Robot jenis baru mengarungi lautan dan terbang di angkasa
Para ilmuwan menguji robot terbang udara-air di Danau Jenewa, membuktikan bahwa robot tersebut memiliki kecepatan dan kekuatan yang cukup untuk mengangkat dirinya keluar dari air hanya dengan sayapnya. Raphael Zufferey hide caption toggle caption Raphael Zufferey Laboratorium insinyur mekanik Raphael Zufferey di MIT berisi tangki raksasa berisi air berwarna biru kehijauan, serangkaian kipas yang dapat menghasilkan angin kencang, dan robot terbang kecil yang bertengger di mana pun Anda melihat. Robotlah yang menjadi bintang pertunjukan di sini dan mereka terinspirasi oleh burung laut yang menyelam seperti burung puffin Atlantik, yang menggunakan sayapnya untuk terbang dan berenang. “Burung puffin ini menyelesaikan tugas yang sangat menantang yaitu bergerak di udara, di air meskipun terdapat perbedaan kepadatan yang sangat besar,” kata Zufferey. Dia dan rekan-rekannya ingin melihat apakah mereka dapat membuat robot seukuran burung yang juga dapat bergerak melalui medium dan transisi di antara keduanya. Itu adalah sesuatu yang belum pernah dilakukan siapa pun sebelumnya. Raphael Zufferey, seorang insinyur mesin di MIT, adalah salah satu pemimpin proyek pembuatan robot baru. Ari Daniel/NPR hide caption toggle caption Ari Daniel/NPR Dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada hari Kamis di jurnal Science, mereka menggambarkan rekayasa robot udara-air. Beratnya sekitar setengah pon dan lebar sayapnya tidak sampai tiga kaki, dari ujung ke ujung. “Ini adalah robot yang indah,” kata Glenna Clifton, ahli biologi pergerakan hewan di Universitas Portland di Oregon yang berkolaborasi dengan ahli robot tetapi tidak terlibat dalam proyek penelitian ini. Dia mengatakan robot ini menawarkan wawasan tentang apa yang membuat biologi penerbangan burung penyelam menjadi unik. Teknologi ini juga memiliki banyak potensi penerapan, termasuk mengamati pesisir laut dan memantau sesuatu seperti terumbu karang terpencil. Robot tersebut dapat terbang ke terumbu karang – atau ke tempat lain seperti kawanan paus atau kumpulan alga – lalu mengambil sampel air dan mengumpulkan data. Robot yang terinspirasi dari bio adalah lahan subur untuk belajar tentang alam dan teknik. “Biologi mengilhami robotika,” kata Clifton, “tetapi robot juga digunakan untuk memahami biologi.” Para insinyur mempelajari cara burung puffin menyelam, berenang dan terbang, serta berpindah antara udara dan air. Raphael Zufferey hide caption toggle caption Raphael Zufferey Merancang robot baru Pembuatan robot ini membutuhkan waktu dua tahun. “Memikirkan sebuah sayap yang dapat beroperasi di keduanya (udara dan air) secara efisien tampaknya tidak masuk akal,” kenang Zufferey sambil berpikir. Namun dia dan rekan-rekannya tidak terpengaruh. Mereka mendasarkan rancangan tubuh robot secara keseluruhan pada burung yang menyelam, namun membuat beberapa perubahan penting. Pertama, mereka memutuskan untuk tidak memasukkan kaki apa pun karena dalam robotika, kaki sulit untuk dibuat, dikendalikan, dan mencapai gerakan yang diinginkan dalam robot. “Sebaliknya, kami berpikir, ‘bisakah kami terbang dari air langsung ke udara hanya dengan menggunakan sayap saja?’” kata Zufferey. Kedua, tim peneliti memutuskan untuk tidak membuat sayap tersebut bisa dilipat seperti yang terjadi pada banyak burung penyelam. Itu terlalu rumit, kata Zufferey. “Anda perlu menambah sambungan, Anda perlu menambahkan motor. Jadi, kami mengandalkan fleksibilitas sayap.” Dia mengangkat robot terakhir. Itu elegan. Bodi tengah yang menampung motor dan baterai terbuka penuh, sehingga isi elektroniknya terlihat. “Jadi air membanjiri seluruh sistem di sini,” jelas Zufferey. “Anda harus kedap air, secara individual, setiap komponen.” Pendekatan seperti ini memungkinkan robot menjadi cukup ringan untuk terbang dengan mudah di udara dan juga memiliki daya apung netral, yang berarti robot tidak akan melayang ke permukaan atau tenggelam ke dasar. Itu hanya tinggal dimasukkan ke dalam air. Video: Saksikan robot lepas landas dari air. Robot tersebut memiliki ekor untuk membantunya terbang. Sayapnya terbuat dari kain nilon tembus pandang yang diperkuat dengan penyangga serat karbon. Zufferey memegang tubuh robot sambil mengepakkan sayapnya ke atas dan ke bawah dengan tajam dan cepat. “Anda benar-benar dapat merasakan kekuatannya,” katanya. Robot mengepakkan sayapnya lima hingga enam kali per detik untuk mempertahankan penerbangan. Namun, untuk meninggalkan air dan terbang ke udara, ia harus menggerakkan sayapnya sepuluh kali per detik untuk menghasilkan kecepatan dan daya dorong yang cukup. Kebanyakan burung penyelam tidak dapat menghasilkan kekuatan seperti itu hanya dengan sayapnya, itulah sebabnya mereka lepas landas dengan menggunakan kakinya untuk berlari di sepanjang permukaan air. (Burung pekakak merupakan pengecualian namun burung ini sangat ringan, kata Zufferey.) “Langkah yang monumental” Zufferey menampilkan video yang ia dan rekan-rekannya rekam di Danau Jenewa di Swiss. Pegunungan Alpen menjulang di kejauhan dan permukaan airnya tenang. Ada sedikit riak sebelum robot keluar dari air dan terbang ke udara — semuanya dalam waktu kurang dari satu detik. Kedengarannya seperti burung yang sedang terbang. Para peneliti menghitung sudut peluncuran dan ukuran sayap yang optimal. Dan mereka memperkirakan bahwa dengan sekali pengisian daya, robot tersebut dapat terbang tidak sampai empat mil atau berenang lebih dari satu mil, “yang lebih lama dibandingkan porsi berlari dan berenang dalam sprint triathlon,” kata Clifton. Ilustrasi foto menunjukkan alur penerbangan robot saat meninggalkan air dan terbang ke udara. Raphael Zufferey hide caption toggle caption Raphael Zufferey Dia terkesan dengan robot secara keseluruhan. “Ini ringan dan bertenaga serta merupakan langkah monumental dalam performa berenang, terbang, dan transisi di antara keduanya,” katanya. Di masa depan, Zufferey sangat antusias menggunakan robot semacam ini untuk berbagai aplikasi, termasuk memantau perkembangan alga berbahaya, stok ikan, dan erosi pantai. Dia berencana untuk melengkapi perangkat tersebut dengan beberapa sensor onboard untuk memungkinkan pengumpulan data tersebut. Selain itu, Zufferey dan timnya terus menyempurnakan dan menyempurnakan robot udara-akuatik mereka — diasah melalui eksperimen namun tetap terinspirasi oleh alam. “Anda lihat, hal ini sudah dilakukan dalam biologi,” katanya. “Jadi, hal ini memberi Anda harapan sebagai peneliti robotika. Ini memberi tahu Anda bahwa hal itu seharusnya bisa dilakukan.” Desain bodi robot yang terbuka membuatnya tetap mengapung secara netral di dalam air, sehingga tidak akan mengapung ke permukaan atau tenggelam ke dasar. Itu hanya tinggal dimasukkan ke dalam air. Raphael Zufferey sembunyikan keterangan tombol alih keterangan Raphael Zufferey
Diterbitkan : 2026-07-09 18:01:00
sumber : www.npr.org
