Robot Inspirasi Serangga untuk Memantau Lingkungan yang Kompleks

Peneliti di Universitas Pittsburgh telah merancang robot kecil yang terinspirasi serangga yang dapat digunakan dalam lingkungan yang kompleks dan sulit dijangkau oleh manusia.

Penelitian baru yang berjudul “Molecularly Directed, Geometrically-Latched, Impulsive Actuation Powers Sub-Gram Scale Motility” diterbitkan dalam jurnal Advanced Materials Technologies.

Evaluasi Lingkungan dan Pencitraan

Junfeng Gao adalah mahasiswa PhD di bidang teknik industri di Swanson School of Engineering. Ia memimpin pekerjaan pada robot baru yang dikembangkan.

“Robot ini dapat digunakan untuk mengakses area yang terbatas untuk pencitraan atau evaluasi lingkungan, mengambil sampel air, atau melakukan evaluasi struktural,” kata Gao. “Di mana pun Anda ingin mengakses tempat yang terbatas—di mana serangga bisa pergi tetapi manusia tidak—mesin ini bisa berguna.”

Ini adalah contoh lain dari peneliti yang mencari inspirasi dari alam untuk membangun mikrobot hari ini. Makhluk kecil seperti serangga dan kutu dapat bergerak di permukaan dengan cara yang lebih efisien daripada merayap dengan mengandalkan gerakan impulsif. Gerakan ini kemudian direplikasi dalam robot baru yang terbuat dari otot buatan polimer.

Ravi Shankar adalah profesor teknik industri di Pitt. Ia mengontrol laboratorium yang memimpin penelitian baru.

“Ini seperti memuat panah ke busur dan menembaknya—robot mengunci untuk membangun energi dan kemudian melepaskannya dalam ledakan impulsif untuk melompat maju,” kata Shankar. “Biasanya, aktuator dalam otot buatan yang kami kerjakan cukup lambat. Kami tertarik pada pertanyaan, ‘Bagaimana kita mengambil otot buatan ini dan menggunakan itu untuk menghasilkan aktuator melompat daripada aktuator lambat?’”

Beralih ke Urutan Molekuler dan Geometri

Untuk menjawab pertanyaan ini, tim melihat urutan molekuler dan geometri.

Mohsen Tabrizi adalah mahasiswa PhD di bidang teknik industri di Swanson School dan co-penulis penelitian.

“Bentuk komposit yang melengkung dari otot polimer memungkinkan untuk membangun energi ketika itu diberdayakan. Cara molekul disusun dalam otot mengambil inspirasi dari dunia alami, di mana aktuator gabungan membangun energi ke dalam struktur,” kata Tabrizi. “Ini dicapai menggunakan tidak lebih dari beberapa volt listrik.”

Dengan merancang robot berukuran serangga untuk menjadi serbaguna dan ringan, mereka dapat bergerak di permukaan yang bergerak seperti pasir. Mereka dapat melakukan gerakan ini dengan mudah seperti mereka lakukan di permukaan yang keras. Yang paling mengesankan, robot dapat melompat di atas air.

Penelitian ini juga melibatkan co-penulis Arul Clement.