Robot Lunak yang Dapat Mendeteksi Kerusakan dan Memperbaiki Diri Sendiri

Tim insinyur di Universitas Cornell telah mengembangkan robot lunak yang dapat mendeteksi kapan dan di mana kerusakan terjadi sebelum memperbaiki diri sendiri dengan segera.

Penelitian tersebut, “Autonomous self-healing optical sensors for damage intelligent soft-bodied systems,” diterbitkan di Science Advances.

Membuat Robot Lebih Tahan Lama dan Lincah

Rob Shepherd adalah profesor asosiasi teknik mesin dan aerospace.

“Laboratorium kami selalu berusaha membuat robot lebih tahan lama dan lincah, sehingga mereka dapat beroperasi lebih lama dengan lebih banyak kemampuan,” katanya. “Jika Anda membuat robot beroperasi selama waktu lama, mereka akan mengumpulkan kerusakan. Dan bagaimana kita dapat membiarkan mereka memperbaiki atau mengatasi kerusakan tersebut?”

Laboratorium Organic Robotics milik profesor tersebut bertanggung jawab untuk mengembangkan sensor serat optik yang dapat diregangkan untuk digunakan dalam robot lunak dan komponen terkait. Mereka dapat digunakan dalam banyak cara, termasuk teknologi kulit dan wearable.

Menurut Shepard, langkah pertama untuk kemampuan self-healing adalah memungkinkan robot untuk mengidentifikasi bahwa sesuatu perlu diperbaiki. Untuk mencapai ini, tim menciptakan teknik inovatif yang melibatkan sensor serat optik yang dipasangkan dengan lampu LED yang dapat mendeteksi perubahan kecil pada permukaan robot.

Sensor-sensor tersebut dikombinasikan dengan elastomer poliuretan urea yang mengandung ikatan hidrogen, yang memungkinkan perbaikan yang cepat. Ada juga pertukaran disulfida yang meningkatkan kekuatan.

Sistem Self-Healing SHeaLDS

Sistem baru ini digunakan untuk membuat SHeaLDS, yang merupakan pemandu cahaya yang dapat memperbaiki diri untuk penginderaan dinamis. Mereka menyediakan robot lunak yang tahan kerusakan yang dapat memperbaiki diri sendiri dari luka pada suhu kamar, semua tanpa intervensi eksternal.

Peneliti memasang SHeaLDS pada robot lunak yang menyerupai bintang laut berkaki empat. Mereka kemudian melengkapinya dengan kontrol umpan balik dan menusuk salah satu kaki enam kali. Robot dapat mendeteksi kerusakan dan memperbaiki setiap luka dalam waktu sekitar satu menit, dan dapat menyesuaikan pola berjalannya secara otonom berdasarkan kerusakan yang terdeteksi.

Meskipun bahan tersebut sangat kuat dan tahan lama, perlu diingat bahwa tidak ada yang tidak dapat dihancurkan.

“Mereka memiliki sifat yang sama dengan daging manusia,” kata Shepherd. “Luka bakar atau kerusakan akibat asam atau panas tidak dapat pulih dengan baik, karena itu akan mengubah sifat kimia. Tapi kita dapat melakukan pekerjaan yang baik dalam memperbaiki luka.”

Tim sekarang akan berusaha mengintegrasikan SHeaLDS dengan algoritma pembelajaran mesin yang dapat mengenali peristiwa taktil untuk menciptakan robot yang tahan lama dengan kulit self-healing. Kulit yang sama juga dapat digunakan untuk mengindera lingkungan dan menyelesaikan berbagai tugas.