Robot mikro terestrial-aerial nirkabel terkecil dan teringan di dunia mampu terus-menerus mengubah bentuknya dan ‘mengunci’ ke dalam konfigurasi tertentu, mirip seperti ‘Transformer’ dalam film layar lebar terkenal, sehingga secara signifikan meningkatkan kemampuan adaptasi robot terhadap lingkungan.

Beijing, China (Xinhua/Indonesia Window) – Memungkinkan robot untuk berjalan, berlari, melompat, terbang, memanjat, dan ‘mengunci’ ke dalam bentuk yang berubah-ubah secara waktu nyata (real-time) sangat penting untuk memperluas skenario penerapannya.

Tim peneliti dari Universitas Tsinghua di Beijing mengembangkan aktuator skala kecil berbentuk film tipis yang memungkinkan robot mikro untuk terus-menerus mengubah bentuknya dan ‘mengunci’ ke dalam konfigurasi tertentu, mirip seperti ‘Transformer’ dalam film layar lebar terkenal, sehingga secara signifikan meningkatkan kemampuan adaptasi robot terhadap lingkungan. Terobosan ini dipublikasikan secara daring di Nature Machine Intelligence, sebuah jurnal internasional terkemuka.

"Dengan mengintegrasikan aktuator ini ke dalam strategi desain kami yang terinspirasi dari Lego, kami menciptakan robot mikro terestrial-aerial nirkabel terkecil dan teringan di dunia yang diketahui dalam literatur terkait, dengan panjang hanya 9 sentimeter (cm) dan berat 25 gram," kata Zhang Yihui dari Fakultas Teknik Kedirgantaraan Universitas Tsinghua dan Laboratorium Utama Nasional untuk Teknologi Elektronika Fleksibel (State Key Laboratory of Flexible Electronics Technology).

Aktuator, yang disebut sebagai "jantung" robot mikro, merupakan perangkat dengan kemampuan mengubah bentuk yang dapat dikendalikan.

"Pengembangan robot mikro ultrakompak nirkabel dengan kemampuan mengubah bentuk yang kompleks sangatlah menantang," jelas Zhang.

Aktuator yang ada saat ini dengan ukuran di bawah 5 cm umumnya menghadapi kesulitan dalam mencapai perubahan bentuk dan penguncian yang berkelanjutan, yang sangat membatasi miniaturisasi dan kendali nirkabel untuk robot multimodal.

Melalui desain material-struktur yang sinergis dan inovatif, tim Zhang mengembangkan sebuah aktuator mini dengan ukuran hanya beberapa milimeter. Berfungsi sebagai "eksoskeleton yang dapat berubah bentuk", aktuator ini dapat mengintegrasikan komponen fungsional seperti sensor dan motor untuk membangun sistem robotik yang kompleks.

Yang menarik, aktuator ini dapat dikendalikan secara elektrik untuk terus berubah ke dalam bentuk apa pun yang diinginkan dan kemudian "mengunci" konfigurasi bentuk yang sudah diubah, sesuatu yang sebelumnya sulit dicapai dengan aktuator berskala kecil.

"Menggunakan strategi desain yang terinspirasi oleh Lego, kami membangun sebuah robot mikro terestrial-aerial nirkabel yang mampu terbang di udara dan bergerak di darat dengan lincah, dengan kecepatan hingga 1,6 meter per detik di darat," ujar Zhang.

Selain itu, tim tersebut juga mengembangkan sebuah aktuator mini mirip ‘Transformer’ setinggi 4,5 cm dengan berat 0,8 gram yang menggunakan lebih dari 10 unit aktuator, serta robot beroda multifungsi yang dapat berubah menjadi mode ‘mobil sport’, ‘mobil bersayap’, dan ‘van’.

Terinspirasi oleh belalang dan serangga lainnya, para peneliti menggabungkan morfologi biologis dan kemampuan pergerakan dari makhluk hidup tersebut ke dalam desain mereka.

Penelitian ini memberikan berbagai ide dan jalur baru bagi pengembangan robot mikro. "Penerapan di masa depan termasuk diagnosis peralatan, survei geologi, dan operasi di lingkungan berbahaya," kata Zhang. "Aktuator ini juga dapat digunakan dalam perangkat bio-elektronik, memungkinkan pengembangan perangkat medis implan yang dapat dipasang serta antarmuka haptik realitas virtual (virtual reality/VR) atau realitas tertambah (augmented reality/AR)."

Laporan: Redaksi