Robotika Lunak Semakin Baik Dengan Pompa Fleksibel

Ilmuwan dari Ecole Polytechnique Fedérale de Lausanne telah mengembangkan pompa miniatur yang akan membantu meningkatkan efektivitas robot lunak otonom, eksoskeleton ringan, dan pakaian pintar.

Sebagian besar robot lunak saat ini terbuat dari silikon, karet, dan polimer yang dapat diregangkan. Tidak seperti robot yang lebih keras atau tradisional, robot lunak dapat bergerak di sekitar lingkungan yang kompleks dengan lebih efisien, menangani objek yang rapuh, dan digunakan dalam banyak koneksi antara robot dan manusia. Beberapa bidang yang mereka gunakan termasuk eksoskeleton rehabilitasi dan pakaian robotik. Robot lunak tipe bio dapat menjelajahi lingkungan yang jauh dan berbahaya dengan lebih aman daripada manusia.

Robot lunak yang kita miliki sekarang mengandung pompa yang kaku dan berisik yang digunakan untuk mendorong cairan ke area yang penting. Ini merugikan kemungkinan apa yang dapat dilakukan oleh robot lunak karena mobilitas dan otonomi mereka terbatas oleh pompa dan tabung.

Peneliti dari Laboratorium Transduser Lunak EPFL (LMTS) dan Laboratorium Sistem Cerdas (LIS), bersama dengan peneliti dari Shibaura Institute of Technology di Tokyo, Jepang, bertanggung jawab atas pengembangan baru ini. Kedua kelompok ini adalah yang pertama mengembangkan pompa lunak yang sepenuhnya, hingga ke elektroda. Pompa baru ini memiliki berat sekitar satu gram, dan sepenuhnya sunyi saat menggunakan jumlah energi yang sangat kecil. Daya berasal dari sirkuit 2 cm x 2 cm dan baterai yang dapat diisi ulang. Pompa baru ini juga dapat menghilangkan kebutuhan untuk menggunakan tali.

Herbert Shea, direktur LMTS, berbicara tentang teknologi baru ini.

“Jika kita ingin menggerakkan robot yang lebih besar, kita menghubungkan beberapa pompa bersama-sama,” kata Shea. “Kami mempertimbangkan ini sebagai pergeseran paradigma dalam bidang robotika lunak.”

Peneliti menerbitkan pekerjaan mereka dalam sebuah artikel di Nature.

Cara lain yang pompa lunak dapat digunakan adalah untuk mengalirkan cairan di seluruh pakaian pintar. Mereka akan melakukan ini dengan memindahkan cairan di sekitar tabung yang tipis dan fleksibel yang tertanam dalam pakaian. Ada banyak kemungkinan untuk ini, termasuk pendinginan dan pemanasan area tubuh yang berbeda dengan memindahkan cairan ke sana. Banyak profesi akan mendapat manfaat dari teknologi ini, termasuk ahli bedah, atlet, dan pilot.

Pompa lunak baru ini “berdasarkan pada mekanisme fisik yang digunakan saat ini untuk mengalirkan cairan pendingin di sistem seperti superkomputer.” Tata letak pompa termasuk saluran tabung yang berbentuk dengan diameter 1 mm, dan di dalamnya terdapat barisan elektroda yang dicetak. Di dalam pompa terdapat cairan dielektrik. Tegangan diterapkan, dan elektron kemudian berpindah dari elektroda ke cairan. Ini menyebabkan beberapa molekul menjadi bermuatan listrik. Molekul-molekul ini kemudian tertarik ke elektroda lain, dan mereka menarik cairan melalui tabung bersama mereka. Menurut Vito Cacucciolo, seorang post-doktor di LMTS dan penulis utama studi ini, “Kita dapat mempercepat aliran dengan menyesuaikan medan listrik, namun tetap sepenuhnya sunyi.”

Teknologi ini sudah diuji di beberapa bidang. Peneliti berhasil memasang pompa ke jari robot yang umum digunakan di laboratorium robotik. Peneliti juga bekerja sama dengan laboratorium Koichi Suzumori di Jepang. Di sana, mereka bekerja pada otot buatan yang digerakkan oleh cairan serta eksoskeleton yang fleksibel.

Tim peneliti juga telah menggunakan teknologi baru ini dalam sarung tangan kain. Sarung tangan ini memiliki tabung di seluruhnya yang dapat membawa cairan untuk memanaskan dan mendinginkan area yang berbeda dari sarung tangan. “Ini bekerja sedikit seperti sistem pemanas dan pendingin rumah Anda,” kata Cacucciolo.

Teknologi baru ini akan terus berkembang dan kemungkinan besar akan menarik perusahaan dari berbagai bidang yang berbeda. Beberapa telah menunjukkan minat sejak awal. Ada banyak kemungkinan dengan robot lunak baru dan pompa yang dapat diregangkan yang dapat membantu mengembangkan banyak produk antarmuka manusia-robot