Robot Lunak “Tanpa Otak” Navigasi Lingkungan Kompleks dalam Terobosan Robotika

Dalam bidang robotika yang terus berkembang, para peneliti telah memperkenalkan terobosan baru: robot lunak yang tidak memerlukan arahan manusia atau komputer untuk navigasi bahkan dalam lingkungan yang kompleks. Penemuan baru ini membangun pada pekerjaan sebelumnya di mana robot lunak menunjukkan keterampilan navigasi dasar dalam labirin yang lebih sederhana.

Menggunakan Kecerdasan Fisik untuk Navigasi

Jie Yin, penulis utama studi dan profesor asosiasi teknik mesin dan aerospace di Universitas North Carolina State, menjelaskan kemajuan ini:

“Dalam pekerjaan sebelumnya, kami menunjukkan bahwa robot lunak kami dapat berputar dan berbelok melalui jalur rintangan yang sangat sederhana. Namun, ia tidak dapat berbelok kecuali jika ia mengenai rintangan. Keterbatasan ini berarti bahwa robot dapat terjebak, bergerak bolak-balik di antara rintangan paralel.”

Ia menambahkan, “Kami telah mengembangkan robot lunak baru yang dapat berbelok sendiri, memungkinkan untuk melewati labirin yang berliku-liku, bahkan menghindari rintangan yang bergerak. Semua ini dicapai menggunakan kecerdasan fisik, tidak bergantung pada arahan komputer.”

Istilah “kecerdasan fisik” menunjukkan perilaku intrinsik dari objek dinamis, seperti robot lunak, yang ditentukan oleh desain struktural dan bahan, bukan intervensi manusia atau komputer eksternal.

Jenis robot lunak baru ini menggunakan elastomer kristal cair berbentuk pita. Ketika mereka ditempatkan pada permukaan yang lebih hangat daripada udara sekitar, khususnya di atas 55 derajat Celsius (131 derajat Fahrenheit), pita yang bersentuhan dengan permukaan mengkerut sementara bagian yang terbuka tetap tidak berubah. Perbedaan ini memicu gerakan bergulir, yang dipercepat oleh suhu permukaan.

Inovasi Melalui Asimetri

Aspek khas dari robot ini terletak pada desainnya. Tidak seperti pendahulunya yang simetris, versi baru ini terdiri dari dua bagian yang berbeda. Salah satu segmen membentang dalam garis lurus yang menyerupai pita yang terpilin, sementara segmen lainnya menyerupai pita yang terpilin erat seperti tangga.

Perbedaan desain ini menyebabkan salah satu ujung robot memberikan gaya lebih besar daripada yang lain, memicu gerakan non-linier. Yao Zhao, penulis pertama makalah dan peneliti postdoctoral di NC State, menjelaskan prinsipnya: “Bayangkan sebuah cangkir plastik dengan mulut yang lebih lebar daripada dasarnya. Ketika Anda menggelindingkannya, ia tidak mengikuti jalur lurus tetapi melengkung di atas permukaan. Itulah efek dari desain asimetrisnya.”

Zhao lebih lanjut menjelaskan, “Konsep di balik robot baru kami cukup sederhana: karena desain asimetrisnya, ia dapat berbelok secara otonom tanpa memerlukan kontak objek. Jadi, sementara ia masih dapat mengarahkan jalurnya ketika mengenai objek – sebuah sifat yang memungkinkan untuk melewati labirin – ia tidak dapat terjebak di antara rintangan paralel. Gerakannya yang melengkung memungkinkan untuk menggelinding keluar.”

Uji coba pada robot ini menunjukkan kemampuannya untuk melewati labirin yang rumit, bahkan yang memiliki dinding yang bergerak. Mengesankan, ia dapat melewati celah yang lebih kecil daripada ukurannya sendiri. Uji coba ini dilakukan pada berbagai medan seperti permukaan logam dan pasir.

Penemuan ini memperkenalkan perspektif inovatif pada desain robot lunak. Seperti yang dikatakan Yin, “Penelitian ini adalah langkah maju lainnya dalam membantu kami mengembangkan pendekatan inovatif untuk desain robot lunak — terutama untuk aplikasi di mana robot lunak dapat memanfaatkan energi panas lingkungan.”

Ketika dunia robotika terus berkembang, potensi robot lunak “tanpa otak” seperti ini dalam aplikasi dunia nyata tampaknya tidak terbatas.