Inovasi Robot Serangga Kunang-kunang oleh MIT

Berita Baru, Amerika Serikat – Peneliti berhasil menciptakan kunang-kunang robot kecil yang beratnya hampir tidak lebih dari klip kertas dan bersinar saat mereka terbang dapat digunakan untuk membantu misi pencarian dan penyelamatan.

Dilansir dari Dailymail.co.uk, pada 11 Juli, Insinyur di MIT sebelumnya mengembangkan robot berukuran serangga dengan otot buatan kecil yang memungkinkan mereka bergerak dengan kecepatan seperti serangga dengan mengepakkan sayapnya dengan cepat.

Para insinyur kini telah menemukan cara untuk menanamkan partikel electroluminescent yang sangat kecil ke dalam otot buatan ini, yang berarti mereka memancarkan cahaya berwarna selama penerbangan.

Robot dapat menggunakan cahaya ini untuk berkomunikasi satu sama lain, dan bahkan dapat menggunakannya untuk memberi sinyal bantuan dalam situasi darurat, menurut para peneliti.

Misalnya, jika dikirim dalam misi pencarian dan penyelamatan ke gedung yang runtuh, robot yang menemukan korban dapat menggunakan lampu untuk memberi sinyal kepada orang lain dan meminta bantuan.

Pada akhir tahun lalu, para peneliti MIT mendemonstrasikan cara baru untuk membuat otot buatan untuk serangga robot dengan menumpuk lapisan elastomer dan elektroda karbon nanotube secara bergantian, dan kemudian menggulung tumpukan itu ke dalam silinder pada tubuh robot.

Ketika tegangan diterapkan ke silinder, elektroda menekan elastomer, dan regangan mekanis mengepakkan sayap robot.

Untuk membuat sayapnya menyala, para peneliti kini telah menanamkan partikel seng sulfat electroluminescent di otot buatan robot.

Ketika partikel seng ini berada di hadapan medan listrik frekuensi tinggi yang sangat kuat, mereka memancarkan partikel subatom cahaya yang dikenal sebagai foton.

Para peneliti menemukan bahwa mereka dapat menggunakan tegangan tinggi untuk menciptakan medan listrik yang kuat di otot buatan, dan kemudian menggerakkan robot pada frekuensi tinggi, menyebabkan partikel menyala terang.

“Secara tradisional, bahan electroluminescent sangat mahal secara energi, tetapi dalam arti tertentu, kami mendapatkan electroluminescence secara gratis karena kami hanya menggunakan medan listrik pada frekuensi yang kami butuhkan untuk terbang,” kata Kevin Chen dari MIT, penulis senior studi tersebut.

“Kami tidak membutuhkan aktuasi baru, kabel baru, atau apa pun. Hanya dibutuhkan sekitar 3 persen lebih banyak energi untuk menyinari cahaya.”

Mereka menemukan bahwa menyesuaikan kombinasi kimia partikel seng mengubah warna cahaya yang dipancarkan.

Para peneliti membuat partikel hijau, oranye, dan biru, dan bahkan menemukan cara untuk membuat otot buatan memancarkan cahaya warna-warni dan berpola.

Kemampuan memancarkan cahaya penting karena memungkinkan robot dilacak dengan lebih mudah.

Robot skala mikro sangat ringan sehingga tidak dapat membawa sensor yang biasanya digunakan robot skala besar untuk berkomunikasi, seperti Bluetooth atau nirkabel.

Para peneliti umumnya menggunakan kamera inframerah untuk melacaknya, tetapi ini seringkali tidak praktis dan tidak bekerja dengan baik di luar ruangan.

Namun, menyematkan partikel electroluminescent di otot buatan robot memungkinkan mereka untuk dilacak dengan tepat hanya dengan menggunakan kamera smartphone saja.

Para peneliti mengembangkan program komputer yang dapat melacak posisi robot dalam jarak 2 milimeter dari sistem penangkapan gerak inframerah yang canggih.

“Kami sangat bangga dengan hasil pelacakan yang bagus, dibandingkan dengan yang paling mutakhir,” kata Chen.

“Kami menggunakan perangkat keras yang murah, dibandingkan dengan puluhan ribu dolar biaya sistem pelacakan gerak yang canggih lainnya dan hasil pelacakannya sangat mendekati.”

Partikel seng hanya meningkatkan berat robot sebesar 2,5 persen, sehingga tidak berdampak pada kinerja penerbangan.

“Ini adalah langkah besar untuk menerbangkan robot-robot ini di lingkungan luar ruangan di mana kami tidak memiliki sistem pelacakan gerak yang canggih dan disetel dengan baik,” tambah Chen.

Di masa depan, para peneliti berencana untuk meningkatkan sistem pelacakan gerak mereka sehingga dapat melacak robot secara real-time.

Mereka juga bekerja untuk menggabungkan sinyal kontrol, sehingga robot dapat menyalakan dan mematikan lampu selama penerbangan dan berkomunikasi lebih seperti kunang-kunang nyata.

“Pekerjaan ini sangat menarik karena meminimalkan overhead (berat dan daya) untuk pembangkitan cahaya tanpa mengorbankan kinerja penerbangan,” kata Kaushik Jayaram dari University of Colorado di Boulder, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

“Generasi flash tersinkronisasi wingbeat yang ditunjukkan dalam pekerjaan ini akan memudahkan pelacakan gerak dan kontrol penerbangan beberapa robot mikro di lingkungan dengan cahaya rendah baik di dalam maupun di luar ruangan.”

Studi ini diterbitkan dalam jurnal IEEE Robotics and Automation Letters.