Pengajaran di Bidang Robotika

Seiring dengan lajunya perkembangan penelitian di bidang robotic, terutama dalam limabelas tahun terakhir ini, teknologi pengajaran mata kuliah yang berkaitan dengan robotic untuk para mahasiswa makin dinamis dan mengkristal saja. Jika sebelumnya topic robotic masuk dalam mata kuliah seperti system control, otomasi industry ataupun teknik mikroprosesor dan interfacing, kini ia telah berdiri sendiri. Bahkan setelah beberapa disiplin ilmu pendukung seperti teknik control, instrumentasi (sensor & aktuator), teknik telekomunikasi, piranti elektronik (devices), piranti nano (nano devices), mekanikal (permesinan/machining, material, otomotof modern, teknologi marine (kelautan), teknologi penerbangan (aeronautik), dll.) dan terutama sekali teknologi computer dan informasi, khususnya kecerdasan buatan (artificial intelligence) berkembang pesat, ilmu robotik malah menjadi domain kurikulum baru yang di dalamnya dapat berisi berbagai mata kuliah lintas disiplin (inter-discipline).

Sebagai contoh, teknik adaptasi dalam kontrol yang tak habis-habisnya diteliti justru memperoleh obyek yang sangat mendukung ketika berbagai teknik baru yang diusukan diujicoba melalui media robotik. Kemajuan di bidang jaringan komputer dn nternet pada akhirnya juga melahirkan ide-ide seperti web-based robotic, network-based robot. Bahkan muncul ide, suatu saat nanti setiap autonomous robot memiliki IP tanpa awak baik untuk mesin perang maupun untuk eksplorasi angkasa luar telah melahirkan berbagai disiplin silang yang baru. Bidang astronomi mau tak mau harus berkolaborasi denga ilmmu robotik untuk menciptakan perangkat-perangkat penelitian yang modern. Bidang kelautan dengan proyek penelitian kendaraan bawah air (underwater vahicle) tanpa awak malah bisa lebih bersifat robotik daripada ilmu perkapalan.

Persoalannya sekarang adalah bagaimana mengajarkan kepada mahasiswa tentang ilmu robotik ini pada tahap-tahap awal. Robotik yang telah diadopsi dalam berbagai aspek kehidupan dengan teknologi yang demikian kompleksnya dalam duapuluh tahun terakhir ini nampaknya telah membawa perubahan pola pengajaran keilmuannya dalam dunia pendidikan teknik.

Cara klasik pengajaran ilmu robotik dapat diperoleh dari referensi buku seperti buku teks karangan Fu, et al. (1987) hingga karangan Craig (2005). Meteri yang penuh dengan kajian matematis dari analisa kinematik, dinamik dan kontrol robot manipulator menjadi tumpuan utama pengajaran. Meski masih tetap dianggap sangat penting bahwa mengawali belajar dan meneliti bidang robotik melalui robot manipulator adalah pilihan terbaik sebagai prosedur saintifik, namun seiring dengan kualitas dan kuantitas materi makin mendalam dan banyak akhirnya dijumpai berbagai improvisasi dalam teknik dan teknologi pengajarannya untuk meraih efektifitas dalam penyampaian dan pembangkitan minat di kalangan mahasiswa.

Buku karangan Braunl (2003) adalah sebuah contoh menarik tentang inovasi dalam pengenalan dan pengajaran ilmu robotik kepada mahasiswa. Ia langsung memulainya dengan bahasan-bahasan yang menurutnya dapat langsung menyentuh minat keingintahuan dari mahasiswa, yaitu disain mobile robot. Ia tak lagi memulai materi dengan menyodori berbagai model matematik robot dan simulasi komputer yang menurutnya kurang memberikan sentuhan kepada mahasiswa. Ia langsung memperkenalkan bagaimana  membuat mobile robot dengan salah satu contoh robot soccer (robot sepakbola). Ia mempunyai anggapan bahwa tugas robot adalah perkara sangat bersifat praktis, real-world hardware, dapat dilihat dan dirasakan langsung, dan seringkali realitas dalam disain robot tidak memerlukan analisa matematik secara sempurna seperti dalam simulasi komputer. Keadaan “sempurna” seperti yang disimulasikan seringkali tidak muncul dalam robot sebenarnya. Pertimbangannya, setiap aktuator riil yang biasa digunakan tidaklah sesempurna seperti yang diharapkan dalam kajian matematikanya. Aktuator yang sesungguhnya hanya dapat dioperasikan dalam ketelitian gerak hingga sekian derajat saja dan dengan linieritas yang sangat terbatas. Sensor riil juga tidak selalu sempurna seperti definisi teoritisnya. Noise, non-linieritas, dan keterbatasan jangkauan operasi hampir selalu mengiringi instalasi sensor dalam rangkaian. Oleh karena itu, ia mengatakan bahwa perkara robot adalah perkara yang sangat logis dalam pemrogramannya. Apa yang dihadapi pemrogram ketika unjuk kerja robot tidak sesuai seperti kajian matematisnya adalah lebih kepada rekayasa solusi penggunaan kode-kode atau instruksi di dalam program.

Dalam dua dekade terakhir ini, setelah mobile robot menjadi obyek penelitian yang sangat intensif, ajang kontes robot menjadi salah satu cara untuk menarik minat mahasiswa dalam ikut berkiprah di dunia robotik. Kontes Robot (Robot Contest) yang telah cukup lama digelar di berbagai penjuru dunia telah diakui manfaatnya dalam dunia pendidikan. Jika materi ilmu robotik sudah cukup lama diberikan kepada mahasiswa di jurusan teknik elektro, informasi dan komputer, namun subyek mata kuliah resmi yang berbentuk kontes robot mungkin hal yang baru. Sebuah contoh terobosan metoda pengajaran yang amat menarik ditunjukan oleh MIT (Massachusette Institute of Technologi). Di sini justru kompetisi robot (robot competition) telah dimasukan sebagai subyek baru mata kuliah/workshop sejak awal 2005 ini (MIT Open Course Ware, 2005). Peseta workshop diwajibkan membuat mobile robot berbasis kit robot LEGO, memprogramnya dan diadu dalam kontes sesama peserta. Spesifikasi robot yang diminta membuat mahasiswa peserta harus menyediakan waktu lebih dalam workshop agar robotnya mampu memenangi kompetisi ataupun sekedar memperoleh nilai lulus mata kuliah. Bahkan dalam dua minggu terakhir masa workshop menuju hari kompetisi, mahasiswa dianjurkan untuk “hidup di laboratorium”. Belajar, bekerja, makan, tidur dan mandi di Lab. Dalam materi tutor malah sampai diingatkan untuk “jangan lupa mandi di akhir minggu”. Sesuatu yang menarik untuk dicermati bahwa, pengajaran keilmuan robotik di bangku kuliah resmi dapat dibuat menjadi semacam ajang kontes yang bersifat pesta.

Sebagai sebuah khasanah pengembangan metoda pengajaran, inovasi-inovasi yang diterangkan di atas adalah sangat menarik. Prosedur standar yang dimulai dengan belajar tentang analisa kinematik dan dinamik dari berbagai konstruksi robot tangan yang secara matematik sering dianggap menjemukan itu memang diakui memerlukan usaha yang berat dan waktu pengajaran yang lama untuk mendapatkan umpan balik pemahaman yang memadai dari para mahasiswa. Belum lagi umumnya mereka yang tertarik belajar robotik kebanyakan telah membayangkan kapan mereka dapat segera memulai membangun robot idaman.

___________________________

Sumber :

Pitowarno, Endra (2006). Robotika Desain, Kontrol, dan Kecerdasan Buatan. Penerbit ANDI, Yogyakarta.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s