Inovatif, Robot Ini Mampu Menggali dan Berenang di Bawah Permukaan Pasir Seperti Penyu

Liputan6.com, Jakarta - Para peneliti di University of California San Diego (UC San Diego) meluncurkan robot yang mampu menavigasi di pasir dengan kemampuan mutakhir.

Robot ini, dilengkapi dengan dua tungkai depan yang menyerupai sirip tukik penyu, memiliki kemampuan luar biasa untuk berenang di bawah permukaan pasir dan muncul kembali ke permukaan dengan lihai.

Tidak seperti robot serupa lainnya, robot ini dapat melintasi pasir dengan mulus hingga kedalaman 5 inci (sekitar 12,5 cm). Dengan kecepatan 1,2 milimeter per detik, kira-kira setara dengan kecepatan santai 4 meter atau 13 kaki per jam, robot ini menunjukkan kecepatan yang sebanding dengan makhluk bawah tanah seperti cacing dan kerang.

Tungkai mekanis ini dilengkapi dengan sensor gaya, yang memungkinkan deteksi dan navigasi rintangan dengan mudah. Robot ini dapat dikontrol secara nirkabel melalui WiFi.

Tentu saja, bermanuver melalui pasir menghadirkan tantangan berat bagi robot. Dibandingkan dengan robot serupa yang melintasi udara atau air, robot pasir harus menghadapi kekuatan yang lebih besar dan lebih rentan terhadap kerusakan.

Meskipun demikian, mengatasi rintangan ini sangat menjanjikan, sehingga menawarkan kemungkinan seperti memeriksa silo biji-bijian, mengukur kontaminan tanah, menjelajahi dasar laut, menjelajahi medan luar angkasa, dan melakukan operasi pencarian dan penyelamatan.

Pasir menimbulkan serangkaian tantangan unik karena gesekan antara butir-butirnya, yang menyebabkan kekuatan besar, serta kesulitan dalam merasakan rintangan.

Selain itu, perilaku pasir berosilasi antara keadaan cair dan padat, tergantung pada konteksnya, semakin memperumit pergerakan di dalamnya.

2 dari 5 halaman

Terinspirasi dari tukik penyu

Setelah melalui pertimbangan cermat, para peneliti memutuskan untuk mempelajari tukik penyu, yang terkenal dengan sirip depannya yang membesar yang memungkinkan mereka menjelajahi kedalaman pasir. Anggota tubuh seperti sirip ini menghasilkan tenaga penggerak yang kuat, sehingga memberikan kemampuan kemudi, dan memiliki potensi untuk mendeteksi rintangan.

Sementara mekanisme yang tepat di mana hewan dengan pelengkap seperti sirip bergerak melalui pasir sebagian besar masih sulit dipahami, tim peneliti UC San Diego memulai perjalanan simulasi dan pengujian secara ekstensif.

Akhirnya, mereka pun sampai pada desain yang menampilkan bodi meruncing dan hidung berbentuk sekop, memastikan perpaduan harmonis antara kekuatan dan perampingan.

"Kami perlu membuat robot yang kuat dan ramping," ujar Shivam Chopra, penulis utama makalah yang terbit di jurnal Advanced Intelligent Systems, dan kandidat PhD di bawah bimbingan Profesor Nick Gravish.

3 dari 5 halaman

Andalkan Perubahan Torsi

Untuk mendeteksi rintangan selama perjalanannya di pasir, robot mengandalkan pemantauan perubahan torsi yang dihasilkan oleh pergerakan siripnya.

Meskipun dapat merasakan hambatan di atas tubuhnya, ia tidak memiliki kemampuan untuk mendeteksi halangan di bawah atau langsung di depannya.

Para peneliti merancang dua permukaan seperti kertas timah, yang diberi nama "terrafoils", di kedua sisi hidung robot untuk mempertahankan kedalamannya di dalam pasir.

Permukaan tambahan ini memberikan kendali atas daya angkat, melawan kecenderungan alami robot untuk mengarahkan hidungnya ke permukaan.

4 dari 5 halaman

Pengujian ketat

Chopra dan tim menguji robot itu dengan uji coba yang ketat di dalam tangki sepanjang 5 kaki di laboratorium mereka, serta di La Jolla Shores, sebuah pantai yang dekat dengan kampus UC San Diego.

Mereka mendapati temuan menarik selama eksperimen ini: robot mengalami penurunan kecepatan saat berhadapan dengan pasir basah, yang secara inheren menawarkan ketahanan yang lebih besar.

Ke depan, tim bertujuan meningkatkan kecepatan robot dan memperluas kemampuannya untuk memungkinkannya menggali ke dalam pasir, bukan hanya mengekstraksi dirinya dari dalam pasir. Kemajuan ini memiliki potensi untuk merevolusi industri yang bergantung pada lingkungan berbasis pasir.

5 dari 5 halaman