Robot China Kini Bisa Merasakan Sentuhan, Kulit Elektronik Jadi Kunci Robot humanoid buatan China semakin mendekati kemampuan tubuh manusia. Setelah mampu berjalan, menari, berlari, memindahkan barang, dan menggerakkan jari, para peneliti kini membekali mesin tersebut dengan indera peraba melalui kulit elektronik yang dapat mengenali sentuhan, tekanan, kerusakan, hingga rangsangan berbahaya.
Teknologi itu dikembangkan oleh tim peneliti City University of Hong Kong yang dipimpin Profesor Xinge Yu. Peneliti pascadoktoral Yuyu Gao bersama sejumlah ilmuwan lain merancang kulit elektronik bernama neuromorphic robotic electronic skin atau NRE skin. Hasil penelitiannya diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences pada Desember 2025.
Kulit elektronik tersebut tidak hanya bekerja seperti bantalan tekanan biasa. NRE skin meniru beberapa susunan dan cara kerja sistem saraf manusia. Ketika disentuh, lapisan sensor mengubah tekanan menjadi rangkaian sinyal listrik yang dapat diterjemahkan oleh sistem robot.
Teknologi ini juga mampu mengenali tekanan yang melewati batas aman. Dalam keadaan tersebut, kulit dapat mengirimkan perintah langsung kepada penggerak robot agar anggota tubuh segera ditarik, tanpa menunggu pemrosesan panjang dari komputer utama. Cara kerjanya menyerupai gerak refleks manusia ketika tangan menyentuh benda panas atau tajam.
Indera Peraba Menjadi Bagian yang Lama Sulit Dibuat
Robot telah lama mempunyai kamera untuk melihat, mikrofon untuk mendengar, serta berbagai sensor untuk mengukur jarak dan posisi. Namun, kemampuan menyentuh benda secara halus masih menjadi persoalan yang jauh lebih rumit.
Manusia dapat mengetahui apakah sebuah benda licin, lembut, keras, panas, berat, atau hampir terlepas dari genggaman tanpa harus terus melihat tangan. Kulit dan saraf mengirimkan informasi dalam jumlah besar kepada otak, kemudian otot menyesuaikan kekuatan secara cepat.
Robot tanpa indera peraba hanya mengandalkan posisi sendi, gambar kamera, atau perintah yang telah disusun sebelumnya. Sistem seperti ini mungkin mampu mengambil kotak yang bentuk dan beratnya sudah dikenal, tetapi lebih mudah melakukan kesalahan ketika memegang gelas tipis, buah matang, kain, telur, atau tangan manusia.
Tantangan semakin besar pada robot humanoid. Mesin tersebut dirancang bekerja di ruang yang dibuat untuk manusia, sehingga harus mampu membuka pintu, menggunakan perkakas, melipat pakaian, membersihkan meja, atau membantu orang lanjut usia. Semua pekerjaan itu membutuhkan pengaturan kekuatan yang berbeda.
Perusahaan China Linkerbot bahkan menyebut tangan sebagai bagian mekanis paling rumit dari robot humanoid. Perusahaan tersebut mengembangkan tangan yang dapat memasukkan benang ke lubang jarum, memutar sekrup, menangani benda lunak, dan menjalankan pekerjaan manufaktur presisi.
Kulit Elektronik Meniru Susunan Kulit Manusia
NRE skin dibuat dalam empat lapisan utama. Susunannya terdiri atas lapisan pelindung, lapisan sensor, lapisan sirkuit, serta bagian dasar yang menopang seluruh sistem.
Para peneliti membandingkan susunan tersebut dengan lapisan tanduk, epidermis, dermis, dan jaringan di bawah kulit manusia. Lapisan luar melindungi bagian elektronik, sementara sensor dan rangkaian di bawahnya menerima serta mengolah rangsangan.
Desainnya bersifat lentur sehingga dapat ditempatkan pada permukaan tubuh robot yang tidak selalu datar. Kulit harus tetap berfungsi saat lengan menekuk, tangan berputar, atau permukaannya mengalami tekanan.
Fleksibilitas menjadi syarat penting karena lapisan sensor yang kaku akan mudah retak ketika dipasang pada siku, jari, telapak, dan persendian. Kulit robot juga harus cukup tipis agar tidak menghambat gerakan mekanis di bawahnya.
Setiap titik sensor bertugas menerima tekanan dari area tertentu. Rangkaian kemudian mengubah rangsangan tersebut menjadi pulsa listrik dengan ciri yang berbeda. Sistem dapat mengenali lokasi sentuhan melalui bentuk dan susunan pulsa yang diterima.
Susunan bertingkat tersebut mengurangi kebutuhan memasang kabel terpisah untuk setiap sensor. Tanpa rancangan yang efisien, menutup seluruh tubuh robot dengan ribuan titik sentuh akan menghasilkan jaringan kabel besar dan sulit dirawat.
“Menurut penulis, keberhasilan kulit elektronik tidak hanya ditentukan oleh kepekaan sensor, tetapi juga oleh kemampuan memasangnya pada tubuh robot tanpa menambah kabel dan beban secara berlebihan.”
Sentuhan Diubah Menjadi Pulsa Mirip Sinyal Saraf
Kulit manusia tidak mengirimkan gambar sentuhan kepada otak. Saraf mengubah tekanan, getaran, dan perubahan lain menjadi rangkaian impuls listrik. NRE skin memakai pendekatan serupa.
Ketika permukaan kulit ditekan, sensor menghasilkan pulsa yang membawa informasi mengenai lokasi serta kekuatan rangsangan. Tekanan ringan menghasilkan pola yang berbeda dari tekanan kuat atau berulang.
Pulsa dari sentuhan biasa dikirim ke unit pemrosesan utama robot. Komputer kemudian dapat menentukan respons, misalnya mempererat genggaman, mengurangi tekanan, menghentikan gerakan, atau memindahkan tangan.
Pendekatan neuromorfik berarti perangkat elektronik dirancang meniru cara sistem saraf menerima dan menyampaikan informasi. Data tidak harus terus menerus dikirim sebagai aliran besar. Sistem lebih banyak mengirimkan pulsa ketika terjadi perubahan atau rangsangan yang perlu diperhatikan.
Cara ini dapat mengurangi beban pemrosesan dibandingkan sistem yang membaca seluruh sensor pada kecepatan tinggi tanpa henti. Robot dapat memusatkan perhitungan pada titik yang sedang disentuh.
Dalam pengembangan berikutnya, pola pulsa juga dapat dipakai untuk membedakan jenis permukaan. Gesekan kain, logam, karet, dan kaca menghasilkan perubahan tekanan yang berbeda ketika jari bergerak di atasnya.
Robot Dapat Menarik Tangan Melalui Refleks Lokal
Salah satu bagian paling menonjol dari NRE skin ialah kemampuannya memicu respons perlindungan. Ketika tekanan melampaui batas yang telah ditetapkan, kulit menghasilkan sinyal bertegangan lebih tinggi dan mengirimkannya langsung kepada motor robot.
Jalur tersebut tidak harus menunggu komputer pusat menilai seluruh informasi. Anggota tubuh dapat segera ditarik untuk menghindari kerusakan lebih berat. Mekanismenya menyerupai busur refleks pada manusia, saat saraf tulang belakang mengaktifkan gerakan sebelum otak selesai menyadari rasa sakit.
Pada robot biasa, informasi dari sensor harus dikirim ke prosesor. Komputer membaca data, memilih tindakan, lalu mengirim perintah kepada penggerak. Meski prosesnya cepat, keterlambatan kecil dapat menjadi masalah ketika robot berhadapan dengan benda tajam, tekanan mesin, atau manusia yang berada sangat dekat.
Refleks lokal membuat perlindungan tidak sepenuhnya bergantung pada perangkat lunak pusat. Apabila komputer sedang menangani banyak pekerjaan, kulit masih dapat memicu penarikan anggota tubuh.
Fungsi tersebut juga dapat melindungi manusia. Robot industri mempunyai motor yang cukup kuat untuk mengangkat beban berat. Bila lengannya tanpa sengaja menjepit tangan pekerja, sensor tekanan harus mampu mendeteksi keadaan berbahaya dan menghentikan gerakan secepat mungkin.
Istilah Rasa Sakit Tidak Berarti Robot Memiliki Perasaan
Penyebutan robot dapat merasakan sakit perlu dipahami secara hati hati. Sistem ini tidak membuktikan robot mempunyai kesadaran, emosi, ketakutan, atau pengalaman sakit seperti manusia.
Rasa sakit pada NRE skin merupakan istilah teknis untuk sinyal ketika tekanan melewati ambang tertentu. Kulit mengenali keadaan yang berpotensi merusak perangkat, kemudian menjalankan tindakan perlindungan.
Manusia mengalami rasa sakit melalui gabungan saraf, otak, pengalaman, ingatan, serta keadaan emosional. Robot hanya menjalankan aturan elektronik dan mekanis berdasarkan data sensor.
Meski demikian, peniruan fungsi perlindungan tetap berguna. Mesin tidak perlu memiliki perasaan untuk mengetahui bahwa tekanannya terlalu besar atau permukaannya telah rusak.
Sistem dapat dibuat dengan batas berbeda pada setiap bagian. Jari mungkin memakai batas rendah agar mampu memegang benda rapuh, sedangkan lengan atau bahu dapat menerima tekanan lebih tinggi.
Pengaturan juga dapat disesuaikan dengan pekerjaan. Robot perawat membutuhkan sentuhan yang sangat lembut, sementara robot di gudang perlu menangani kotak dengan beban lebih besar.
Kulit Bisa Mengetahui Saat Permukaannya Rusak
NRE skin tidak hanya mengenali sentuhan dari luar. Teknologi ini mampu mengetahui ketika salah satu bagian kulit terpotong, terlepas, atau tidak lagi berfungsi.
Dalam keadaan normal, kulit mengirimkan pulsa pemeriksaan kecil setiap 75 sampai 150 detik kepada komputer utama. Pulsa tersebut menjadi tanda bahwa sambungan dan sensor masih bekerja. Bila sinyal dari suatu bagian berhenti, sistem dapat mengetahui lokasi kerusakan.
Fungsi seperti ini menyerupai pemeriksaan otomatis. Robot tidak perlu menunggu sampai gagal memegang barang untuk mengetahui bahwa sensornya bermasalah.
Informasi kerusakan dapat ditampilkan kepada operator. Teknisi kemudian mengetahui bagian yang perlu diperiksa tanpa membongkar seluruh lapisan kulit.
Kemampuan mengenali luka juga penting untuk keselamatan. Sensor yang rusak dapat membuat robot tidak menyadari bahwa tubuhnya bersentuhan dengan manusia atau benda di sekitar.
Apabila robot tetap bekerja dengan area sentuh yang mati, sistem dapat memberi tekanan terlalu kuat karena tidak menerima umpan balik. Peringatan kerusakan memungkinkan mesin dihentikan sebelum menimbulkan kecelakaan.
Bagian Rusak Dapat Diganti Seperti Kepingan
Para peneliti merancang kulit elektronik dalam bentuk modul yang terhubung menggunakan magnet. Bagian yang rusak dapat dilepas, lalu diganti dengan modul baru tanpa membongkar seluruh lapisan pada tubuh robot.
Sistem sambungan magnetis menyediakan hubungan mekanis sekaligus listrik. Peneliti menggambarkannya seperti kepingan yang dapat dipasang dan dilepas dengan cepat.
Desain tersebut penting untuk menekan waktu perawatan. Kulit yang menutup seluruh lengan akan mahal bila harus diganti hanya karena satu bagian kecil terkena sayatan.
Modul juga memudahkan penyesuaian ukuran. Produsen dapat memasang lebih banyak kepingan pada dada, punggung, lengan, tangan, atau bagian lain sesuai kebutuhan robot.
Sistem ini belum sama dengan kulit manusia yang menyembuhkan luka secara biologis. Istilah perbaikan merujuk pada penggantian bagian yang rusak, bukan penutupan luka secara otomatis oleh material.
Teknologi material yang dapat menyatu kembali memang sedang dikembangkan di berbagai laboratorium. Namun, penggunaan modul pengganti saat ini lebih mudah dikendalikan dan diperiksa sebelum robot kembali bekerja.
Tangan Robot Membutuhkan Sensor yang Sangat Rapat
Kebutuhan sensor paling tinggi berada pada tangan dan jari. Bagian tersebut harus mengetahui titik sentuhan, arah gaya, kemungkinan benda tergelincir, serta seberapa kuat genggaman diberikan.
Satu jari dapat menyentuh benda pada ujung, sisi, atau bagian dalam. Sensor yang hanya dipasang di ujung jari tidak cukup untuk pekerjaan rumit seperti memegang pensil, mengikat tali, memasang baut kecil, atau melipat kain.
Industri robot China sedang memberi perhatian besar pada tangan yang lincah. Linkerbot menyatakan memiliki lebih dari 80 persen pangsa pasar global untuk tangan robot dengan banyak derajat kebebasan dan berencana meningkatkan kapasitas produksinya hingga 10.000 unit per bulan.
Gerakan mekanis dan indera peraba harus dikembangkan bersamaan. Tangan dengan banyak sendi tetapi tidak mempunyai sensor akan sulit mengatur kekuatan. Sebaliknya, kulit sensitif tidak banyak membantu apabila jari hanya dapat membuka dan menutup dalam satu pola.
Data sentuhan juga diperlukan untuk melatih kecerdasan buatan. Robot dapat mempelajari hubungan antara posisi jari, tekanan, dan hasil gerakan melalui ribuan percobaan.
Ketika gelas mulai bergeser, perubahan kecil pada tekanan dapat menjadi tanda bahwa genggaman perlu diperkuat. Saat buah mulai tertekan, sensor dapat meminta motor mengendur sebelum permukaannya rusak.
Pekerjaan Rumah Tangga Menjadi Ujian yang Berat
Pabrik biasanya mempunyai lingkungan yang teratur. Barang ditempatkan pada posisi yang telah ditentukan, ukuran benda relatif seragam, dan jalur pergerakan dapat dibatasi.
Rumah jauh lebih sulit. Gelas dapat berada di dekat tepi meja, pakaian mempunyai bentuk tidak tetap, lantai mungkin basah, dan manusia bergerak tanpa pola yang selalu dapat diperkirakan.
Robot rumah tangga harus menyentuh banyak benda dengan sifat berbeda. Mesin perlu memegang piring tanpa memecahkannya, mengangkat panci tanpa menjatuhkannya, serta membantu manusia tanpa menekan tubuh terlalu kuat.
Indera peraba dapat melengkapi kamera ketika pandangan terhalang. Saat tangan masuk ke dalam tas atau laci, robot tidak selalu dapat melihat benda yang disentuh. Sensor pada jari dapat memberikan informasi mengenai bentuk dan kekerasan.
Teknologi ini juga berguna ketika cahaya redup. Kamera membutuhkan pencahayaan yang memadai, sedangkan sensor sentuh tetap bekerja selama terjadi kontak fisik.
Meski demikian, NRE skin masih berupa hasil penelitian. Belum ada pengumuman bahwa kulit tersebut telah digunakan pada robot rumah tangga yang diproduksi massal.
Perawatan Lansia Membutuhkan Sentuhan yang Aman
Robot pendamping dan perawat menjadi salah satu penggunaan yang dituju para peneliti. Mesin dapat membantu mengambil barang, menopang tubuh, mengingatkan jadwal obat, atau memanggil petugas ketika terjadi keadaan darurat.
Interaksi langsung dengan manusia membutuhkan pengendalian tekanan yang sangat ketat. Kulit orang lanjut usia dapat lebih mudah terluka, sedangkan gerakan tubuh mereka tidak selalu stabil.
Robot harus mampu mengetahui ketika seseorang memegang lengannya, menepuk tubuhnya, atau kehilangan keseimbangan. Sentuhan juga dapat digunakan sebagai perintah sederhana bagi pengguna yang kesulitan berbicara.
City University of Hong Kong menyatakan NRE skin diarahkan untuk menciptakan interaksi manusia dan robot yang lebih aman serta alami, terutama pada layanan kesehatan dan sektor pelayanan.
“Robot pendamping tidak cukup terlihat seperti manusia. Mesin harus mengetahui kapan sentuhannya membantu dan kapan kekuatannya justru berbahaya.”
Industri China Sedang Mempercepat Produksi Robot Humanoid
Pengembangan kulit elektronik hadir ketika industri robot humanoid China berkembang sangat cepat. Perusahaan seperti Unitree, AgiBot, UBTech, Galbot, Noetix, MagicLab, dan Linkerbot berlomba meningkatkan kemampuan gerak, kecerdasan, tangan, serta biaya produksi.
Reuters melaporkan China menyumbang sekitar 90 persen dari kurang lebih 13.000 robot humanoid yang dikirim secara global sepanjang 2025. Penjualan robot humanoid di negara itu diperkirakan meningkat menjadi 28.000 unit pada 2026.
Robot China juga semakin sering diperlihatkan kepada masyarakat. Dalam acara Tahun Baru Imlek 2026, robot dari Unitree, Galbot, Noetix, dan MagicLab tampil dalam pertunjukan seni bela diri, tarian, serta komedi bersama manusia.
Kemampuan bergerak tersebut menunjukkan kemajuan pada keseimbangan dan pengendalian tubuh. Namun, atraksi panggung berbeda dari pekerjaan sehari hari yang membutuhkan ketelitian, penyesuaian, serta interaksi langsung dengan benda yang tidak selalu sama.
Indera peraba menjadi salah satu penghubung agar robot tidak hanya mampu melakukan gerakan yang telah dilatih. Mesin perlu mengetahui hasil dari setiap kontak dan memperbaiki tindakannya secara langsung.
Kulit Elektronik Dapat Membantu Pelatihan Kecerdasan Buatan
Kamera memberi data visual, sedangkan kulit elektronik menghasilkan data fisik. Gabungan keduanya dapat membantu robot memahami hubungan antara benda yang dilihat dan sensasi ketika benda tersebut disentuh.
Sistem dapat belajar bahwa gelas kaca membutuhkan tekanan rendah, spons dapat ditekan lebih dalam, sementara benda berminyak lebih mudah tergelincir. Pengetahuan tersebut dibentuk melalui banyak percobaan.
Data sentuh juga dapat mengurangi kegagalan yang tidak terlihat kamera. Sebuah benda mungkin tampak berada dalam genggaman, tetapi sebenarnya hanya tersentuh ringan dan hampir jatuh.
Model kecerdasan buatan dapat menggunakan perubahan pulsa untuk memperkirakan keadaan benda. Robot kemudian mengubah posisi jari sebelum kegagalan terjadi.
Penelitian 2026 mengenai pembelajaran robot humanoid berbasis sentuhan menunjukkan bahwa prediksi informasi taktil dapat meningkatkan keberhasilan pada pekerjaan seperti menyusun buku, melipat handuk, menyendok pasir kucing, dan menyajikan teh. Temuan tersebut memperlihatkan bahwa data sentuhan dapat menjadi unsur utama dalam pelatihan gerakan, bukan sekadar pelengkap kamera.
Kemampuan Merasakan Banyak Sentuhan Masih Perlu Ditingkatkan
Para peneliti mengakui NRE skin masih memiliki keterbatasan. Salah satu pekerjaan berikutnya ialah meningkatkan kemampuan sensor ketika banyak titik disentuh secara bersamaan.
Tubuh robot dapat menerima beberapa sentuhan dalam waktu yang sama. Seseorang mungkin memegang pergelangan tangan sambil menekan telapak, sedangkan lengan robot juga bersentuhan dengan meja.
Sistem harus memisahkan seluruh rangsangan tersebut tanpa mencampur lokasi dan kekuatan. Semakin luas permukaan kulit, semakin besar jumlah data yang harus dikelola.
Ketahanan juga perlu diuji dalam pemakaian panjang. Kulit robot dapat mengalami gesekan, debu, air, minyak, suhu, dan ribuan tekanan setiap hari.
Sensor yang sangat sensitif belum tentu tahan digunakan di pabrik. Sebaliknya, lapisan yang terlalu tebal dan kuat dapat kehilangan kemampuan mengenali sentuhan kecil.
Biaya produksi menjadi persoalan lain. Menutup seluruh tubuh robot membutuhkan banyak modul, rangkaian, penghubung, dan proses kalibrasi. Penggunaan awal kemungkinan dipusatkan pada tangan, lengan, atau bagian yang paling sering bersentuhan.
Standar Keselamatan Harus Mengikuti Perkembangan Sensor
Robot yang bekerja dekat manusia membutuhkan aturan mengenai batas kekuatan, kecepatan gerak, penghentian darurat, dan kegagalan sensor. Kulit elektronik dapat menambah perlindungan, tetapi tidak boleh menjadi satu satunya sistem keselamatan.
Produsen perlu menyiapkan lapisan pengamanan lain melalui sensor jarak, pembatas tenaga motor, kamera, serta tombol penghentian. Bila kulit rusak, robot harus dapat memasuki kondisi aman.
Data sentuhan juga dapat memuat informasi sensitif. Robot pendamping mungkin mengetahui pola genggaman, kondisi gerak, atau kebiasaan fisik pengguna. Penyimpanan dan penggunaan data tersebut perlu diatur secara jelas.
Kemampuan merasakan sentuhan akhirnya bukan hanya persoalan membuat robot semakin menyerupai manusia. Teknologi harus membuktikan bahwa mesin dapat bekerja lebih halus, melindungi dirinya, mengurangi risiko cedera, serta memberikan respons yang dapat diperkirakan oleh orang di sekitarnya.
