Humanoid Robot

Robot humanoid adalah robot dengan bentuk tubuh yang dibangun menyerupai bahwa dari tubuh manusia. Sebuah desain humanoid mungkin untuk tujuan fungsional, seperti berinteraksi dengan alat manusia dan lingkungan, untuk tujuan eksperimental, seperti studi gerak bipedal, atau untuk tujuan lainnya. Secara umum, robot humanoid memiliki tubuh, kepala, dua lengan, dan dua kaki, meskipun beberapa bentuk robot humanoid dapat memodelkan hanya bagian dari tubuh, misalnya, dari pinggang ke atas. Beberapa robot humanoid mungkin juga memiliki kepala yang dirancang untuk meniru fitur wajah manusia seperti mata dan mulut. Androids adalah robot humanoid dibangun untuk estetis menyerupai manusia.





TOPIO, robot humanoid, bermain ping pong di Tokyo International Robot Exhibition (IREX) 2009.


Nao (robot) adalah sebuah robot diciptakan untuk persahabatan. Hal ini juga bersaing dalam kejuaraan sepak bola RoboCup.



Robot Humanoid digunakan sebagai alat penelitian di bidang ilmiah.
Peneliti perlu memahami struktur tubuh manusia dan perilaku (biomekanik) untuk membangun dan belajar robot humanoid. Di sisi lain, upaya untuk mensimulasikan tubuh manusia mengarah ke pemahaman yang lebih baik dari itu.
Kognisi manusia adalah bidang studi yang difokuskan pada bagaimana manusia belajar dari informasi sensorik dalam rangka memperoleh keterampilan persepsi dan motor. Pengetahuan ini digunakan untuk mengembangkan model komputasi perilaku manusia dan telah meningkatkan dari waktu ke waktu.
Ia telah mengemukakan bahwa robotika sangat maju akan memfasilitasi peningkatan manusia biasa. Lihat transhumanism.
Meskipun tujuan awal humanoid penelitian ini adalah untuk membangun orthosis lebih baik dan protesa bagi manusia, pengetahuan telah ditransfer antara kedua disiplin. Beberapa contoh adalah: leg bertenaga prosthesis untuk neuromuscularly gangguan, pergelangan kaki orthosis, kaki realistis biologis prostesis dan lengan prostesis.
Selain penelitian, robot humanoid yang dikembangkan untuk melakukan tugas-tugas manusia seperti bantuan pribadi, di mana mereka harus dapat membantu pekerjaan sakit dan lanjut usia, dan kotor atau berbahaya. Pekerjaan rutin seperti menjadi resepsionis atau pekerja dari garis manufaktur otomotif juga cocok untuk humanoids. Pada intinya, karena mereka dapat menggunakan alat-alat dan mengoperasikan peralatan dan kendaraan yang dirancang untuk bentuk manusia, humanoids teoritis dapat melakukan apapun tugas manusia bisa, asalkan mereka memiliki perangkat lunak yang tepat. Namun, kompleksitas melakukannya adalah menipu besar.
Mereka menjadi semakin populer untuk memberikan hiburan juga. Misalnya, Ursula, sebuah robot perempuan, bernyanyi, bermain musik, tarian, dan berbicara kepada khalayak nya di Universal Studios. Beberapa atraksi Disney mempekerjakan penggunaan animatrons, robot yang terlihat, bergerak, dan banyak bicara seperti manusia, dalam beberapa acara mereka taman tema. Ini animatrons terlihat begitu realistis bahwa hal itu dapat sulit untuk menguraikan dari jarak apakah mereka benar-benar manusia. Meskipun mereka memiliki tampilan yang realistis, mereka tidak memiliki kognisi atau otonomi fisik. Robot humanoid Berbagai aplikasi yang mungkin mereka dalam kehidupan sehari-hari yang ditampilkan dalam sebuah film dokumenter independen yang disebut Plug & Berdoalah, yang dirilis pada tahun 2010. [3]
Robot humanoid, terutama dengan algoritma kecerdasan buatan, bisa berguna untuk masa depan misi ruang angkasa yang berbahaya dan / atau jauh eksplorasi, tanpa perlu untuk menghidupkan kembali sekitar lagi dan kembali ke bumi setelah misi selesai.

Sensor

Sensor adalah sebuah perangkat yang mengukur beberapa atribut dari dunia. Menjadi salah satu dari tiga primitif robotika (selain perencanaan dan pengendalian), sensing memainkan peran penting dalam paradigma robot.
Sensor dapat diklasifikasikan menurut proses fisik dengan mana mereka bekerja atau sesuai dengan jenis informasi pengukuran yang mereka berikan sebagai output. Dalam hal ini, pendekatan kedua digunakan.

Sensor Proprioceptive

Sensor proprioseptif merasakan posisi, orientasi dan kecepatan tubuh humanoid dan sendi.
Dalam manusia telinga bagian dalam digunakan untuk menjaga keseimbangan dan orientasi. Robot Humanoid menggunakan akselerometer untuk mengukur percepatan, dari mana kecepatan dapat dihitung dengan integrasi; sensor kemiringan untuk mengukur kecenderungan, kekuatan sensor ditempatkan di tangan robot dan kaki untuk mengukur gaya kontak dengan lingkungan, sensor posisi, yang menunjukkan posisi aktual dari robot (dari mana kecepatan dapat dihitung dengan derivasi) atau bahkan sensor kecepatan.

Sensor Exteroceptive

Array dari tactels dapat digunakan untuk menyediakan data tentang apa yang telah tersentuh. Tangan Bayangan menggunakan sebuah array 34 tactels diatur di bawah kulit polyurethane pada setiap ujung jari [4]. Sensor taktil juga memberikan informasi tentang kekuatan dan torsi ditransfer antara robot dan benda-benda lainnya.
Visi mengacu pada pengolahan data dari setiap modalitas yang menggunakan spektrum elektromagnetik untuk menghasilkan gambar. Dalam robot humanoid ini digunakan untuk mengenali obyek dan menentukan sifat mereka. Visi sensor bekerja paling mirip dengan mata manusia. Kebanyakan robot humanoid menggunakan kamera CCD sebagai sensor visi.
Sensor suara memungkinkan robot humanoid untuk mendengar pidato dan suara lingkungan, dan tampil sebagai telinga manusia. Mikrofon yang biasanya digunakan untuk tugas ini.

Actuators

Aktuator adalah motor yg bertanggung jawab untuk gerak dalam robot.
Robot Humanoid dibangun sedemikian rupa sehingga mereka meniru tubuh manusia, sehingga mereka menggunakan aktuator yang melakukan seperti otot dan sendi, meskipun dengan struktur yang berbeda. Untuk mencapai efek yang sama seperti gerakan manusia, robot humanoid menggunakan aktuator terutama rotari. Mereka dapat berupa pneumatik, listrik, hidrolik, piezoelectric atau ultrasonik.
Aktuator hidrolik dan listrik memiliki perilaku yang sangat kaku dan hanya dapat dibuat untuk bertindak dengan cara yang sesuai melalui penggunaan strategi umpan balik relatif kompleks kontrol. Sementara listrik aktuator motor tanpa biji lebih cocok untuk kecepatan tinggi dan aplikasi beban rendah, yang hidrolik beroperasi dengan baik pada kecepatan rendah dan aplikasi beban tinggi.
Aktuator piezoelectric menghasilkan gerakan kecil dengan kemampuan kekuatan tinggi ketika tegangan diterapkan. Mereka dapat digunakan untuk ultra-tepat posisi dan untuk menghasilkan dan penanganan kekuatan tinggi atau tekanan dalam situasi statis atau dinamis.
Aktuator ultrasonik dirancang untuk menghasilkan gerakan dalam urutan mikrometer pada frekuensi ultrasonik (lebih dari 20 kHz). Mereka sangat berguna untuk mengendalikan aplikasi getaran positioning, dan switching cepat.
Aktuator pneumatik beroperasi atas dasar kompresibilitas gas. Karena mereka meningkat, mereka memperluas sepanjang sumbu, dan karena mereka mengempis, mereka kontrak. Jika salah satu ujung adalah tetap, yang lain akan bergerak dalam lintasan linear. Ini aktuator dimaksudkan untuk kecepatan rendah dan aplikasi beban rendah / menengah. Antara aktuator pneumatik ada: silinder, bellow, mesin pneumatik, pneumatik stepper motor dan otot buatan pneumatik.

Perencanaan dan kontrol

Dalam perencanaan dan kontrol, perbedaan penting antara humanoids dan jenis lain dari robot (seperti yang industri) adalah bahwa pergerakan robot harus mirip manusia, menggunakan gerak berkaki, terutama kiprah biped. Perencanaan ideal untuk gerakan humanoid saat berjalan normal harus menghasilkan konsumsi energi minimum, seperti itu tidak dalam tubuh manusia. Untuk alasan ini, studi tentang dinamika dan pengendalian jenis-jenis struktur menjadi lebih dan lebih penting.
Untuk menjaga keseimbangan dinamis selama berjalan, robot membutuhkan informasi tentang gaya kontak dan gerak yang sekarang dan yang diinginkan. Solusi untuk masalah ini bergantung pada konsep utama, Point Momen Nol (ZMP).
Karakteristik lain dari robot humanoid adalah bahwa mereka bergerak, mengumpulkan informasi (menggunakan sensor) pada "dunia nyata" dan berinteraksi dengan itu. Mereka tidak tinggal masih seperti manipulator pabrik dan robot lain yang bekerja di lingkungan yang sangat terstruktur. Untuk memungkinkan humanoids untuk bergerak dalam lingkungan yang kompleks, perencanaan dan pengendalian harus fokus pada diri-tabrakan, perencanaan deteksi path dan menghindari rintangan.
Humanoids belum memiliki beberapa fitur dari tubuh manusia. Mereka mencakup struktur dengan fleksibilitas variabel, yang memberikan keamanan (untuk robot itu sendiri dan orang-orang), dan redundansi dari gerakan, yaitu derajat lebih kebebasan dan ketersediaan tugas sehingga lebar. Meskipun karakteristik ini diinginkan untuk robot humanoid, mereka akan membawa kompleksitas lebih dan masalah baru untuk perencanaan dan kontrol.


Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/Humanoid_robot