Robot Lunak Tercepat yang Pernah Dikembangkan oleh Peneliti

Sebuah tim peneliti telah mengembangkan jenis robot lunak baru yang lebih cepat daripada versi sebelumnya ketika bergerak di permukaan padat atau di air. Robot lunak baru ini, yang terinspirasi oleh biomekanik cheetah, juga dapat dengan hati-hati mengambil benda dan memiliki kekuatan yang cukup untuk mengangkat benda berat.

Makalah ini berjudul “Leveraging elastic instabilities for amplified performance: Spine-inspired high-speed and high-force soft robots” dan diterbitkan di American Association for the Advancement of Science.

Jie Yin adalah asisten profesor teknik mesin dan aerospace di Universitas North Carolina State. Ia juga merupakan penulis koresponden makalah tersebut.

“Cheetah adalah makhluk tercepat di darat, dan mereka mendapatkan kecepatan dan kekuatan dari fleksibilitas tulang belakang mereka,” kata Yin.

“Kami terinspirasi oleh cheetah untuk menciptakan jenis robot lunak yang memiliki tulang belakang yang ditenagai oleh pegas, ‘bistable’, yang berarti bahwa robot memiliki dua keadaan stabil,” lanjut Yin. “Kami dapat beralih antara keadaan stabil ini dengan cepat dengan memompa udara ke saluran yang melapisi robot lunak silikon. Beralih antara dua keadaan ini melepaskan sejumlah besar energi, yang memungkinkan robot untuk dengan cepat mengeluarkan gaya terhadap tanah. Ini memungkinkan robot untuk berlari di permukaan, yang berarti bahwa kaki robot meninggalkan tanah.

“Robot lunak sebelumnya adalah merayap, tetap berkontak dengan tanah sepanjang waktu. Ini membatasi kecepatan mereka.”

http://www.youtube.com/watch?v=Z5QAwAOxORo&feature=youtu.be

Versi Sebelumnya dari Robot Lunak

Di permukaan datar dan padat, robot lunak tercepat sebelumnya dapat bergerak dengan kecepatan hingga 0,8 panjang tubuh per detik.

Robot lunak yang dibuat oleh tim peneliti ini termasuk dalam kelas robot baru, disebut Leveraging Elastic Instabilities for Amplified Performance” (LEAP). Mereka jauh lebih unggul daripada yang sebelumnya, dapat bergerak 2,7 panjang tubuh per detik, yang lebih dari tiga kali lipat. Mereka beroperasi pada frekuensi aktuator rendah sekitar 3Hz.

Robot lunak baru ini juga dapat berlari di tanjakan curam, yang sebelumnya merupakan tantangan besar atau bahkan mustahil bagi robot yang kurang kuat.

Robot LEAP ini sekitar 7 sentimeter panjang dan berat sekitar 45 gram.

Kecepatan Berenang

Pengembangan lain dari robot lunak baru ini adalah bahwa mereka memiliki kecepatan berenang yang ditingkatkan, yang dapat dilakukan dengan menukar kaki dengan sirip. Ketika melakukan ini, robot LEAP dapat mencapai kecepatan 0,78 panjang tubuh per detik ketika berenang. Robot berenang tercepat sebelumnya hanya dapat mencapai kecepatan 0,7 panjang tubuh per detik.

“Kami juga mendemonstrasikan penggunaan beberapa robot lunak yang bekerja bersama, seperti pinset, untuk mengambil benda,” kata Yin. “Dengan menyetel gaya yang dikeluarkan oleh robot, kami dapat mengangkat benda yang sangat halus, seperti telur, serta benda yang beratnya 10 kilogram atau lebih.”

Tim peneliti akan berusaha untuk meningkatkan kecepatan dan kekuatan robot bahkan lebih, melihat pengembangan saat ini sebagai awal. Mereka memiliki berbagai aplikasi yang berbeda dalam pikiran, seperti teknologi pencarian dan penyelamatan.

“Aplikasi potensial termasuk teknologi pencarian dan penyelamatan, di mana kecepatan sangat penting, dan robotika manufaktur industri,” kata Yin. “Misalnya, bayangkan robot produksi garis yang lebih cepat, tetapi masih mampu menangani benda rapuh.

“Kami terbuka untuk berkolaborasi dengan sektor swasta untuk menyempurnakan cara mereka dapat mengintegrasikan teknologi ini ke dalam operasi mereka.”

Pekerjaan ini didukung oleh National Science Foundation.