Robot Mendapatkan Wajah Berkulit (dan Senyuman) dalam Penelitian Baru

Para insinyur di Jepang sedang mencoba membuat robot meniru ekspresi manusia yang khas — senyum. Mereka telah menciptakan topeng wajah dari sel-sel kulit manusia dan melekatkannya pada robot dengan teknik baru yang menyembunyikan ikatan dan cukup fleksibel untuk menurun menjadi ekspresi cemberut atau naik menjadi senyuman lembut. Efeknya adalah sesuatu di antara topeng menakutkan Hannibal Lecter dan tokoh Claymation Gumby. Namun para ilmuwan mengatakan prototipe ini membuka jalan bagi robot yang lebih canggih, dengan lapisan luar yang elastis dan tahan lama untuk melindungi mesin sambil membuatnya tampak lebih manusiawi. Di luar ekspresi, “setara kulit,” seperti yang disebut oleh para peneliti, yang terbuat dari sel-sel kulit hidup di laboratorium, dapat mengalami luka dan terbakar serta dapat menyembuhkan diri sendiri, menurut sebuah studi yang dipublikasikan pada 25 Juni dalam jurnal Cell Reports Physical Science. “Wajah dan ekspresi mirip manusia meningkatkan komunikasi dan empati dalam interaksi manusia-robot, membuat robot lebih efektif dalam peran perawatan kesehatan, layanan, dan teman,” kata Shoji Takeuchi, seorang profesor di Universitas Tokyo dan peneliti utama studi tersebut, melalui surel. Penelitian ini datang ketika robot semakin menjadi bagian yang tak terpisahkan di lantai pabrik. Ada 3,9 juta robot industri yang bekerja di jalur perakitan otomotif dan elektronik serta pengaturan kerja lain pada tahun 2022, menurut Federasi Robot Internasional. Sebagian dari total stok robot termasuk humanoid, mesin yang dirancang dengan dua tangan dan dua kaki yang memungkinkan mereka bekerja di lingkungan yang dibangun untuk pekerja manusia, seperti pabrik, tetapi juga di bidang perhotelan, perawatan kesehatan, dan pendidikan. Carsten Heer, juru bicara federasi tersebut, mengatakan bahwa humanoid merupakan “area pengembangan yang menarik” namun adopsi massal dapat menjadi kompleks dan dapat dibatasi oleh biaya. Masih, pada Oktober 2023, pemerintah Tiongkok mengumumkan tujuan untuk memproduksi secara massal humanoid pada tahun 2025, yang diprediksi akan sangat meningkatkan produktivitas industri mereka. Selama beberapa dekade, insinyur robot telah bereksperimen dengan berbagai bahan, berharap dapat menemukan sesuatu yang dapat melindungi mekanisme kompleks robot namun cukup lembut dan ringan untuk berbagai penggunaan. Jika permukaan robot tertimpa atau tergores, hal tersebut dapat menyebabkan gangguan mesin, sehingga kemampuan perbaikan diri menjadi “fitur penting” untuk robot humanoid, kata para peneliti dalam makalah tersebut. Metode pelampiran kulit yang baru tersebut memajukan bidang robotika “biohibrid” yang baru lahir, yang mengintegrasikan rekayasa mekanik dengan rekayasa genetik dan jaringan, kata Kevin Lynch, direktur Center for Robotics and Biosystems di Universitas Northwestern. “Studi ini merupakan kontribusi inovatif atas masalah memperlampirkan kulit buatan ke materi pendukung,” kata Profesor Lynch, menambahkan bahwa “kulit hidup dapat membantu kita mencapai tujuan utama kulit pencelup diri di robot biohibrid. “Dia menambahkan bahwa studi ini tidak membahas bagaimana kulit robot akan menyembuhkan diri tanpa dukungan eksternal. Untuk robot semacam itu, tantangan bahan meluas ke verisimilitudo — menemukan cara untuk memberikan karakteristik ke mesin agar terlihat dan berperilaku lebih seperti manusia, seperti kemampuan untuk tersenyum. Para ilmuwan, termasuk Profesor Takeuchi dan rekan-rekannya di Universitas Tokyo, telah bekerja dengan kulit manusia buatan dalam laboratorium selama bertahun-tahun. Pada tahun 2022, tim penelitian mengembangkan jari robot yang dilapisi kulit hidup, memungkinkan digit mesin untuk melengkung seperti jari manusia, memberikannya kepekaan untuk potensial melakukan tugas yang lebih tepat. Tim Profesor Takeuchi telah mencoba memperkuat kulit dengan kait mini, tetapi itu menyebabkan robekan saat robot bergerak. Jadi tim memutuskan untuk menirukan ligamen, tali-tali jaringan longgar yang menghubungkan tulang. Anggota tim melubangi lubang-lubang kecil berbentuk V ke robot dan menerapkan gel yang mengandung kolagen, yang memasukkan lubang dan mengikatkan kulit buatan pada robot. “Pendekatan ini mengintegrasikan robot kaku tradisional dengan kulit biologis lembut, membuatnya lebih ‘mirip manusia,'” kata Yifan Wang, seorang asisten profesor di sekolah rekayasa mesin dan aeronautika di Universitas Teknologi Nanyang di Singapura yang meneliti “robot lembut” yang meniru makhluk biologis. Penjepitan kulit juga memberikan potensi bagi robot biohibrid untuk merasakan, membawa ilmu pengetahuan satu langkah lebih dekat pada fantasi fiksi ilmiah. “Ini dapat menciptakan peluang bagi robot untuk merasakan, dan berinteraksi secara aman dengan manusia,” kata Profesor Wang. Wajah robot dengan kulit buatan di laboratorium Profesor Takeuchi tidak memiliki kemampuan untuk merasakan sentuhan atau perubahan suhu atau stimulus eksternal lainnya. Profesor Takeuchi mengatakan itu adalah target penelitiannya berikutnya. “Kami bertujuan untuk membuat kulit yang sangat menyerupai fungsionalitas kulit sejati dengan perlahan membangun komponen-komponen penting seperti pembuluh darah, saraf, kelenjar keringat, kelenjar sebaceous, dan folikel rambut,” katanya. Sebagai pengganti sistem saraf yang menghantarkan sensasi dalam tubuh manusia, elektronika robot akan perlu menghasilkan sinyal sensor — sebuah pengembangan yang menurut Profesor Wang akan memerlukan jauh lebih banyak waktu dan penelitian.