Peneliti Membayangkan Platform Manusia Siber-Fisik Interaktif (iCPH)

Profesor Eiichi Yoshida dari Universitas Sains Tokyo telah mengemukakan ide menarik tentang platform manusia siber-fisik interaktif (iCPH).

Manusia dapat secara alami melakukan berbagai tugas kompleks, seperti duduk dan mengambil benda. Namun, kegiatan ini melibatkan berbagai gerakan dan memerlukan kontak multiple, yang dapat terbukti sulit bagi robot. iCPH dapat membantu memecahkan masalah ini.

Mengerti dan Menghasilkan Sistem yang Mirip Manusia

Platform baru ini dapat membantu memahami dan menghasilkan sistem yang mirip manusia yang menggunakan berbagai gerakan tubuh lengkap yang kaya kontak.

Karya ini dipublikasikan di Frontiers in Robotics and AI.

“Seperti namanya, iCPH menggabungkan elemen fisik dan siber untuk menangkap gerakan manusia,” kata Prof. Yoshida. “Sementara robot humanoid bertindak sebagai kembar fisik manusia, kembar digital ada sebagai simulasi manusia atau robot di cyberspace. Yang terakhir dimodelkan melalui teknik seperti analisis muskuloskeletal dan robotik. Kedua kembar tersebut saling melengkapi.”

Prof. Yoshida mengatasi beberapa pertanyaan dengan kerangka kerja ini, seperti:

• Bagaimana humanoid dapat meniru konsep manusia?
• Bagaimana robot dapat belajar dan mensimulasikan perilaku manusia?
• Bagaimana robot dapat berinteraksi dengan manusia secara mulus dan alami?

Kerangka Kerja iCPH

Bagian pertama dari kerangka kerja iCPH mengukur gerakan manusia dengan mengkuantifikasi gerakan berbagai bagian tubuh. Ini juga merekam urutan kontak yang dibuat oleh manusia.

Kerangka kerja ini memungkinkan deskripsi generik dari berbagai gerakan melalui persamaan diferensial, serta pembangkitan jaringan gerakan kontak. Humanoid kemudian dapat bertindak berdasarkan jaringan ini.

Ketika datang ke kembar digital, itu belajar jaringan melalui pendekatan berbasis model dan pembelajaran mesin. Kedua ini dihubungkan oleh metode komputasi gradien analitis, dan pembelajaran kontinu membantu mengajar simulasi robot bagaimana melakukan urutan kontak.

Bagian ketiga dari iCPH memperkaya jaringan gerakan kontak melalui augmentasi data sebelum menerapkan teknik kuantisasi vektor. Teknik ini membantu mengekstrak simbol yang mengekspresikan bahasa gerakan kontak, memungkinkan pembangkitan gerakan kontak dalam situasi yang tidak berpengalaman.

Hal ini berarti robot dapat mengeksplorasi lingkungan yang tidak diketahui sambil berinteraksi dengan manusia dengan menggunakan gerakan yang mulus dan banyak kontak.

Prof. Yoshida mengemukakan tiga tantangan untuk iCPH yang berkaitan dengan deskriptor umum, pembelajaran kontinu, dan simbolisasi gerakan kontak. Untuk iCPH dapat diwujudkan, harus belajar bagaimana menavigasi mereka*.*

“Data dari iCPH akan dibuat publik dan diterapkan pada masalah kehidupan nyata untuk memecahkan masalah sosial dan industri. Robot humanoid dapat melepaskan manusia dari banyak tugas yang melibatkan beban berat dan meningkatkan keselamatan mereka, seperti mengangkat benda berat dan bekerja di lingkungan berbahaya,” kata Prof. Yoshida. “iCPH juga dapat digunakan untuk memantau tugas yang dilakukan oleh manusia dan membantu mencegah penyakit terkait pekerjaan. Akhirnya, humanoid dapat dikendalikan secara remote oleh manusia melalui kembar digital mereka, yang akan memungkinkan humanoid untuk melakukan instalasi peralatan besar dan transportasi objek.”