah desain Yunani diadaptasi oleh al-Jazari

untuk mesin cuci-tangan taman (garden hand-washer).

(Gambar diambil dari, “Industrial Robots Programming”, J.

Norberto Pires)

Kemudian pada abad kelima belas, Leonardo da Vinci menunjukkan secara tidak

langsung bahwa masalah adalah kurangnya presisi dan kurangnya sumber daya permanen (power

source). Dia merancang mekanisme untuk menghasilkan dan mengirimkan gerak, dan bahkan

beberapa cara untuk menyimpan sejumlah kecil energi mekanik. Tapi dia tidak memiliki sarana

untuk membangun mekanisme tersebut dengan cukup presisi dan tidak ada sumber daya

permanen yang tersedia (pneumatik, hidrolik, atau listrik). Mungkin itulah sebabnya ia tidak

menyelesaikan proyeknya robot, robot ksatria abad kelima belas (Gambar 1.4) dimaksudkan

untuk ditempatkan dalam ''Salle delle Asse'' benteng keluarga Sforza di Milan, Italia. Itu tidak

cukup baik. Atau begitu revolusioner ide untuk saat itu, sehingga ia berpikir bahwa sebaiknya

untuk membuatnya menghilang dari peredaran.

8

Gambar 1.4 Penelitian Leonardo untuk robot humanoid

(Gambar diambil dari, “Industrial Robots Programming”, J.

Norberto Pires)

Selanjutnya ada kontribusi Nicola Tesla pada pergantian abad kesembilan belas. Dia

berpikir untuk menggunakan penemuan Henrich Hertz gelombang radio (setelah karya James

Clerk Maxwell tentang fenomena elektromagnetik) untuk perintah automata. Dia membangun

satu (Gambar 1.5) untuk menunjukkan ide-idenya dan diperagakan di New York Madison

Square Garden pada tahun 1898. Masalahnya kemudian adalah bahwa kecerdasan mesin hilang.

Robot harus dapat melakukan operasi pra-diprogram, dan menunjukkan beberapa derajat

otonomi dalam rangka untuk melakukan tugas-tugas yang diinginkan. Pada waktu itu menjadi

tersedia, robot berkembang pesat, dan industri pertama kali muncul pada awal tahun 1970 yang

melahirkan bisnis multi-juta dolar.

Setelah itu, evolusi robot tidak fantastis lagi, karena banyak yang harus dilakukan dan

mesin yang tersedia sudah cukup kuat untuk menangani pekerjaan yang diminta. Produsen lebih

atau kurang senang dengan robot mereka, dan akibatnya robot industri tetap dalam posisi

terkendali, mungkin dengan operator biasa sulit untuk memprogramnya, dan mesin benar-benar

tidak sangat menarik. Fitur seperti itu saat ini umumnya ada di laboratorium penelitian dan

belum mencapai industri, karena kurangnya minat dari produsen robot. Namun demikian, ada

evolusi yang cukup besar yang dapat diringkas sebagai berikut.

Pada tahun 1974, drive kereta listrik pertama tersedia untuk digunakan sebagai aktuator

pada sendi robot. Pada tahun yang sama, robot terkendali mikroprosesor pertama juga tersedia

secara komersial.

Sekitar tahun 1982, hal-hal seperti interpolasi Cartesian untuk perencanaan jalan tersedia

di controller robot, dan banyak di antaranya juga mampu berkomunikasi dengan sistem komputer

lain menggunakan antarmuka serial dan paralel. Pada tahun yang sama, beberapa produsen

memperkenalkan kontrol joystick untuk pemrograman lebih mudah, dan antarmuka menu

mengajar (teach pendant menu interface).

9

Gambar 1.5 Miniatur kapal selam remote-control Nicola Tesla

(Gambar diambil dari, “Industrial Robots Programming”, J.

Norberto Pires)

- Pada tahun 1984, bimbingan visi diperkenalkan sebagai fitur umum untuk pelacakan (tracking),

identifikasi bagian, dan sebagainya.

- Pada tahun 1986, pertama loop kontrol digital dilaksanakan memungkinkan kontrol aktuator

yang lebih baik dan memungkinkan penggunaan AC drive.

- Pada tahun 1991, ada pelaksanaan loop kontrol torsi digital, yang memungkinkan, misalnya,

pemanfaatan model dinamis penuh, sebuah fitur hanya tersedia di robot pertama sekitar tahun

1994.

- Selama periode 1992-1994 beberapa produsen memperkenalkan fitur seperti antarmuka grafis

berbasis Windows, lingkungan robot virtual untuk pemrograman off-line, dan lapangan bus.

- Kerjasama Robot adalah fitur diperkenalkan 1995-1996.

Gambar 1.6 Manipulator robot Aktual

(Gambar diambil dari , “Industrial Robots

Programming”, J. Norberto Pires)

Sekitar tahun 1998, produsen robot mulai memperkenalkan deteksi tabrakan untuk

menghindari robot rusak, dan identifikasi beban untuk mengoptimalkan kinerja robot. Sejak itu

fitur lainnya termasuk jumput (pick) dan menaruh (place) secara cepat, penurunan berat badan,

bahasa pemrograman dioptimalkan, pemrograman berorientasi obyek, remote interface RPC

10

menggunakan soket dan TCP/IP soket, dll. Gambar 1.6 menunjukkan beberapa manipulator

robot yang tersedia saat ini di pasaran.

Jadi bagaimana kita mendefinisikan robotika itu? Apakah ilmu? Apakah teknik atau

kumpulan teknik? Jika pembaca membuka suatu buku robotika seperti ini muncul:

''Sebuah robot adalah manipulator multi fungsi re-programmable dirancang untuk

memindahkan material, suku cadang, peralatan, atau perangkat khusus melalui gerakan

yang diprogram untuk variabel kinerja berbagai tugas ", dari buku Robotika - Control,

Sensing, Visi dan Intelijen, Fu, Gonzalez, Lee, McGrawHill, 1987.

Meskipun pernyataan itu benar, meskipun hanya terbatas pada manipulator robot, definisi

ini tidak memberikan gagasan yang tepat. Gambar robot yang masuk akal biasanya berhubungan

dengan mesin yang kuat dan luar biasa, tak kenal lelah (seperti pada mesin Karel Capek), patuh

("ya, Noberto san ..."), namun demikian, mesin yang menarik membuat kita bermimpi. Dan daya

tarik yang tidak ada dalam definisi itu.

Seperti dengan segala sesuatu, kita harus melihat ke masa lalu dan memilih apa yang

mendasar bagi sejarah robotika dalam hal ide-ide dan mimpi. Dari Yunani dan Arab kita harus

memilih ide mereka ''perangkat cerdik''. Bahkan, robot ini sarat tentang mekanika, gerak,

mekanisme untuk mengirimkan gerak, dan memiliki seni dan keterampilan untuk merancang dan

membangun mekanisme tersebut. Ya, "perangkat cerdik" benar-benar awal yang baik.

Kemudian kita harus beralih ke Leonardo (abad XVI) dan melihat ke usahanya mencari

"... presisi ..." dan'' ... sumber listrik permanen ... ". Ia mengerti bahwa robot memerlukan bagian

dibangun dengan tingkat presisi yang sangat tinggi dan sumber tenaga permanen. Itu tidak

tersedia pada waktu itu, yaitu, peralatan mesin dan sumber tenaga permanen (listrik,

hidrolik atau pneumatik).

Akhirnya, kita harus membaca Nicola Tesla dan mengamati luar biasa dan karya

visionernya. Dia mengerti bahwa robot adalah konsekuensi dari mimpi dan ide-ide yang rapi.

Robot harus dikontrol dan diprogram, membedakan situasi, dll, punya cara "pemahaman'', dan

itu berarti menggunakan komputer, elektronik, software, dan sensor, dengan cara untuk

memungkinkan mesin untuk diprogram dan untuk merasakan lingkungan mereka. Mereka adalah

elemen yang memungkinkan bagi ilmuwan, teknisi, dan pengguna robot untuk mencoba hal yang

berbeda dan ide-ide baru, menjadi sumber daya tarik Dalam kata-katanya sendiri [4]:

“... But this element I could easily embody in it by conveying to it my own intelligence,

my own understanding. So this invention was evolved, and so a new art came into

existence, for which the name ''teleautomatics " has been suggested, which means the art

of controlling movements and operations of distant automatons.

“... Tapi unsur ini aku bisa dengan mudah mewujudkan di dalamnya dengan

menyampaikan kecerdasan saya sendiri, pemahaman saya sendiri. Jadi penemuan ini

berevolusi, sehingga muncul seni baru, untuk istilah ”teleautomatics“ yang telah

disarankan, berarti seni mengendalikan gerakan dan operasi robot dari jauh.

Oleh karena itu, kita dapat mendefinisikan robotika sebagai ilmu generik, cerdik, presisi,

perangkat mekatronika, didukung oleh sumber daya yang permanen, ilmu yang terbuka untuk

ide-ide baru dan yang merangsang imajinasi. Sebuah stimulus begitu kuat sehingga menarik

11

banyak pikiran terbaik dari sejarah kita bersama, yaitu, penulis karya yang merupakan warisan

yang ditinggalkan manusia untuk masa depan.

1.2 Definisi

Tersirat bahwa pekerja robot adalah makhluk buatan yang tegas dimaksudkan untuk

menjadi pelayan yang membebaskan secara nyata orang-orang dari semua jenis tenaga kerja,

tetapi terlalu rendah untuk mendapat rasa hormat. Sikap terhadap robot memiliki konsekuensi

bencana, dan moral dari cerita yang agak sosialis dimana pekerjaan mendefinisikan seseorang.

Pergeseran dari robot sebagai pembantu seperti-manusia yang dibangun dari komponen

biologis pelayan seperti-manusia terdiri dari bagian mekanik mungkin disebabkan oleh

pengaruh fiksi ilmiah.

Munculnya film mengarah kehidupan dari makhluk mitos, serta pasokan makhluk buatan

baru tampaknya tak ada habisnya. Pada tahun 1926, film Lang Fritz "Metropolis"

memperkenalkan robot pertama dalam sebuah film. 1951 film "The Day the Earth Stood Still"

memperkenalkan robot Gort dan alien Klaatu humanoid, yang tiba di Washington DC, dalam

piring terbang mereka. Robot Robby, buatan pertama dengan penampilannya di "Planet

Terlarang" (1956), menjadi salah satu robot paling berpengaruh dalam sejarah sinema. Pada

tahun 1966, acara televisi "Lost in Space" menyampaikan robot dicintai B-9, yang secara

konsisten menyelamatkan hari, peringatan Will Robinson adanya alien mendekat. 1968 film

"2001: A Space Odyssey" digambarkan misi ruang angkasa yang kacau, di mana “Hal”

menerapkan kecerdasan buatan (AI) untuk merebut kendali kapal ruang angkasa dari manusia

yang seharusnya dia layani. Pada tahun 1977, "Star Wars" dibawa ke kehidupan dua robot paling

menawan yang pernah mengunjungi big screen-R2-D2 dan C3PO. Film dan televisi telah dibawa

ke kehidupan robot ini, yang telah melayani dalam peran kejahatan (evil) dan keluhuran (noble).

Meskipun hanya contoh kecil, mereka menggambarkan daya tarik manusia dengan makhluk

mekanis yang menunjukkan kecerdasan yang menyaingi, dan sering melampaui.

Dari tiga film klasik, Metropolis (1926), The Day the Earth Stood Still (1951), dan

Forbidden Planet (1956), menanamkan konotasi bahwa robot berasal dari mekanik,

mengabaikan asal-usul biologis seperti dalam novel Capek. Sementara itu, komputer hadir dalam

industri dan akuntansi, memuculkan persepsi untuk berpikiran literal. Otomatisasi industri

menguatkan anggapan akan hal ini sebagaimana adanya lengan robot yang dipasang untuk

melakukan gerakan dalam merakit komponen, walaupun tanpa anggota badan yang lain.

Akhirnya, istilah robot mengambil nuansa otomatisasi pabrik, tidak mempunyai arti dan hanya

bagus untuk mendefinisikan jenis pekerjaan berulang-ulang secara benar. Gagasan

antropomorfik, mekanik, dan robot berpikiran-harafiah dilengkapi sudut pandang yang diambil

dalam banyak cerita pendek dalam koleksi favorit abadi Isaac Asimov, I, Robot. Banyak (tetapi

tidak semua) dari cerita ini keduanya melibatkan "obopsychologist", Dr Susan Calvin, atau dua

penembak masalah mantan, Powell dan Donovan, mendiagnosis robot yang berperilaku logis

tapi melakukan hal yang salah.

Pergeseran dari makhluk mekanis mirip-manusia dengan bentuk apa pun yang

mendapatkan pekerjaan dilakukan adalah karena realitas. Sementara robot mekanik, mereka

tidak harus antropomorfik atau bahkan seperti-binatang. Pertimbangkan pembersih vakum robot,

mereka terlihat seperti penyedot debu, bukan tukang sapu. Dan pembantu Robotika, Inc, robot

yang memberikan makanan rumah sakit kepada pasien untuk memungkinkan perawat lebih

banyak waktu dengan pasien, tampak seperti keranjang, bukan perawat.

12

Dari Gambar 1.7, harus jelas bahwa penampilan tidak membentuk definisi yang berguna

bagi robot. Oleh karena itu, definisi yang akan digunakan dalam bukunya Robin Murphy, “An

Introduction to AI Robotics” sebuah robot cerdas adalah makhluk mekanik yang dapat berfungsi

secara otonom. "Cerdas" menyiratkan bahwa robot tidak melakukan hal-hal dengan ceroboh,

cara berulang-ulang, yang merupakan kebalikan dari konotasi dari otomatisasi pabrik. "Makhluk

mekanis" bagian dari definisi tersebut adalah pengakuan dari kenyataan bahwa teknologi ilmiah

kita menggunakan blok bangunan mekanik, bukan komponen biologis (meskipun dengan

kemajuan terbaru dalam kloning, ini dapat berubah). Hal ini juga menekankan bahwa robot

adalah tidak sama dengan komputer. Robot dapat menggunakan komputer sebagai sebuah blok

bangunan, setara dengan sistem saraf atau otak, tetapi robot yang mampu berinteraksi dengan

dunianya: bergerak di sekitar, mengubahnya, dll. Sebuah komputer tidak bergerak di bawah

kekuasaan sendiri. "Fungsi mandiri" menunjukkan bahwa robot dapat beroperasi, mandiri, dalam

semua kondisi wajar tanpa memerlukan bantuan kepada operator manusia. Otonomi berarti

bahwa robot dapat beradaptasi dengan perubahan lingkungannya (lampu dimatikan) atau untuk

diri sendiri (bagian istirahat) dan melanjutkan untuk mencapai tujuannya.

Gambar 1.7 Dua pandangan robot:

a) robot humanoid dari film Metropolis 1926 (image courtesty Fr Doug

Quinn dan Metropolis Home Page);

b) kendaraan militer HMMWV mampu mengemudi di jalan dan medan

terbuka. (Foto pemberian Institut Nasional untuk Standar dan Teknologi).

(Gambar diambil dari “An Introduction to AI Robotics”, Robin Murphy).

Mungkin contoh terbaik dari makhluk cerdas mekanik yang dapat berfungsi secara

otonom adalah dari film Terminator 1984 dengan nama yang sama. Bahkan setelah kehilangan

satu kamera (mata) dan memiliki semua penutup eksternal (kulit, daging) dibakar, itu terus

mengejar target (Sarah Connor). Adaptasi dan otonomi ekstrim dalam robot sangat menakutkan!

Contoh yang lebih praktis (dan nyata) adalah Marvin, robot keranjang surat, untuk kantor FBI

Baltimore, dijelaskan dalam artikel di Denver Post 9 November 1996. Marvin mampu mencapai

13

tujuannya untuk berhenti dan memberikan mail saat beradaptasi dengan orang-orang yang masuk

jalan pada waktu dan lokasi yang tak terduga.

Dari berbagai pendapat di atas, dapat dituliskan bahwa definisi robot antara lain adalah :

- Robot adalah subjek yang acuh tak acuh yang bisa meniru beberapa kemampuan manusia.

Tidak peduli jika digunakan untuk bekerja di industri atau di rumah kita, bahkan di tempat

yang berbahaya dan kotor sekalipun. [PIRES 2007]

- Sebuah robot adalah manipulator multi fungsi yang re-programmable, dirancang untuk

memindahkan material, suku cadang, peralatan, atau perangkat khusus melalui gerakan yang

diprogram untuk variabel kinerja berbagai tugas, dari buku Robotika - Control, Sensing,

Visi dan Intelijen, Fu, Gonzalez, Lee, McGrawHill, 1987

- Robotika adalah ilmu generik, cerdik, presisi, perangkat mekatronika, didukung oleh sumber

daya yang permanen, ilmu yang terbuka untuk ide-ide baru dan yang merangsang imajinasi.

menurut Nikola Tesla.

- Sebuah robot cerdas adalah makhluk mekanik yang dapat berfungsi secara otonom. "Cerdas"

menyiratkan bahwa robot tidak melakukan hal-hal dengan ceroboh, cara berulang-ulang, yang

merupakan kebalikan dari konotasi dalam otomatisasi pabrik. menurut Robin Murphy dalam

bukunya “An Introduction to AI Robotics”, 2000.

- Dalam ISO 8373, Organisasi Internasional untuk Standardisasi mendefinisikan robot sebagai,

"reprogrammable, manipulator serbaguna otomatis yang dikendalikan dengan tiga atau lebih

sumbu". The Robot Institute of America menunjuk robot sebagai "manipulator,

reprogrammable multifungsi yang dirancang untuk memindahkan material, suku cadang,

peralatan, atau perangkat khusus melalui berbagai gerakan yang diprogram untuk kinerja

berbagai tugas". dari: Thomas_R. Kurfess, “Robotics and Automation Handbook”, CRC

Press LLC, 2005

- Definisi yang lebih inspiratif ditawarkan oleh Merriam-Webster, yang menyatakan bahwa robot

adalah " mesin yang tampak seperti manusia dan melakukan berbagai tindakan yang kompleks

(seperti berjalan atau berbicara) dari seorang manusia". dari Thomas_R. Kurfess, “Robotics

and Automation Handbook”, CRC Press LLC, 2005

1.3 Fungsi robot

Sekarang definisi kerja robot dan kecerdasan buatan telah ditetapkan, upaya dapat

dilakukan untuk menjawab pertanyaan mengenai: robot cerdas dapat digunakan untuk apa?

Jawaban singkatnya adalah bahwa robot dapat digunakan untuk hampir semua aplikasi yang

dapat dipikirkan. Jawaban panjang adalah bahwa robot sangat cocok untuk aplikasi pada:

1) manusia ketika berada pada risiko yang signifikan (nuklir, ruang angkasa, militer),

2) ekonomi atau sifat kasar dari hasil aplikasi tidak efisiennya penggunaan tenaga kerja manusia

(industri jasa, pertanian, spekulasi pasar forex),

14

3) untuk keperluan kemanusiaan disebabkan ada risiko besar (ranjau darat dalam suatu kawasan,

pencarian dan penyelamatan perkotaan). Atau seperti lelucon usang antara roboticists berjalan,

robot yang baik untuk pekerjaan yang kotor, kusam, atau berbahaya.

4) untuk alat simulasi (mesin simulasi cockpit pesawat terbang)

5) untuk komersial (otomatisasi kendali/auto driver mobil, hiburan/ atraksi dan objek pembuatan

film)

6) bidang kedokteran (sebagai mesin bedah, alat untuk operasi (langsung atau terkendali dari

jauh)), biasanya disebut sebagai robot surgery (robot operasi).

Secara historis, militer dan industri diinvestasikan dalam robotika dalam rangka

membangun senjata nuklir dan pembangkit listrik, sekarang, penekanannya adalah pada

menggunakan robot untuk rehabilitasi lingkungan dan pemulihan situs disinari dan tercemar.

Banyak teknologi yang sama dikembangkan untuk industri nuklir untuk pengolahan bijih

radioaktif sekarang sedang disesuaikan untuk industri farmasi; pengolahan obat penekan

kekebalan tubuh membawa risiko kemungkinan terpengaruhnya pekerja untuk bahan kimia yang

sangat beracun.

Contoh lain dari tugas yang menimbulkan risiko signifikan bagi manusia adalah

eksplorasi ruang angkasa. Orang-orang dapat dilindungi dalam ruang dengan tingkat kevakuman

tinggi, radiasi matahari, dll, tetapi membutuhkan biaya ekonomi yang besar. Selanjutnya, sesuai

ruang angkasa yang begitu besar membatasi kemampuan astronot untuk melakukan tugas-tugas

sederhana, seperti unscrewing dan menghapus sebuah panel elektronik pada satelit. Lebih parah

lagi, memiliki orang-orang di ruang angkasa memerlukan lebih banyak orang di ruang angkasa.

Radiasi matahari embrittlement logam menunjukkan bahwa astronot membangun stasiun ruang

angkasa besar harus menghabiskan banyak waktu memperbaiki bagian-bagian yang dibangun

sebelumnya seperti menambahkan komponen baru. Bahkan jika lebih banyak orang yang harus

dikirim ke luar angkasa, membutuhkan struktur yang lebih besar. Masalah akan meningkat.

Sebuah studi oleh kelompok riset Dr Jon Erickson di NASA Johnson Space Center menyatakan

bahwa misi berawak ke Mars tidak layak tanpa drone robot yang mampu terus-menerus bekerja

di luar kendaraan untuk memperbaiki masalah disebabkan oleh radiasi matahari yang

mematikan. (Yang cukup menarik, sebuah tim dari tiga robot yang melakukan hal ini

ditampilkan dalam film Silent Running tahun 1971, juga robot muda R2D2 dalam The Phantom

Menace).