TUGAS PENGENALAN KEREKAYASAAN

SEJARAH DAN PERKEMBANGAN ROBOT

OLEH:

Nama : Afri Zardi Putra (1310911073)

Asyaddullah Al Jundy (1310911075)

Jursusan : Teknik Mesin

Universitas Andalas

Fakultas Teknik

2013

SEJARAH DAN PERKEMBANGAN ROBOT

Perlu diketahui diawal bahwa teknologi robot sendiri telah dikenal sebelum istilah robot itu ada. Kata robot pertama kali diperkenalakan oleh seorang penulis dari Czech yang bernama Karel bersama saudaranya Josef di dalam karya pertamanya Rossum’s Univeral Robots, sebuah karya distopian tentang hari buruk di sebuah pabrik yang diisi dengan makhluk androids. Istilah robot ini berasal dari bahasa Cheko “robota” yang dapat diartikan sebagai pekerja yang tidak mengenal lelah. Dahulu oleh pencipta robot mengenalnya dengan sebutan automata. Secara etimologi “automata” berasal dari bahasa Yunani, automatos, yang berarti bergerak sendiri. Robot biasanya digunakan untuk tugas berat, berbahaya, pekerjaan berulang dan kotor. Kebanyakan robot digunakan di dalam bidang industri, sebagai contoh untuk pembersihan limbah beracun, penjelajahan di dalam air dan ruang angkasa. Seiring dengan perkembangannya, robot mulai masuk dalam bidang hiburan dan bidang pendidikan, alat pembantu rumah tangga, seperti penyedot debu dan pemotong rumput. Pada abad 3 SM, deskripsi automata sendiri telah ada di dalam naskah Taoisme kuno Cina, Liezi. Ada yang menduka penulis naskah ini adalah Lie Yukou, seorang filsuf Cina. Di dalam naskah tersebut diceritakan bahwa Raja Mu dari Dinasti Zou(1023-957) SM bertemu dengan seorang insinyur mekanik bernama Yan Shi dengan bangga insinyur tersebut menunjukkan hasil karyanya berupa manusia mekanis kepada raja.

Di era 50 M. Seorang ahli matematika dan insinyur yunani bernama Hero dari Alexandria(Heron) menciptakan berbagai macam mesin hingga ia dianggap insinyur terbesar pada zaman dahulu, salah satu karyanya yaitu mesin penjual otomatis.

Pada abad ke-13 M, dunia Islam sudah mempunyai teknologi robot. Insinyur Muslim di zaman kekhalifahan sudah mampu menciptakan robot mirip manusia. Abu al-iz Ibn Ismail Ibn al Razas al Jazari berhasil merancang dan menciptakan beraneka macam bentuk robot. Hasil pemikirannya terdapat pada Kitab fi ma’rifat al-hiyal al handasiyya ( Buku Pengetahuan Ilmu Mekanik) pada 1206. Di dalam buku tersebut menjelaskan 50 bentuk peralatan mekanik dan instruksi cara merakitnya. Karena hal tersebutlah ia dijuluki “Bapak Robot” oleh masyarakat sains modern.

Al Jazari berhasil membuat automata pertama yang dapat diprogram. Mesin robot tersebut berbentuk perahu yang terapung di sebuah danau yang ditumpangi oleh empat robot pemain musik. Mesin tersebut terdiri dari dua penabuh drum, peniup harpa dan peniup suling logam. Dan hebatnya robot ini

dapat memainkan beragam irama yang berbeda-beda. Mesin robot ini diciptakan untuk menghibur para tamu kerajaan dalam acara jamuan minum. Penemuan Al-Jazari itu mengundang kekaguman Charles B Fowler. Menurut dia, temuan insinyur Muslim itu bisa disebut ‘‘robot band”. Sebuah pencapaian penting yang belum pernah ditemukan peradaban lain sebelumnya dan kebudayaan lain di zaman itu. Al jazari mengembangkan prinsip hidrolik untuk menggerakkan mesin sehingga di sebut sebagai mesin robot, ”Itu adalah automata pertama yang bisa diprogram,” ungkap Prof Noel Sharkey.

Dengan khusus Mark E Rosheim memberikan kesimpulan, kemajuan yang didapati dunia Islam di era kejayaannya dalam bidang robotika adalah sebuah penemuan lebih maju dibandingkan zaman Yunani. ”Tak seperti desain Yunani, contoh robot yang diciptakan dunia Islam (Arab) mampu mengundang daya tarik. Tak hanya dalam ilusi dramatis, tetapi mampu menghadirkan lingkungan yang bisa membuat manusia lebih nyaman,” ungkap Rosheim.

Selain itu, Al-Jazari juga berhasil menciptakan sebuah robot pramusaji yang berbentuk manusia memiliki fungsi untuk menghidangkan air, teh, atau minuman lainnya. Minuman itu disimpan dalam sebuah tank dengan reservoir (penampung air). Dari penampung itu, air dialirkan ke dalam sebuah ember dan setelah tujuh menit mengalir ke sebuah cangkir. Lalu, robot itu mengeluarkan minumannya.

Penemuan penting lainnya yang tak kalah menarik adalah pencuci tangan otomatis dengan mekanisme

pengurasan. Mekanisme tersebut kini dipakai dalam sistem kerja toilet modern. Robot pencuci tangan otomatis itu berbentuk seorang wanita yang berdiri dengan sebuah baskom berisi air.

Robot selanjutnya adalah air mancur burung merak yang, fungsi dari robot burung merak ini adalah sebagai pengganti dari pelayan, robot ini

memudahkan orang untuk mencuci tangan. Cara kerja robot ini adalah menawarkan sabut dan handuk secara tomatis. Untuk menggerakkan robot burung merak itu Al-Jazari menggunakan tenaga air. Teknologi robot lainnya yang ia berikan yaitu pintu otomatis sebagai bagian dari salah satu jam air yang diciptakannya.

Tak kalah penting, Al-Jazari juga menciptakan teknologi automata lainnya yang memiliki fungsi untuk membantu dan memudahkan tugas manusia. Yaitu membuat peralatan yang digunakan dalam keperluan rumah tangga dan musik menggunakaan tenaga dari air.

Tahun 1495 pada zaman Renaissance, Leonardo Da Vinci seorang penemu, arsitek, seniman, pematung, penulis, dan pelukis dari Italia. Banyak desain berteknologi tinggi yang ia buat semasa hidupnya tapi itu hanya sebatas desain. Kebanyakan dari karya-karyanya dalam bentuk gambar-gambar. Da vinci pun pernah mendesain automata humanoid yang terlihat seperti ksatria bersenjata, lalu dikenal sebagai Robot Leonardo.

Pada periode 1709-1782 teknologi mesin di eropa semakin berkembang. Jacques de Vaucanson penemu dan seniman asal Prancis yang menciptakan robot dan mesin-mesin inovatif. Pada umur 18 tahun ia sudah memiliki bengkel kerja yang diberikan oleh bangsawan untuk membuat rangkaian mesin. Di tahun yang sama ia dikunjungi oleh penguasa dari Les Minimes, lalu ia memutuskan membuat beberapa robot yang menyerupai manusia, lalu robot itu diprogram untuk menghidangkan makan malam dan membersihkan meja. Tokoh lain yang menyumbangkan idenya dibidang robot pada masa itu adalah Pierre Jacquet-Droz. Ia bersama anaknya membuat dan mendesain robot yang mampu bergerak. Dan beberapa hasil dari temuannya ialah the Draughtsman, the Musicienne, dan the Writer. Robot hasil ciptaan Jacquet-Droz ini dapat dianggap sebagai salah satu contoh terbaik dalam pemecahan masalah mengenai sistem robot mekanik.

Sementara pada abad ke-18 hingga abad ke-19 Jepang juga sudah mulai membuat boneka bergerak yang dinamakan Karakuri Ningyo. Kata ‘karakuri’ mempunyai arti alat mekanik untuk mengusik, menipu atau mengejutkan orang

dan kata ningyo dalam bahasa Jepang berarti orang dan bentuk. Sebenarnya terbentuknya karakuri di Jepang dipengaruhi penemuan dan tekologi dari Cina.

Tahun 1921 adalah tahun dimana Karel Capek mengenalkan istilah robot melalui karyanya. Cerita robot juga dapat ditemui dalam film-film fiksi ilmiah. Salah satunya adalah Metropolis yang dibuat tahun1927 oleh sutradara Amerika Serikat kelahiran Austria Friedich Anton Christian Lang (Fritz Lang). Skenario film ini ditulis bersama istrinya, Thea von Harbou. Metropolis merupakan film bisu hitam-putih yang menjadi film termahal pada masanya, tema yang diangkat dari film tersebut adalah perbedaan kondisi kehidupan antara warga miskin dan warga yang kaya.

Tidak lama setelah itu di tahun 1929, Jepang berhasil membuat robot yang yang diberi nama gakutensku. Robot ini dikembangkan teknologi barat. Arti kata gakutensoku sendiri berarti ”belajar dari hukum alam”. Robot gakutensoku sendiri dibuat oleh ahli biologi, Makoto Nishimura (1883-1956). Cara kerja robot ini adalah dapat mengubah ekspresi wajah dan menggerakkan kepala beserta tangannya melalui mekanisme tekanan udara. Dia memegang panah berbentuk pena ditangan kanan kanan dan lampu ditanagan kirinya. Bertengger diatas gakutensoku adalah robot berbentuk burung bernama kakukyocho. Ketika kakukyocho menangis, mata gakutensoku tertutup dan ekspresinya menjadi termenung. Saat lampu bersinar, kakutensoku mulai menulis kata dengan pena.

George deval, seorang penemu dari Amerika mendirikan United Cinephoe. Hasil temuannya banyak yang berhubungan dengan proses fotolistrik. Salah satu karyanya adalah pintu otomatis. United cinephone memberikan lisensi memberikan yale dan towneuntuk memproduksi pintu otomatis tersebut. Dengan memproduksi sel fotolistrik dan sitem vakum control ini, united cinehone juga membuat dasar dari sistem barcode. Sistem ini digunakan oleh railway express company untuk menyortir paket.

Sekitar tahun 1941-1942, Isaac Asimov merumuskan tiga hukum robot. Ketiga buah hukum ini merupakan peraturan yang harus dipatuhi oleh semua robot yang ada dalam karya Isaac Asimov. Dia sendiri merupakan seorang ahli biokimia serta penulis yang sangat sukses dan produktif. Karyanya yang paling terkenal adalah seri dasar. Karyanya kemudian digabungkan dengan dua seri lainnya yaitu seri kerajaan galaksi dan seri robot. Melalui karya-karyanya, Isaac Asimov dianggap sebagai orang yang memperkenalkan kata-kata positronic, psychohistory, dan robotics ke dalam bahasa inggris.

Pada 1948, Norbert wiener merumuskan prinsip-prinip sibenertika yang menjadi dasar praktis bagi ilmu robot. Sibenertika ini mempunyai hubungan erat dengan teori informasi teori pengendalian, dan teori sistem. Menurut Norbert wieber dalam bukunya, sibenerika didefinisikan sebagai suatu studi terhadap control komunikasi pada binatang dan mesin. Robot merupakan mesin yang

emiliki kecerdasan buatan berupa program. Dengan mendefinisikan program terlebih dahulu, robot dapat melakukan tugs-tugsnya. Dasar-dasar kecerdasan buatan pada mesin ini dikembangkan oleh alan turning. Dalam tulisannya pada 1950 yang berjudul computing machienery and intelligence, alat tuning ini memperkenalkan tes turing. Adapun tes turing ini adalah tes kemampuan mesin yang menunjukkankecerdasan dan perilaku mesin dapat meniru tindakan manusia. Tes turing ini menjadi standar bagi suatu mesin untuk dapat dikatakan cerdas.

Sekitar tahun (1951-1965) Raymond goertz mendesain lengan mekanik pertama untuk komisi energy atom. Lengan mekanik ini digunakan untuk membawa bahan-baha radioaktif. Dan dikendalikan dari jarak jauh. Raymond goertz merupakan salah seorang pelopor dalam dunia robotika, terutama robot remote control. George devol memperkenalkan konsep universal automation. Hasil temuannya berupa lengan robot yang dapat deprogram dan menjadi dasar dari industry robotika modern George devol memberikan lisensi kepada joseph engelberger untuk mewujudkan karyanya tersebut. Program computer yang disebut teori logika mesin diperkenalkan oleh allen newell,Herbert dan J.Shaw. program ini merupakan program kecerdasan buatan pertama. Untuk menerapkan teori logika ini mereka mengembangkan sebuah bahasa pemograman, IPL. Bahasa pemograman ini mencakup fitur yang ditujukan untu mendukung program-program yang dapat melakukan pemecahan masalah umum. Nantinya, program kecerdasan buatan ini menjadi bagian penting dari perkembangan di dunia. Tahun 1956, Joseph Engelberger mendirikan unimation in, perusahaan robotika pertama dengan dukungan dana dari condec( consolidated diesel electronic). Pada 1961, robot industry pertama berhasil dipasang di general motors inland fisher guide plant die wing township, new jerney. General motor menggunakannya untuk mengangkat potongan logam panas dari mesin die casting dan melakuka pengelasan pada bagian-bagian tubuh mobil. Akhirnya, banyak perusahaan yang mersa perlu menggunakan unimate dalam proses produksinya. Tidak hanya dibidang industri lengan robot juga dapat digunakan sebagai bantu-bantu orang cacat. Rumah sakit rancho los amigos di downey, California merancang rancho arm di tahun 1963. Keenam sambunag sendirinya membuat rancho arm memiliki fleksibilitas seperti lengan manusia.ditahun yang sama univeritas Stanford memilikinya dan menjadikannya sebagai lengan buatan pertama yang dapat dikendalikan computer. Beberapa peneliti melakukan penelitian tentang kecerdasan buatan pada 1965. Proyek yang bernama dendral ini dikembangkan, antara lain oleh bruce, Buchanan, Georgia, Edward feignbeum, Joshua ledercerg dan dennis mith. Mereka mengembangkannya di univrsitas Stanford. Tujuan utama dari penelitian adalah untuk mempelajari pembentukan hipotesis dan penemuan di bidang ilmu pengetahuan. Proyek dendral ini nantinya sangta berpengaruh terhadap pengembangan kecerdasan buatan dimasa 1960an termasuk perangkat lunak computer.

Pada 1968, marvin minsky mengembangkan dua belas lengan robot yang dapat berjalan disekeliling ruangan. Dia menamakannya lengan gurita. Marvin sendiri merupakan seorang ahli kecerdasan buatan. Salah satu karyanya yang terkenal

adalah perceptrons. Buku ini ditulis bersama Seymour dan merupakan salah satu karya mendasar mengenai analisi jaringan syaraf tiruan.

Pada 1970, miomir vukobratovic mengusulkan sebuah model teoritis untuk menjelaskan dan mengontrol robot biped. Vukobrotovic merupakan seorang insinyur mesinasal Serbia dan salah satu pelopor humanoid. Dia sangat tertarik dengan model pengenmbangan model robot yang efisien dan mudah dikendalikan. Teori yang diperkenlkan olehnya tersebut dinamakan momen titik nol( zero moment point). Titik nol adalah konsep yang sangat penting dalam perencnaan untuk robot biped. Hal ini dikarenakan robot biped hanya emiliki fungsi dua kontak dengan lantai, sedangkan gerakan mereka harus direncanakan agar tetap stabil dan dinamis.

Selanjutnya ditahun 1973, Prof. Ichiro kato mengembangkan robot wabot di universitas waseda, jepang. Wabot-1 mampu berkomunikasi dalam bahasa jepang. Selain itu, robot ini juga dapat mengukur jarak dan arah dari objekmenggunakan reseptor eksternal, telinga dan mata artificial dan juga mulut artificial.

Di bulan Agustus dan September 1975, Viking 1 dan Viking 2 diluncurkan menuju mars yang merupakan agenda NASA. Misinya bertujuan untu mencari kehidupan, menggali permukaan tanah diMars, dan mencari tanda-tanda respirasi serta sinyal dari aktifitas biologis.

Pada 1980, marc raibert mendirikan laboratorium kaki MIT, yang didekasikan untuk mempelajari pergerakan kaki dan membangu robot-robot berkaki dinamis. Pada 1992, dia mendirikan boston dinamyc. Yang mengembangkan robot berdasarkan gerakan manusia dan hewan. Pengembangan pertama yang dilakukannya adalah membuat robot yang mampu bertari bermanuver seperta hewan.

Pada 1985, hitachi ltd mengembangkan WHL-11. WHL-11 adalah robot biped yang mampu berjalan statis pada permukaan yang rata. Dia mampu berjalan dengan kecepatan 13 detik setiap langkahnya serta dapat berbelok arah. Robot ini dikembangkan berdasarkan teknologi yang ada pada robot 10R WL dengan menambahkan computer dan memasang pompa hidrolik.

Honda motor company mulai mengembangkan robot biped e-series pada 1968. EO merupakan robot pertama yang dibuat. Selanjutnya, E1-E3 dikembangkan selama 1987-1991 dan E4-E^ pada 1991-1993.

Pada 1989, battele`s pacific northwest laboratories di richland, Washington mengembangkan sebuah robot antropomorpik bernama many. Robot ini memiliki 42 derajat kebebasan yang dikembangkan untuk angkatan darat AS. Untuk mengembangkannya dibutuhkan waktu selama 3 tahun3 tahun dengan 12 orang peneliti dan dana sebesar $2 juta.

Sekitar akhir 80an, tad mcgeermemperkenalkan prinsip dinamika pasif(passive dynamics) pada robot. Hal ini merupakan pendekatan terhadap control gerakan robot. Dengan metode ini, Mcgeer menunjukkan bahwa kerangka mirip manusia bisa berjalan sendiri menuruni lereng tanpa memerlukan otot atau motor. Hal ini tidak seperti robot tradisional yang memerlukan energy dengan menggunakan motor untuk mengontrol setiap gerakan. Robot ini

dinamika pasif hanya bergantung pada gravitasi. Secara alami robot ini berayun dari kakimereka untuk meju menuruni lereng.

Pada 1993, Honda kembali mengembangkan robot humanoidnya dengan memperkenalkan P-series. Robot robot ini merupakan evolusi dari e-series. Untuk P1(prototype model 1) dikembangkan pada 1993, P2 pada 1996, dan P3 pada 1997. Pada 2000, Honda membuat P4 yang aalnya diperkenalkan sebagai P3 improved prototype. Model ini baru dikenal sebagai P4 setelah diumumkan pada 2009.

Pada 1995, universitas waseda mempelajari interaksi antara manusia dan robot. Tujuannya menciptakan robot humanoid yang dapat hidup berdampingan dengan orang-orang. Untuk mewujudkan hal tersebut, mereka mengembangkan robot yang diberi nama Hadaly. Nama hadaly ini berasal dari nama manusia buatan dalam novel l`eve future karya penulis perancis villers de i`isle adam yang ditulis pada abad ke-19.

Sekitar 1996, universitas Tokyo mengembangkan saiko, robot humanoid yang ringan, seukuran manusia, dan murah. Dalam bahasa jepang, saika berarti kecerdasan luar biasa. Saika memiliki leher 2 dof( degrees of freedom), lengan atas 5 Dof, dada dan kepala. Untuk menjalankan tugasnya dikembangkan juga beberapa tipe tangan dan lengan sesuai fungsinya.

Pada 1997, NASA mulai mengembangkan robot humanoidnya, Robonaut. Ide awal dari pengembangan robot ini adalah membangun robot humanoidyang dapat membantu tugas-tugas astronot. Awalnya robonaut didesain sebagai end-effector untuk lengan robot di stasiun luar angkasa internasional. Adapun fungsinya dapat dijadikan sebagai alat bantu astronot saat melakukan kegiatan pemeliharaan di luar stasiun.

Pada 1997, humanoid robotics project diluncurkan di jepang. HRP merupakan sebuah proyek untuk mengembangkan robot-robot pembantu manusia. Pelopor proyek pengembangan robot ini adalah kawada industries dengan didukung oleh national institude of advanced industrial science and technology ( AIST) dan Kawasaki heavy industries. Proyek ini juga disponsori oleh japan`ministry of economy, tarade and industry dan new energy and industrial technology development organization( NEDO). Proyek ini dimulai dengan pembelian 3 robot P3 dari Honda. Dalam proyek ini, Honda P3 tersebut mereka kembangkan menjadi HRP-1 .

Pada 1999, sony memperkenalkan robot hewan peliharaan berbentuk anjing. Robot tersebut dinamakan AIBO( artificial intelligence robot). Desain awal robot ini diciptakan oleh hajime sorayama seorang seniman jepang. AIBO mampu berjalan dan melihat lingkungannya melalui kamera. Robot ini juga dapat mengenali perintah suara dalam bahasa inggris dan spanyol. Robot hewan peliharaan ini dianggap sebagai robot otonom karena mereka dapat belajar dan menjadi dewasa. Hal ini dapat terjadi atas dasar rangsanagan dari pemiliknya, lingkungan, dan dari robot AIBO lainnya. Namun sony menghentikan produksi AIBO dan beberapa robot lainnyapada 2006. Hal ini dilakukan sony sebagai upaya untuk membuat kondisi perusahaan lebih menguntungkan.

Honda menciptakan robot humanoid bipedalnya yang ke 11, ASIMO di tahun 2000. Robot ini penampilan menyerupai manusia hingga kecepatan 6

kmjam. Menurut Honda, ASIMO merupakan akronim untuk Adnvanced step in innovative mobility ( langkah besar dalam pergerakan inovatif). ASIMO versi awal memiliki baterai nickel metal hydril 38,4 V yang dapat diisi ulang dan dapat beroperasi selama 30 menit. Pada pengembangan berikutnya, suplai tenaganya berasal dari baterai.

Di masa sekarang robot seperti manusia tidak lagi diperhatikan meski perkembangan robot android atau humanoid tetap berlangsung dan mengalami penyempurnaan. Kini robot adalah pekerja industri atau berupa tangan dan lengan yang dikontrol oleh computer dan dapat dirubah fungsinya dengan mengedit program robot. Bentuk robot industri ini lebih dikenal sekarang dibanding robot menyerupai manusia.

Robot industri harus diprogram untuk melakukan semua step gerakan atau kerja sebelum ia digunakan. Tahap awal ini bisa disebut merangkai atau membangun pola berfikirnya robot. Benda kerja harus ditempatnya ditempat yang pasti dan tidak berubah-ubah selama proses (meski sekarang kemajuan object recognition sudah maju namun dalam prakteknya benda kerja masih harus diposisikan ditempat yang tetap). Jika benda kerja meleset dari posisinya maka proses akan salah dan robot tidak bisa mengkoreksinya. Robot tidak bisa melihat dan mendengar. Dia tidak bisa merasakan objek dan meprediksi adanya kesalahan dan robot tidak memiliki kemampuan mengadopsi situasi baru yang terjadi disekitarnya.

Setiap hal yang dilakukan manusia hanya ada dua yaitu berbuat benar dan berbuat salah, ketika manusia meninggalkan hukum yang telah diberikan

kepadanya dilanggar maka ketidaksetimbangan akan terjadi, begitu pula dalam hal penggunaan ilmu pengetahuan termasuk teknologi robot. Robot dapat sepenuhnya diprogram menjadi senjata mesin yang bisa dikerahkan ke medan perang dalam beberapa dekade kedepan, ditengah perdebatan moral, konsekuensi etika dan hukum, dan mungkin pembuatan  “robot pembunuh” akan memanas di seluruh dunia dalam waktu dekat. Salah satu negara yang telah membuatnya adalah Israel yang telah kerahkan senjata otonom pertama , tanpa perintah manusia. Robot itu disebut Harpy, diprogram untuk mengenali dan secara otomatis mendeteksi radar sinyal bom terdapat pada laporan kolumnis New York Times Bill Keller. Israel juga memiliki “Iron Dome” sistem anti-rudal yang secara otomatis menjatuhkan ratusan rudal yang ditembakkan dari Gaza selama 2012 pada saat konflik Israel-Palestina November. Mobil robot otonom telah berpatroli di perbatasan Israel selama bertahun-tahun menggunakan kamera, laser dan radar dan memutuskan apa yang harus dilakukan ketika kejutan serangan muncul, kata Hugo Guterman dari Ben-Gurion University of the Negev, yang membantu desain Tomcar. Robot pembunuh tidak memiliki moral manusia yang bisa membatasi korban sipil selama perang, dan mesin tersebut tidak bisa dimintai pertanggungjawaban atas kejahatan perang. Dan bisa jadi bila robot tersebut dibiarkan otonom di masa depan, suatu saat para robot pun tersebut berbalik dapat melawan tuannya sendiri.

Setelah ini mungkin akan banyak hal yang terjadi pada teknologi robot sehingga diharuskan ada instansi yang dapat menggunakannya secara proporsional dan objektif agar tidak terjadi hal yang tidak memiliki nilai di mata Allah SWT.