Ilmuwan Menciptakan Robot Semut yang dapat Berjalan

Berita Baru, Amerika Serikat – Seperti yang kita tahu, semut adalah salah satu makhluk paling rajin di Bumi, jadi sudah sepantasnya para insinyur melihat mereka sebagai inspirasi ketika merancang robot kecil yang dapat berkolaborasi dalam tugas-tugas kompleks dan bermanuver melalui wilayah yang tidak rata.

Dilansir dari Dailymail.co.uk, Insinyur di Universitas Notre Dame menciptakan gerombolan semut robot enam inci yang sederhana namun efektif yang mampu mengatasi rintangan dan medan satu per satu, dan terhubung untuk membentuk rantai yang lebih panjang ketika mereka tidak dapat menyelesaikan tugas sendirian.

Setiap robot dilengkapi dengan alat mikrokontroler dan baterai polimer lithium.

Mereka juga memiliki sensor cahaya LED di bagian depan untuk memperingatkan gerombolan dan sensor sentuh magnetik di kedua ujungnya yang memungkinkan mereka untuk terhubung satu sama lain.

Yasemin Ozkan-Aydin, seorang profesor teknik listrik di Notre Dame yang bekerja pada serangga robot, mengatakan kepada SYFY Wire bahwa dia pikir penggunaan terbaik mereka adalah dalam eksplorasi ruang angkasa.

“Mereka kecil dan murah. Ukuran dan berat adalah pertimbangan untuk perjalanan ruang angkasa, sehingga membuat sistem semacam ini ideal untuk itu,” kata Ozkan-Aydin.

“Dan tidak ada batas atas ukuran kawanan, jadi Anda bisa terus menambahkannya sesuai kebutuhan.”

“Robot berkaki dapat menavigasi lingkungan yang menantang seperti medan kasar dan ruang sempit, dan penggunaan anggota badan menawarkan dukungan tubuh yang efektif, memungkinkan kemampuan manuver yang cepat dan memfasilitasi penyeberangan rintangan,” kata Ozkan-Aydin dalam sebuah pernyataan.

Tetapi robot semacam itu dapat menghadapi masalah mobilitas di lingkungan alami, mengurangi gerakan dan kinerja.

Robot beroda yang sering digunakan di luar angkasa juga dapat terhambat oleh medan yang tidak rata.

“Ketika semut mengumpulkan atau mengangkut objek, jika ada yang menemukan rintangan, kelompok itu bekerja secara kolektif untuk mengatasi rintangan itu,” katanya dalam rilisnya. “Jika ada celah di jalan, misalnya, mereka akan membentuk jembatan sehingga semut lain bisa menyeberang.”

Itu memberinya dan Daniel Goldman, seorang fisikawan di Institut Teknologi Georgia, ide untuk robot semut mereka.

Pasangan ini merancang sekelompok robot berkaki empat, masing-masing berukuran panjang 6 hingga 8 inci—kecil, tetapi setidaknya tiga kali ukuran semut terbesar yang sebenarnya.

Karena mereka melakukan eksperimen selama penguncian pandemi, mereka harus bekerja dari rumah dan menggunakan bahan yang tersedia.

Robot-robot itu dicetak pada printer 3D dan memiliki motor yang tersedia di toko hobi biasa.

“Siapa pun yang memiliki akses ke printer 3D dan beberapa ratus dolar dapat membuat ini,” Ozkan-Aydin mengatakan kepada SYFY Wire.

Ozkan-Aydin dan Goldman membuat kaki robot fleksibel untuk mengurangi kebutuhan akan lebih banyak sensor.

“Fleksibilitas di kaki membantu robot bergerak melewati [halangan apa pun],” kata Ozkan-Aydin.

Akibatnya, robot “dapat menguji celah di jalan, membangun jembatan dengan tubuh mereka; memindahkan objek satu per satu; atau terhubung untuk memindahkan objek secara kolektif di berbagai jenis lingkungan, tidak berbeda dengan semut.”

Di lapangan, robot diarahkan untuk melintasi rumput, mulsa, daun, dan biji.

Kembali ke rumah, mereka memeriksa kemampuan manuver mereka di atas karpet, tangga yang terbuat dari busa insulasi, dan papan partikel yang dilapisi dengan berbagai balok kayu persegi panjang.

Mereka ditugaskan untuk memindahkan objek di berbagai lingkungan.

Dalam sebuah laporan yang diterbitkan di Science Robotics, Ozkan-Aydin dan Goldman mengindikasikan bahwa kawanan mereka mampu memenuhi setiap tugas yang diberikan kepada mereka.

“Ketika semut terjebak, lampunya menyala, menandakan robot lain membutuhkan bantuan.”

Sensor LED robot lain akan mengukur gradien cahaya dan memahami saat ia semakin dekat dengan rekannya yang sedang kesusahan.

Untuk tugas yang memerlukan pemindahan objek, beberapa bot mungkin datang dari sudut yang berbeda dan berbagi beban.

Untuk melintasi medan yang tidak rata, robot mungkin terhubung ke rantai panjang.

Tim telah memulai dengan desain kelabang, tetapi melanjutkan dengan konfigurasi semut karena lebih modular.

“Anda dapat menggunakan robot sebanyak yang diperlukan untuk tugas tertentu,” kata Ozkan-Aydin kepada SYFY Wire. “Dalam salah satu eksperimen kami, mereka harus menavigasi labirin sempit, robot yang lebih besar tidak akan mampu melakukannya.”

Harus ada penyesuaian untuk membuat desain yang benar-benar berkelanjutan, tambahnya, terutama pada baterai.

“Kami membutuhkan baterai kecil yang dapat memberikan lebih banyak daya, idealnya bertahan lebih dari sepuluh jam,” katanya.

Sensor tambahan dan motor yang lebih kuat juga akan diperlukan, tambahnya, sambil tetap menjaga robot tetap kecil.

“Anda perlu memikirkan bagaimana robot akan berfungsi di dunia nyata,’ katanya. ‘Semuanya terbatas sehingga Anda perlu membuat keputusan dengan mempertimbangkan setiap bagian dari mesin.”