Mengapa Peneliti Membuat Robot yang Bisa Berkedip

JURNAL IT - Saya duduk di seberang meja dari robot humanoid yang lucu bernama iCub. Kami masing-masing memiliki tongkat dan kotak sendiri, dan dimaksudkan untuk memukul kotak dengan tongkat secara sinkron dengan pola cahaya. Namun tentu saja saya mengawasi robot itu - dan saya sadar robot itu juga mengawasi saya.

Ilustrasi robot interaktif

Eksperimen bermain drum ini dirancang untuk menguji bagaimana keberadaaan robot yang melakukan tugas yang sama mempengaruhi perilaku manusia.

Ini adalah salah satu dari banyak eksperimen interaksi manusia-robot yang dilakukan oleh kelompok penelitian CONTACT (Cognitive Architecture for Collaborative Technologies) di Institut Teknologi Italia di Genoa.

Meskipun saya menyadari cahaya dan orang lain di ruangan, pandangan saya terus tertuju pada kelopak mata putih tebal iCub.

Pertama-tama, ada suara bising saat robot berkedip setiap beberapa detik. Dan, karena robot ini memiliki mata yang ekspresif dan berukuran besar seperti anak kecil, tatapannya jadi sangat menarik.

Penelitian menunjukkan manusia merespons lebih baik terhadap robot yang bisa berkedip

Ini penting karena dengan berkedip, ada sesuatu yang lebih dirasakan daripada hanya sekedar tatapan mata.

"Sementara sering diasumsikan bahwa berkedip hanyalah fungsi fisiologis refleksif yang terkait dengan fungsi protektif dan pelumasan mata, itu juga memiliki peran penting dalam interaksi timbal balik," komentar Helena Kiilavuori, seorang peneliti psikologi di Universitas Tampere di Finlandia.

Kedipan manusia menyampaikan perhatian dan emosi. Sebagai sarana komunikasi nonverbal, itu mengungkapkan sejumlah hal yang tidak kita sadari, seperti siapa yang harus bergiliran dalam percakapan.

Dengan demikian, ini hanyalah salah satu dari banyak sinyal sosial yang dipertukarkan manusia terus-menerus tanpa menyadarinya, namun sambil mendapatkan banyak informasi dan kenyamanan darinya.

Jadi, para ahli robot sosial telah mempelajari sifat fisik dan psikologis dari kedipan manusia untuk memahami mengapa itu mungkin berguna kemudian mencocokkannya pada robot.

"Karena banyak fungsi penting dari kedipan dalam perilaku manusia, dapat diasumsikan bahwa memiliki robot yang dapat mengedipkan mata dapat secara signifikan meningkatkan kesan manusiawi. Ini pada gilirannya dapat memfasilitasi interaksi manusia-robot," kata Kiilavuori.

Dengan kata lain, "Ketika robot berkedip dengan baik, orang akan merasakan karakternya," kata David Hanson, yang memimpin Hanson Robotics.

Membuat mata dan kulit terlihat natural saat berkedip memang sangat menantang

Memang, penelitian CONTACT dengan kelompok usia 13 tahun dan dewasa di Italia menunjukkan bahwa kedua kelompok tersebut lebih menyukai robot yang berkedip.

Sebaliknya, robot yang tidak berkedip memberikan kesan yang kurang menyenangkan bagi seseorang karena terasa sedang diawasi, seperti yang dijelaskan oleh Alessandra Sciutti yang memimpin unit CONTACT.

Manusia juga menganggap robot yang berkedip secara alami lebih cerdas. Dan kecerdasan menjadi penting dalam situasi dimana manusia bergantung pada robot untuk memberikan informasi, seperti di stasiun kereta.

Meskipun ada manfaat dari kedipan yang terlihat alami, mengintegrasikannya ke dalam robot (selain avatar dan robot dengan tampilan layar untuk wajah) adalah sangat sulit secara teknis.

“Kedipan adalah salah satu gerakan manusia yang sangat halus, sehingga merancang mekanisme yang dapat meniru gerakan ini memerlukan teknologi canggih, seperti motor presisi tinggi," jelas Kiilavuori. Para ahli robotik di Engineered Arts, misalnya, menggunakan motor kelas luar angkasa yang mahal serta merancang elektronik kontrol mereka sendiri.

Robot besutan Engineered Arts ini menggunakan motor mahal untuk menggerakkan kedip

Khususnya, menurut Hanson dari Hanson Robotics, "Kecepatan motor yang menggerakkan material kulit saat berkedip benar-benar menantang, dan membuat bentuk mata terlihat alami saat berkedip juga menantang. Selain itu, mengurangi gesekan antara kelopak mata buatan dan permukaan mata itu sendiri juga menantang."

Masalah lain di sini adalah kompromi antara kecepatan dan suara dari kedipan motor. Francesco Rea, seorang teknisi senior di unit CONTACT, mengatakan bahwa di robot iCub, motor yang lebih tenang dapat meredam suara kedipan. Namun, gerakan yang lebih lambat kemudian membuat robot terlihat mengantuk atau seperti kucing.

Kedipan yang sangat lambat juga berisiko kehilangan informasi visual, karena kamera iCub terletak di belakang mata. "Dalam penglihatan, kehilangan dua frame bukanlah masalah besar," kata Rea. "Kehilangan sepuluh frame barulah menjadi masalah."

Kiilavuori menambahkan, "Tantangan lainnya adalah waktu dan durasi kedipan yang tepat." Fungsi yang berbeda yang dilakukan oleh kedipan - seperti ketika seseorang mengubah kecepatan kedipan saat berbohong - melibatkan dinamika kelopak mata yang berbeda serta keadaan emosional yang berbeda pula.

"Setiap penyimpangan dari waktu dan durasi kedipan yang alami dan tepat, dalam konteks tertentu, dapat membuat robot tampak aneh dan mengganggu," katanya.

Tim CONTACT menggunakan perangkat lunak yang mempermainkan interval antara kedipan tunggal dan ganda secara sebagian. Karena bila tidak, kedipan yang terlalu konstan tidak akan terlihat alami.

Di pusat penelitian Disney, para ahli robotik bergabung dengan animator karakter untuk mengembangkan prototipe penelitian untuk tatapan robot yang realistis. Tujuannya untuk merancang sistem tatapan mata ekspresif yang mudah untuk dikontrol animator dalam menyampaikan emosi secara halus.

Robot iCub memiliki tatapan yang menawan

Dengan elemen seperti kurva gerakan kelopak mata, "kami dapat mengisolasi perilaku individu ini, yang membuatnya jauh lebih mudah untuk benar-benar fokus mendapatkan aspek kecil dan detail dengan benar," kata James Kennedy, seorang ilmuwan penelitian di Disney Research.

Mereka telah mematenkan sistem sensor dan pengendalian pandangan mata robotik. Ini termasuk perangkat lunak untuk memproses gambar yang diambil oleh kamera di dada robot, dan menghasilkan sinyal kontrol untuk gerakan seperti membuka dan menutup kelopak mata.

Kennedy mengatakan bahwa penelitian ini masih lebih bersifat eksperimental, dan belum diterapkan di taman hiburan Disney. "Tujuannya adalah untuk benar-benar memilih isyarat sosial tunggal yang membuat kami tertarik, dan mendorongnya sejauh mungkin dalam membuat gerakan dan perilaku yang alami, yang kami rasa akan menghasilkan platform untuk berinteraksi dengan orang-orang."

Teknologi ini perlu disempurnakan agar sistem tatapan mata tetap dapat dipercaya dalam interaksi manusia yang lebih lama dan dekat.

Tantangan umum lainnya adalah membuat robot humanoid mulai menyinkronkan pola berkedip mereka dengan manusia, seperti yang dilakukan manusia dalam percakapan.

Jenis tantangan ini tetap menarik bagi beberapa ahli robotik. Dan, berlawanan dengan gambaran populer yang dilebih-lebihkan dari android yang tidak dapat dibedakan dari manusia, berkedip adalah salah satu contoh kecil dari kompleksitas yang masih membuat interaksi robotik terasa tidak sepenuhnya alami.

Ketika mencoba mereplikasi mekanisme sekecil dan terkadang kurang dihargai seperti berkedip, "sebenarnya Anda mengungkapkan betapa rumitnya mekanisme ini, dan kemudian seberapa banyak gerakan halus yang ada," tambah Mr. Kennedy. "Dan di sinilah kita memiliki peluang yang sangat baik untuk eksplorasi dan penemuan."(*)