Peneliti Menghubungkan Telinga Belalang ke Robot

Dalam sebuah perkembangan luar biasa di bidang robotika, peneliti dari Universitas Tel Aviv telah berhasil menghubungkan telinga belalang mati ke sebuah robot. Robot tersebut dapat menerima sinyal listrik dari telinga dan merespons, dan peneliti menunjukkan bahwa jika mereka bertepuk tangan sekali, telinga belalang mendengar suara tersebut, sehingga robot bergerak maju. Jika peneliti bertepuk tangan dua kali, robot bergerak mundur.

Proyek ini dipimpin oleh Idan Fishel, seorang mahasiswa magister gabungan yang dibimbing oleh Dr. Ben M. Maoz dari Fakultas Teknik Iby dan Aladar Fleischman dan Sekolah Neurosains. Nama-nama lain yang terlibat dalam pekerjaan ini termasuk Profesor Yossi Yovel dan Amir Ayali dari Sekolah Zoologi dan Sekolah Neurosains Sagol, serta Dr. Antonny Sheinin, Idan, Yoni Amit, dan Neta Shavil.

Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Sensors.

Mengintegrasikan Sistem Biologis ke Sistem Teknologi

Tim pertama kali memulai dengan memeriksa kelebihan sistem biologis dan bagaimana mereka dapat diintegrasikan ke sistem teknologi. Mereka juga melihat bagaimana indra belalang mati dapat digunakan sebagai sensor robot.

“Kami memilih indra pendengaran, karena dapat dengan mudah dibandingkan dengan teknologi yang ada, berbeda dengan indra penciuman, misalnya, di mana tantangannya jauh lebih besar,” kata Dr. Maoz. “Tugas kami adalah menggantikan mikrofon elektronik robot dengan telinga belalang mati, menggunakan kemampuan telinga untuk mendeteksi sinyal listrik dari lingkungan, dalam hal ini getaran di udara, dan, menggunakan chip khusus, mengubah input serangga menjadi input robot.”

Peneliti pertama kali membangun robot yang dapat merespons sinyal lingkungan, diikuti dengan mengisolasi dan mengkarakterisasi telinga belalang mati dan menjaganya tetap hidup. Pada tahap akhir penelitian, tim dapat menemukan cara untuk menggunakan sinyal yang diterima oleh telinga serangga sehingga dapat digunakan oleh robot. Menurut peneliti, robot dapat “mendengar” suara dan kemudian merespons sesuai.

“Laboratorium Prof. Ayali memiliki pengalaman luas bekerja dengan belalang, dan mereka telah mengembangkan keterampilan untuk mengisolasi dan mengkarakterisasi telinga,” jelas Dr. Maoz. “Laboratorium Prof. Yovel membangun robot dan mengembangkan kode yang memungkinkan robot merespons sinyal auditori listrik. Dan laboratorium saya telah mengembangkan perangkat khusus – Ear-on-a-Chip – yang memungkinkan telinga untuk tetap hidup sepanjang eksperimen dengan menyediakan oksigen dan makanan untuk organ, sementara memungkinkan sinyal listrik untuk diambil dari telinga belalang dan diperkuat dan ditransmisikan ke robot.

Lebih Sensitif dan Hemat Energi

Dalam banyak hal, sistem biologis jauh lebih unggul daripada sistem teknologi. Mereka tidak hanya lebih sensitif, tetapi juga lebih hemat energi.

“Secara umum, sistem biologis memiliki kelebihan besar atas sistem teknologi – baik dalam hal sensitivitas maupun dalam hal konsumsi energi,” lanjut Dr. Maoz. “Inisiatif ini oleh peneliti Universitas Tel Aviv membuka pintu untuk integrasi sensor antara robot dan serangga – dan mungkin membuat pengembangan yang lebih berat dan mahal di bidang robotika menjadi tidak perlu.”

“Harus dipahami bahwa sistem biologis menghabiskan energi yang sangat sedikit dibandingkan dengan sistem elektronik. Mereka kecil, dan oleh karena itu juga sangat ekonomis dan efisien. Untuk perbandingan, laptop menghabiskan sekitar 100 watt per jam, sedangkan otak manusia menghabiskan sekitar 20 watt per hari,” kata Dr. Maoz. “Alam jauh lebih maju daripada kita, sehingga kita harus menggunakannya. Prinsip yang telah kita tunjukkan dapat digunakan dan diterapkan pada indra lain, seperti penciuman, penglihatan, dan sentuhan. Misalnya, beberapa hewan memiliki kemampuan luar biasa untuk mendeteksi bahan peledak atau narkoba; penciptaan robot dengan hidung biologis dapat membantu kita menyelamatkan nyawa manusia dan mengidentifikasi penjahat dengan cara yang tidak mungkin dilakukan saat ini. Beberapa hewan dapat mendeteksi penyakit. Yang lain dapat mendeteksi gempa bumi. Langit adalah batasnya.”

Banyak kemajuan di bidang robotika dapat dikaitkan dengan inspirasi dari alam. Ini terutama benar ketika datang ke serangga, yang terus-menerus diambil oleh peneliti untuk merekayasa kembali efisiensi mereka di antara sistem robot.