Robot humanoid sedang belajar jatuh dengan baik

Pemasar yang cerdas di Boston Dynamics menghasilkan dua siklus berita robotika utama minggu lalu. Yang lebih besar dari keduanya, tentu saja, adalah pengumuman Atlas listrik. Saat saya menulis ini, video berdurasi sub-40 detik ini terus mendekati lima juta penayangan. Sehari sebelumnya, perusahaan tersebut menarik hati masyarakat ketika mengumumkan bahwa Atlas hidrolik asli akan dibuang ke padang rumput, satu dekade setelah diperkenalkan.

Video yang menyertainya adalah perayaan perjalanan Atlas yang lebih tua dari proyek penelitian DARPA menjadi 'bot bipedal' yang sangat gesit. Namun, satu menit kemudian, nadanya berubah. Pada akhirnya, “Farewell to Atlas” adalah sebuah perayaan sekaligus sebuah kesalahan besar. Ini adalah pengingat yang baik bahwa setiap kali robot melakukan pendaratan di video, ada lusinan robot yang terpeleset, jatuh, dan tergagap.

Saya sudah lama memperjuangkan transparansi semacam ini. Ini adalah hal yang ingin saya lihat lebih banyak lagi dari dunia robotika. Menampilkan highlight reel saja akan merugikan upaya yang dilakukan untuk mengambil gambar tersebut. Dalam banyak kasus, kita berbicara tentang percobaan dan kesalahan selama bertahun-tahun yang dihabiskan untuk membuat robot terlihat bagus di depan kamera. Jika Anda hanya membagikan hasil positifnya, Anda menetapkan ekspektasi yang tidak realistis. Robot bipedal terjatuh. Setidaknya dalam hal ini, mereka sama seperti kita. Sebagai Ketangkasan letakkan baru-baru ini, “Setiap orang terkadang terjatuh, cara kita bangkit kembali itulah yang mendefinisikan diri kita.” Saya akan mengambil langkah lebih jauh, menambahkan bahwa mempelajari cara jatuh dengan baik juga sama pentingnya.

CTO perusahaan yang baru diangkat, Pras Velagapudi, baru-baru ini mengatakan kepada saya bahwa melihat robot gagal dalam pekerjaannya pada tahap ini sebenarnya adalah hal yang baik. “Ketika robot benar-benar melakukan hal-hal nyata, hal-hal tak terduga akan terjadi,” katanya. “Anda akan melihat beberapa kejatuhan, tapi itu adalah bagian dari pembelajaran untuk berlari dalam waktu yang sangat lama di lingkungan dunia nyata. Itu sudah diduga, dan itu adalah tanda bahwa Anda tidak sedang melakukan sesuatu.”

Sekilas tentang peraturan Harvard karena jatuh tanpa cedera mencerminkan apa yang secara intuitif kita pahami tentang kejatuhan sebagai manusia:

1. Lindungi kepalamu
2. Gunakan berat badan Anda untuk mengarahkan kejatuhan Anda
3. Tekuk lutut Anda
4. Hindari membawa orang lain bersama Anda

Adapun robot, ini Bagian IEEE Spectrum dari tahun lalu adalah tempat yang bagus untuk memulai.

“Kami tidak takut terjatuh—kami tidak memperlakukan robot seolah-olah robot akan rusak sepanjang waktu,” kata CTO Boston Dynamics Aaron Saunders kepada publikasi tersebut tahun lalu. “Robot kami sering jatuh, dan salah satu hal yang kami putuskan sejak lama [is] bahwa kita perlu membuat robot yang bisa jatuh tanpa patah. Jika Anda dapat melewati siklus mendorong robot Anda menuju kegagalan, mempelajari kegagalan tersebut, dan memperbaikinya, Anda dapat membuat kemajuan hingga robot tersebut tidak terjatuh. Namun jika Anda membangun sebuah mesin atau sistem kendali atau budaya yang tidak pernah jatuh, maka Anda tidak akan pernah mempelajari apa yang perlu Anda pelajari untuk membuat robot Anda tidak jatuh. Kami merayakan jatuhnya, bahkan jatuhnya robot yang patah.”

Kredit Gambar: Dinamika Boston

Topik jatuh juga muncul ketika saya berbicara dengan CEO Boston Dynamics Robert Playter menjelang peluncuran Atlas listrik. Khususnya, video pendek tersebut diawali dengan robot dalam posisi tengkurap. Cara kaki robot berputar cukup baru, memungkinkan sistem untuk berdiri dari posisi yang benar-benar datar. Pada pandangan pertama, rasanya seolah-olah perusahaan sedang pamer, menggunakan langkah mencolok ini hanya sebagai metode untuk menampilkan aktuator yang dibuat khusus dan sangat kuat.

“Akan ada kegunaan praktisnya,” kata Playter kepada saya. “Robot akan jatuh. Sebaiknya kamu bisa bangkit dari posisi tengkurap.” Ia menambahkan, kemampuan bangkit dari posisi tengkurap juga dapat berguna untuk keperluan pengisian daya.

Sebagian besar pembelajaran Boston Dynamics seputar kejatuhan berasal dari Spot. Meskipun secara umum terdapat lebih banyak stabilitas dalam faktor bentuk berkaki empat (seperti yang dibuktikan dari upaya selama beberapa dekade dan gagal untuk menendang robot dalam video), terdapat lebih banyak jam kerja robot Spot dalam kondisi dunia nyata.

Kredit Gambar: Robotika Ketangkasan

“Spot berjalan sekitar 70.000 km per tahun di lantai pabrik, melakukan sekitar 100.000 inspeksi per bulan,” tambah Playter. “Mereka pada akhirnya akan jatuh. Anda harus bisa bangkit kembali. Mudah-mudahan Anda bisa menurunkan tingkat kejatuhan Anda – kami sudah melakukannya. Saya pikir kita terjatuh setiap 100-200 km sekali. Tingkat penurunannya memang sangat kecil, namun hal ini memang terjadi.”

Playter menambahkan bahwa perusahaan tersebut memiliki sejarah panjang dalam bersikap “kasar” terhadap robotnya. “Mereka terjatuh, dan mereka harus mampu bertahan. Jari tidak bisa lepas.”

Menonton Atlas di atas, sulit untuk tidak memproyeksikan sedikit empati manusia ke 'bot. Ia benar-benar tampak jatuh seperti manusia, menarik anggota tubuhnya sedekat mungkin ke tubuhnya, untuk melindunginya dari cedera lebih lanjut.

Ketika Agility menambahkan senjata ke Digit pada tahun 2019, mereka membahas peran mereka dalam kejatuhan. “Bagi kami, lengan juga merupakan alat untuk bergerak di dunia – seperti bangun setelah terjatuh, melambaikan tangan untuk menjaga keseimbangan, atau mendorong pintu hingga terbuka – sekaligus berguna untuk memanipulasi atau membawa benda,” salah satu pendiri Jonathan Hurst mencatat pada saat itu.

Saya berbicara sedikit dengan Agility tentang topik di Modex awal tahun ini. Video robot Digit yang jatuh di lantai konvensi setahun sebelumnya telah menjadi perbincangan di media sosial. “Dengan tingkat keberhasilan 99% selama sekitar 20 jam demo langsung, Digit masih mengalami beberapa kegagalan di ProMat,” kata Agility saat itu. “Kami tidak memiliki bukti, tapi kami pikir tim penjualan kami mengaturnya sehingga mereka dapat berbicara tentang Digits yang dapat mengubah anggota tubuh dengan cepat dan daya tahannya.”

Seperti halnya video Atlas, perusahaan tersebut memberi tahu saya bahwa sesuatu yang mirip dengan posisi janin berguna untuk melindungi kaki dan lengan robot.

Perusahaan telah menggunakan pembelajaran penguatan untuk membantu robot yang jatuh memperbaiki diri. Agility mematikan penghindaran rintangan Digit untuk video di atas untuk memaksa jatuh. Dalam video tersebut, robot menggunakan lengannya untuk sebisa mungkin memitigasi jatuhnya. Ia kemudian menggunakan pembelajaran penguatannya untuk kembali ke posisi familiar sehingga ia mampu berdiri lagi dengan push-up robotik.

Salah satu nilai jual utama robot humanoid adalah kemampuannya untuk menyesuaikan dengan alur kerja yang ada — pabrik dan gudang ini dikenal sebagai “ brownfield ”, artinya pabrik dan gudang ini tidak dibuat khusus untuk otomatisasi. Dalam banyak kasus otomasi pabrik yang ada, kesalahan berarti sistem akan mati secara efektif sampai ada campur tangan manusia.

“Menyelamatkan robot humanoid bukanlah hal yang mudah,” kata Playter, sambil menekankan bahwa sistem ini berat dan mungkin sulit untuk diperbaiki secara manual. “Bagaimana kamu akan melakukan itu jika hal itu tidak bisa terjadi?”

Jika sistem ini benar-benar dapat memastikan otomatisasi tanpa gangguan, sistem tersebut harus mengalami kemunduran dan bangkit kembali.

“Setiap kali Digit jatuh, kami mempelajari sesuatu yang baru,” tambah Velagapudi. “Dalam robotika bipedal, jatuh adalah guru yang luar biasa.”