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 aviasi dan teknologi pintar.

Penelitian ini dipublikasikan 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 merespons perubahan listrik atau termal secara fisik. Mereka dapat diprogram untuk meniru refleks otot, dan mereka dapat bereaksi secara fisik terhadap perubahan suhu dengan mengencangkan diri dalam keadaan dingin dan rileks ketika hangat.

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

“Saat ini, robot yang Anda temukan di industri adalah berat, padat, dan terisolasi dari pekerja di lantai pabrik, karena mereka menyebabkan bahaya keamanan,” 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 kerja sama tersebut.”

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

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

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

“Apa yang juga baru adalah daya yang dibutuhkan untuk menginduksi gerakan ulat. Milik kami lebih efisien daripada apa pun yang ada dalam literatur penelitian sebelumnya,” kata Sun.

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

Dalam situasi di mana manusia dapat berada dalam bahaya — kebocoran gas atau kebakaran — kita dapat memasang robot merayap dengan sensor untuk mengukur lingkungan yang berbahaya,” jelas Naguib. “Dalam aviasi, kita dapat 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 dapat mengompresi atau melepaskan berdasarkan suhu tubuh, yang dapat menjadi terapi untuk atlet,” kata Naguib. Tim ini juga mempelajari apakah pakaian pintar dapat bermanfaat untuk cedera sumsum tulang belakang.

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

“Dalam kasus 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.”