Peneliti Membuat Robot Lunak yang Dapat Berubah Bentuk dan Bergerak

Salah satu tantangan yang mengelilingi robotika lunak adalah bahwa sebagian besar dari mereka harus dipasang pada kompresor udara atau dicolokkan ke dinding. Peneliti dari Stanford berusaha untuk mengatasi tantangan ini. 

Nathan Usevitch adalah mahasiswa pascasarjana di bidang teknik mesin di Stanford. 

“Batasan signifikan dari sebagian besar robot lunak adalah bahwa mereka harus dipasang pada kompresor udara yang besar atau dicolokkan ke dinding, yang mencegah mereka bergerak,” kata Usevitch. “Jadi, kami bertanya-tanya: Bagaimana jika kami menjaga jumlah udara yang sama di dalam robot sepanjang waktu?”

Tim tersebut berhasil mengembangkan robot lunak skala manusia yang dapat berubah bentuk. Dengan melakukan ini, robot lunak dapat mengunci dan menangani objek, dan dapat bergulir dalam arah yang terkendali. 

Penelitian ini diterbitkan di Science Robotics pada 18 Maret. 

“Deskripsi kasual dari robot ini yang saya berikan kepada orang-orang adalah Baymax dari film Big Hero 6 dicampur dengan Transformers. Dengan kata lain, robot lunak yang aman bagi manusia dicampur dengan robot yang dapat berubah bentuk secara dramatis,” kata Usevitch.

Versi Sederhana

Robot lunak ini dikembangkan dengan menggabungkan tiga jenis robot yang berbeda. Versi sederhana dari penemuan tim disebut “robot isoperimetrik”, karena bentuknya berubah sementara panjang total tepi dan jumlah udara di dalamnya tetap sama. 

Robot isoperimetrik dikembangkan dari robot lunak, robot truss, dan robot kolektif. Setiap kategori robotik membawa kelebihan yang berbeda: robot lunak ringan dan patuh, robot truss dapat berubah bentuk, dan robot kolektif kecil dan bekerja sama. 

Sean Follmer adalah asisten profesor di bidang teknik mesin dan co-penulis senior dari makalah ini. 

“Kami pada dasarnya memanipulasi struktur lunak dengan motor tradisional,” kata Follmer. “Hal ini membuat untuk sebuah kelas robot yang sangat menarik yang menggabungkan banyak kelebihan dari robot lunak dengan semua pengetahuan yang kami miliki tentang robot klasik.”

Versi Kompleks

Tim juga mengembangkan versi yang lebih kompleks dari robot dengan menghubungkan beberapa segitiga bersama. Mereka dapat mengkoordinasikan gerakan dari motor yang berbeda, yang memungkinkan robot untuk melakukan perilaku yang diinginkan, seperti mengambil bola. 

Elliot Hawkes adalah asisten profesor di bidang teknik mesin di University of California, Santa Barbara dan co-penulis senior dari makalah ini. 

“Pemahaman kunci yang kami kembangkan adalah bahwa untuk menciptakan gerakan dengan robot pneumatik lunak yang besar, Anda tidak benar-benar perlu memompa udara masuk dan keluar,” kata Hawkes. “Anda dapat menggunakan udara yang sudah ada dan hanya memindahkannya dengan motor sederhana; metode ini lebih efisien dan memungkinkan robot kami bergerak lebih cepat.”

http://www.youtube.com/watch?time_continue=6&v=XqgbLb8m77U&feature=emb_title

Eksplorasi Luar Angkasa

Menurut Zachary Hammond, mahasiswa pascasarjana di bidang teknik mesin di Stanford dan co-penulis utama dari makalah ini, salah satu kemungkinan penggunaan robot lunak ini adalah eksplorasi luar angkasa.

“Robot ini bisa sangat berguna untuk eksplorasi luar angkasa — terutama karena dapat diangkut dalam paket kecil dan kemudian beroperasi tanpa koneksi setelah mengembang,” kata Hammond. “Di planet lain, robot dapat menggunakan kemampuan berubah bentuknya untuk menavigasi lingkungan yang rumit, mengompresi ruang yang sempit dan menyebar di atas hambatan.”

Peneliti saat ini mencoba bentuk yang berbeda, dan mereka ingin menguji robot di air. 

Allison Okamura adalah profesor di bidang teknik mesin dan co-penulis dari makalah ini. 

“Penelitian ini menyoroti kekuatan dari berpikir tentang bagaimana merancang dan membangun robot dengan cara baru,” kata Okamura. “Kreativitas desain robot berkembang dengan sistem ini dan itu adalah sesuatu yang kami ingin dorong di bidang robotika.”