Insinyur Membuat Robot yang Dapat Bergerak Seperti Ulat

Peneliti teknik dari Universitas Toronto telah mengembangkan robot kecil yang dapat bergerak mirip dengan ulat. Teknologi baru ini dapat mempengaruhi berbagai industri, termasuk penerbangan dan teknologi pintar.

Penelitian ini diterbitkan di Scientific Reports.

Kelompok peneliti insinyur ini termasuk Profesor Hani Naguib. Tim ini fokus pada bahan pintar, terutama aktuator elektrotermal (ETAs). ETAs adalah perangkat yang terbuat dari polimer tertentu yang dapat diprogram sehingga mereka secara fisik merespons perubahan listrik atau termal. Mereka dapat diprogram sehingga mereka meniru refleks otot, dan mereka dapat bereaksi secara fisik terhadap suhu dengan mengencangkan di cuaca dingin dan rileks ketika hangat.

Profesor Naguib dan tim insinyur menggunakan teknologi baru ini dalam robotika, dan mereka mengembangkan robot lunak yang dapat merayap dan menggulung seperti ulat. Bidang lain di mana mereka akan menjadi penting adalah di industri manufaktur. Robot lunak ini dapat menggantikan robot berpelat logam yang ada sekarang.

“Saat ini, robot yang Anda temukan di industri adalah berat, padat, dan dikurung dari pekerja di lantai pabrik, karena mereka membahayakan keselamatan,” jelas Naguib.

“Tapi industri manufaktur sedang memodernisasi untuk memenuhi permintaan. Semakin banyak, ada penekanan pada mengintegrasikan interaksi manusia-robot,” katanya. “Robot lunak yang dapat beradaptasi dapat memanfaatkan kolaborasi tersebut.”

Studi tentang bahan responsif telah ada selama waktu yang lama, tetapi kelompok insinyur menemukan cara baru untuk memprogram mereka untuk menghasilkan gerakan robot seperti ulat.

Menurut mahasiswa PhD dan penulis utama makalah, Yu-Chen (Gary) Sun, “Penelitian yang ada mendokumentasikan pemrograman ETAs dari keadaan istirahat datar. Kemampuan bentuk-program dari struktur dua dimensi terbatas, sehingga responnya hanya gerakan melengkung.”

Tim menggunakan metode termal-induksi, relaksasi stres, dan pengeringan untuk membuat ETA yang memiliki keadaan istirahat tiga dimensi. Ini membawa set baru kemungkinan bentuk dan gerakan.

“Apa yang juga baru adalah daya yang diperlukan untuk menginduksi gerakan ulat. Milik kita lebih efisien daripada apa pun yang ada dalam literatur penelitian sejauh ini,” kata Sun.

Menurut Profesor Naguib, bidang robotika baru ini dapat merevolusi banyak industri, termasuk keamanan, penerbangan, bedah, dan elektronik yang dapat dikenakan.

Dalam situasi di mana manusia dapat berada dalam bahaya — kebocoran gas atau kebakaran — kita bisa memasang robot merayap dengan sensor untuk mengukur lingkungan yang berbahaya,” jelas Naguib. “Dalam penerbangan, kita bisa melihat bahan pintar sebagai kunci untuk pesawat generasi berikutnya dengan sayap yang dapat berubah bentuk.”

Aplikasi pertama kemungkinan akan berada dalam bidang teknologi yang dapat dikenakan.

“Kami bekerja untuk menerapkan bahan ini pada pakaian. Pakaian ini akan mengompresi atau melepaskan berdasarkan suhu tubuh, yang bisa terapeutik untuk atlet,” kata Naguib. Tim juga mempelajari apakah pakaian pintar bisa bermanfaat untuk cedera sumsum tulang belakang.

Tim peneliti sekarang akan fokus pada membuat gerakan merayap responsif lebih cepat, dan mereka akan fokus pada konfigurasi baru.

“Dalam hal ini, kami telah melatihnya untuk bergerak seperti cacing,” katanya. “Tapi pendekatan inovatif kami berarti kami bisa melatih robot untuk meniru banyak gerakan — seperti sayap kupu-kupu.”