Robot ini terlihat seperti kue dan melompat seperti ulat

Jika sebuah kue bisa bermimpi, itu mungkin akan memanjangkan kaki sehingga bisa melompat dari piring sarapan untuk mengejar kehidupan yang lebih baik dan tanpa tekanan.

Tapi ternyata kaki tidak diperlukan untuk sesuatu yang datar seperti jacquard flap untuk melompat. Sekelompok ilmuwan telah merancang robot berbentuk tortilla yang dapat melompat beberapa kali per detik dan lebih dari tujuh kali tinggi badan setengah sentimeter. Mereka melaporkan bahwa robot, yang seukuran bola tenis yang dihancurkan dan beratnya hampir sama dengan klip kertas, melakukan hal ini dengan anggun tanpa tampilan kaki. Penelitian mereka diterbitkan Selasa di jurnal Komunikasi Alam.

Shuguang Li, seorang ahli robotik Harvard yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut, menggambarkan robot baru itu sebagai “ide cerdas” dan “kontribusi penting bagi bidang robotika lunak.”

Banyak robot terestrial, yaitu yang ada di rumah, bergerak di darat daripada di udara atau air, dengan berguling atau berjalan. Tetapi kemampuan untuk melompat dapat membantu robot darat melintasi ruang baru dan menavigasi medan kasar; Rui Chen, seorang peneliti di Universitas Chongqing di Cina dan penulis makalah penelitian, menulis dalam email bahwa terkadang lebih baik bagi robot untuk melompati rintangan daripada mengitarinya.

Meskipun melompat dapat memberikan beberapa robot keunggulan kompetitif, rekayasa kemampuan ini telah menjadi tantangan bagi peneliti robotika. Beberapa robot lunak yang menyimpan energi dapat melakukan satu lompatan yang mengesankan dengan sangat jarang. Beberapa robot lunak dan ringan yang tidak menyimpan energi dapat melompat sangat banyak tetapi tidak dapat melompat tinggi atau cukup jauh untuk berhasil melewati rintangan seperti trotoar.

Robot lompat yang ideal akan mampu melompat tinggi dan jauh secara berulang-ulang. “Dua pengejaran ini bertentangan,” kata Dr. Chen. Melompat lebih tinggi atau lebih jauh membutuhkan lebih banyak energi, dan melompat berulang kali membutuhkan energi yang dikumpulkan dan dilepaskan dalam waktu yang lebih singkat – tugas yang menakutkan bagi robot kecil.

Sebagai inspirasi, para peneliti mengamati larva lalat empedu dan larva yang… ejakulasi secara ajaib diri mereka melintasi jarak 30 kali lipat dari tubuh mereka yang seperti logaritma, yang panjangnya sepersepuluh inci. “Kebanyakan makhluk membutuhkan kaki untuk melompat,” kata Dr. Chen, menambahkan bahwa larva “bisa melompat dengan menekuk tubuh mereka.” Larva memasukkan dirinya ke dalam sebuah cincin – menempelkan kepalanya ke bagian belakang dengan rambut lengket khusus – dan meremas cairan ke salah satu ujung tubuhnya, membuatnya kaku. Penumpukan cairan meningkatkan tekanan, dan pelepasan tekanan menyebabkan larva naik.

Tubuh seperti cakram robot tidak menyerupai larva lalat kandung empedu, tetapi melompat seperti tubuh. Tubuhnya terbuat dari dua kantong plastik yang dicetak dengan elektroda; Kantong depan diisi dengan cairan dan kantong belakang diisi dengan volume udara yang sama. Robot menggunakan listrik statis untuk menggerakkan aliran cairan untuk mengubah bentuk bagian tubuhnya, menyebabkan tubuh menekuk dan menghasilkan gaya dengan tanah, menyebabkannya melompat. Airbag meniru fungsi ekor hewan, membantu robot mempertahankan posisi stabil saat melompat dan mendarat.

Desain ini memungkinkan robot untuk melompat 7,68 kali tinggi tubuhnya sendiri dan memiliki kecepatan lompatan terus menerus enam panjang tubuh per detik – kecepatan yang disebut Dr. Lee “cukup mengesankan”.

Sehingga robot dapat melompat dengan cepat dan terus menerus. Tapi bisakah dia mengatasi rintangan? Untuk mengetahuinya, para peneliti menempatkan robot kecil itu melalui beberapa tes yang mungkin layak untuk sebuah montase film yang menginspirasi seperti pelatihan Sylvester Stallone di “berbatu. “

Robot harus melintasi bukit, lereng, dan berbagai kabel kerikil. Dia harus melompati anak tangga sepanjang lima milimeter dan melewati putaran kosong setinggi delapan milimeter – rintangan besar untuk robot setinggi empat milimeter dengan tubuh seperti pancake. Akrobat amatir melewati semua tes ini dengan mudah, jika tidak aman.

Robot juga dapat mengubah arahnya sendiri, sekitar 138 derajat per detik — kecepatan rotasi tercepat dari robot pelompat lunak, kata Dr. Chen. Sama seperti mobil, robot dapat mengarahkan dirinya sendiri melalui rotasi terus menerus, menurut Wenke Ho, seorang peneliti senior di Institut Max Planck di Jerman yang tidak terlibat dalam penelitian.

Robot bergantung pada daya eksternal yang diumpankan melalui kabel listrik. Dr Chen mengatakan para peneliti ingin membuat robot nirkabel di iterasi masa depan, tetapi akan sulit untuk menjaga robot kecil dan ringan.

“Saya ingin tahu apakah menambahkan sumber listrik di kapal akan menjadi tantangan untuk lintasan kecil yang lembut ini,” kata Dr. Lee.

Para peneliti mengusulkan untuk memasukkan sensor ke dalam robot kecil untuk memungkinkannya mendeteksi kondisi lingkungan, seperti polutan di gedung. Dr. Lee menyarankan bahwa robot tersebut pada akhirnya dapat memeriksa area yang sulit dijangkau dari mesin industri besar atau, jika dilengkapi dengan kamera kecil, digunakan dalam misi pencarian dan penyelamatan untuk orang atau hewan yang terperangkap, karena dapat melakukan perjalanan melintasi area kecil. ruang di daerah bencana. Ia menambahkan, robot tersebut berukuran kecil dan murah. “Mungkin hanya membutuhkan biaya beberapa dolar untuk membangunnya,” kata Dr. Lee.

Meskipun robot saat ini terbatas di Bumi, Dr. Ho menyarankan agar robot itu berada di rumah menjelajahi planet lain. “Misi semacam ini membutuhkan desain robot yang sederhana namun kuat” yang cukup ringan untuk dibawa ke dunia baru, kata Dr. Hu, seraya menambahkan bahwa bahan untuk membuat robot ini perlu bertahan dan beroperasi di lingkungan luar bumi.

Jika benar, robot peneliti mungkin melompati bebatuan dan kawah berdebu di Bulan atau Mars, menuju tempat yang belum pernah dilalui pie sebelumnya.