Robot Tak Hanya Bisa Melihat, Kini Juga Mampu Merasakan Sentuhan

JAKARTA — Microchip Technology memperkenalkan ATFCD52, digitizer kapasitansi berkecepatan tinggi yang dirancang untuk meningkatkan kemampuan pengindraan sentuhan atau taktil pada robot. Perangkat ini memungkinkan robot mendeteksi tekanan, gaya geser, hingga gejala awal selip ketika menggenggam dan memanipulasi objek.

Teknologi tersebut dikembangkan untuk mendukung kebutuhan robot yang harus menangani benda dengan karakteristik berbeda, termasuk objek lunak, rapuh, dan memiliki bentuk tidak beraturan. Selama ini, kamera membantu robot mengenali posisi dan bentuk objek, tetapi informasi visual belum cukup untuk menentukan kekuatan genggaman yang tepat.

Melalui sensor taktil, robot dapat memperoleh informasi mengenai kontak fisik dengan objek. Data tersebut kemudian digunakan untuk menyesuaikan tekanan genggaman agar benda tidak terjatuh atau mengalami kerusakan.

Senior Director Divisi Human Machine Interface Microchip, Giovanni Fontana, mengatakan kemampuan robot dalam mengenali lingkungan melalui penglihatan terus berkembang. Namun, kemampuan merasakan dan merespons kontak fisik masih menjadi tantangan dalam pengembangan robotika.

"Robot menjadi semakin mampu melihat dan memahami lingkungan sekitarnya, namun kemampuan untuk merasakan dan merespons kontak fisik tetap menjadi tantangan kritis," ujar Fontana.

Menurut dia, ATFCD52 dirancang untuk menyediakan data taktil secara real-time sebagai dasar pengembangan robot yang lebih tangkas sekaligus mendukung kemajuan teknologi physical AI.

Deteksi Sentuhan dengan Sensitivitas Tinggi

ATFCD52 mendukung hingga 52 saluran, terdiri atas maksimal 32 jalur transmisi (TX) dan 20 jalur penerimaan (RX). Konfigurasi tersebut memungkinkan perangkat bekerja dengan susunan sensor kapasitif dua dimensi berkerapatan tinggi untuk menangkap informasi sentuhan di seluruh permukaan kontak.

Perangkat ini dilengkapi 20 analog front-end (AFE) paralel yang dapat mengakuisisi seluruh jalur penerimaan secara bersamaan. Dengan kemampuan tersebut, ATFCD52 mendukung laju pengambilan data hingga 800 frame per detik (Hz), bergantung pada ukuran susunan sensor yang digunakan.

Kecepatan pengambilan data tersebut memungkinkan sistem robotik mendeteksi gejala awal selip dengan lebih cepat. Robot kemudian dapat menyesuaikan kekuatan genggaman sebelum objek terlepas atau mengalami kerusakan.

Dari sisi sensitivitas, ATFCD52 dirancang untuk mendeteksi perubahan kapasitansi di bawah 1 femtofarad (fF). Kemampuan ini memungkinkan sensor mengenali perubahan bentuk atau deformasi yang sangat halus pada permukaan sensor taktil.

Sensitivitas tersebut penting untuk mendeteksi sentuhan ringan yang menghasilkan perubahan kapasitansi sangat kecil. Dalam penerapannya pada robot, pengukuran juga harus mampu membedakan sinyal sentuhan dari gangguan listrik yang berasal dari motor servo, elektronika daya, dan regulator switching.

Untuk mengurangi pengaruh gangguan tersebut, ATFCD52 menggunakan teknik frequency hopping dan oversampling. Kedua metode ini membantu meningkatkan keandalan pengindraan sentuhan meskipun perangkat beroperasi di lingkungan dengan gangguan elektromagnetik.

Dapat Digunakan di Berbagai Aplikasi

Untuk kebutuhan pemrosesan data lebih lanjut, ATFCD52 dapat dipasangkan dengan mikrokontroler (MCU), mikroprosesor (MPU), maupun field-programmable gate array (FPGA) dari Microchip.

Pilihan arsitektur tersebut memungkinkan pengembang menyesuaikan sistem pemrosesan berdasarkan kebutuhan aplikasi, mulai dari kontrol lokal hingga pemrosesan data dengan kapasitas lebih tinggi.

Selain untuk robotika, digitizer ini juga berpotensi digunakan pada berbagai perangkat lain yang membutuhkan pengindraan sentuhan. Beberapa di antaranya adalah perangkat augmented reality (AR), aksesori gim, sarung tangan pengumpul data, alas kaki (foot mats), serta teknologi sensor yang dapat dikenakan seperti kulit elektronik (electronic skin).

Microchip juga menyediakan perangkat pengembangan EV-ATFCD52 untuk membantu pelanggan mengevaluasi desain sensor kapasitif, material sensor taktil, serta susunan lapisan sensor (sensor stack-up).

Pengembang dapat menggunakan perangkat lunak ATFCD52 Configurator untuk mengatur parameter sesuai kebutuhan dan melakukan pencatatan data secara real-time. Perangkat tersebut disiapkan untuk membantu mempercepat proses evaluasi dan pengembangan desain.

ATFCD52 telah tersedia dan dapat dibeli langsung melalui Microchip maupun melalui perwakilan penjualan dan distributor resmi perusahaan di berbagai negara.