Peneliti Mengembangkan Swarm Drone Kecil untuk Menjelajahi Lingkungan yang Tidak Dikenal

Peneliti dari Delft University of Technology telah mengembangkan swarm drone kecil yang dapat menjelajahi lingkungan yang tidak dikenal secara otonom. Penelitian ini dipresentasikan pada 23 Oktober di Science Robotics. Karya baru ini sangat penting untuk pengembangan swarm robotics yang sedang berlangsung.

Salah satu bagian tersulit dari pengembangan robot kecil ini adalah kemampuan mereka untuk bergerak secara otonom, yang memerlukan solusi untuk keterbatasan kemampuan sensor dan komputasi mereka. Tim peneliti, yang terdiri dari peneliti dari TU Delft, University of Liverpool, dan Radbound University of Nijmegen, menggunakan navigasi serangga sebagai model.

Potensi Besar

Seperti yang telah disebutkan beberapa kali di situs ini, swarm robotics adalah bidang yang tumbuh dan dapat membuka banyak kemungkinan. Swarm serangga nyata telah digunakan sebagai model untuk robot kecil. Sebuah robot individu mungkin terbatas dalam kemampuannya, tetapi dengan mengelompokkan banyak robot, kemampuan baru dapat diperoleh. Robot kecil ini seringkali lebih murah dan dapat menyelesaikan tugas yang tidak dapat dilakukan oleh robot yang lebih besar. Dengan menggunakan drone robot kecil yang beroperasi dalam swarm, situs bencana dapat dijelajahi dan dipahami dengan lebih cepat. Teknologi ini belum tersedia, tetapi peneliti terus mengerjakannya karena potensi besar yang dimilikinya.

Tim peneliti gabungan dari TU Delft, University of Liverpool, dan Radbound University of Nijmegen didanai oleh yayasan sains nasional Belanda NWO Natural Artificial Intelligence programme.

Salah satu bidang utama di mana teknologi ini dapat digunakan adalah dalam misi pencarian dan penyelamatan. Tim peneliti mengembangkan swarm drone dengan gagasan untuk menggunakannya dalam misi tersebut. Jika tim berhasil, pekerja penyelamat dapat menggunakan swarm drone kecil untuk menjelajahi situs bencana dan melaporkan kembali. Misalnya, sebuah bangunan yang berada di ambang keruntuhan dapat dijelajahi oleh drone, dan mereka kemudian melaporkan kembali dengan lokasi orang-orang di dalamnya.

Swarm drone kecil juga dapat dilengkapi dengan kamera untuk menemukan korban. Tim peneliti menguji ini dengan mengirim drone ke lingkungan kantor indoor yang berisi dua korban palsu. Eksperimen ini berhasil, dan swarm 6 drone menjelajahi 80% ruangan terbuka dalam 6 menit. Tugas ini tidak mungkin dilakukan dengan hanya satu drone.

Kelebihan lain dari memiliki beberapa drone kecil adalah bahwa jika satu drone gagal dan tidak dapat mengembalikan gambar, ada beberapa drone lain dengan informasi yang sama. Hal ini ditunjukkan dalam tes ketika satu drone menemukan korban tetapi kehilangan gambar, dan drone lain kembali dengan gambar tersebut.

Tantangan Terbesar

Kimberly McGuire adalah seorang mahasiswa PhD yang bekerja pada proyek ini.

“Tantangan terbesar dalam mencapai eksplorasi swarm terletak pada tingkat inteligensi individu drone,” kata McGuire. “Di awal proyek, kami fokus pada mencapai kemampuan penerbangan dasar seperti mengontrol kecepatan dan menghindari hambatan. Setelah itu, kami merancang metode untuk drone kecil untuk mendeteksi dan menghindari satu sama lain. Kami menyelesaikannya dengan membuat setiap drone membawa chip komunikasi nirkabel dan kemudian menggunakan kekuatan sinyal antara chip-chip tersebut – ini seperti jumlah bar yang ditampilkan pada ponsel Anda yang berkurang ketika Anda menjauh dari router WiFi di rumah Anda. Kelebihan utama metode ini adalah bahwa tidak memerlukan perangkat keras tambahan pada drone dan hanya memerlukan komputasi yang sangat sedikit.”

Bagian tersulit dari pengembangan robot swarm kecil ini adalah navigasi otonom. Sangat sulit untuk membuat sekelompok robot kecil untuk menavigasi lingkungan yang sama sekali tidak dikenal. Ini adalah alasan utama peneliti berpaling ke serangga sebagai model; mereka sering menavigasi lingkungan tanpa pengetahuan sebelumnya tentangnya.

“Gagasan utama yang mendasari metode navigasi baru ini adalah untuk mengurangi harapan navigasi kita ke ekstrem: kita hanya memerlukan robot untuk dapat menavigasi kembali ke stasiun dasar,” kata Guido de Croon, penyelidik utama proyek ini. “Swarm robot pertama-tama menyebar ke lingkungan dengan membuat setiap robot mengikuti arah yang berbeda. Setelah menjelajahi, robot kembali ke beacon nirkabel yang terletak di stasiun dasar.”

Pengembangan baru ini hanya salah satu dari banyak yang sedang keluar dari bidang robotika. Swarm robotics adalah bidang yang penting yang membuka banyak kemungkinan baru.