Robot Swarm Kaki Empat Canggih untuk Navigasi Terrain Kompleks
Perilaku kollektif semut, lebah madu, dan burung untuk memecahkan masalah dan mengatasi rintangan adalah sesuatu yang telah dikembangkan peneliti dalam robotika udara dan bawah air. Namun, mengembangkan robot swarm skala kecil dengan kemampuan melintasi terrain kompleks datang dengan seperangkat tantangan unik. Peneliti telah membangun robot banyak kaki yang mampu manuver di lingkungan yang sulit dan menyelesaikan tugas yang sulit secara kolektif, meniru rekan-rekan alami mereka.
Robot kaki dapat menavigasi lingkungan yang sulit, seperti terrain kasar dan ruang sempit, dan penggunaan anggota badan memberikan dukungan tubuh yang efektif, memungkinkan manuverabilitas cepat, dan memfasilitasi penyeberangan rintangan. Namun, robot kaki menghadapi tantangan mobilitas unik di lingkungan darat, yang mengakibatkan kinerja lokomotor yang terkurang.
Baca Tanya Jawab dengan Peneliti
Dalam Tanya Jawab singkat dengan Tech Briefs, Prof. Yasemin Ozkan-Aydin menjelaskan apa yang dapat dilakukan swarm setelah fitur ditingkatkan.
Peneliti mengasumsikan bahwa koneksi fisik antara robot individual dapat meningkatkan mobilitas sistem legged kolektif darat. Robot individual melakukan tugas sederhana atau kecil seperti bergerak di atas permukaan halus atau membawa benda ringan tetapi jika tugas melebihi kemampuan satuan tunggal, robot secara fisik terhubung satu sama lain untuk membentuk sistem banyak kaki yang lebih besar dan secara kolektif mengatasi masalah.
Menggunakan printer 3D, tim membangun robot empat kaki yang panjangnya sekitar 6 hingga 8 inci. Setiap robot dilengkapi dengan baterai polimer litium, mikrokontroler, dan tiga sensor — sensor cahaya di depan dan dua sensor sentuh magnetik di depan dan belakang, yang memungkinkan robot terhubung satu sama lain. Empat kaki fleksibel mengurangi kebutuhan akan sensor dan bagian tambahan dan memberikan robot tingkat kecerdasan mekanis yang membantu saat berinteraksi dengan terrain kasar atau tidak rata.
Setiap robot dicetak, mereka dibangun dan diuji di atas rumput, dedaunan, daun kering, dan buah jambu. Eksperimen permukaan datar dilakukan di atas papan partikel, dan tangga dibuat menggunakan foam isolasi. Robot juga diuji di atas karpet shag dan blok kayu persegi panjang ditempel ke papan partikel untuk berfungsi sebagai terrain kasar. Ketika unit individual terjebak, sinyal dikirim ke robot tambahan yang saling terhubung untuk memberikan dukungan untuk berhasil melintasi rintangan sambil bekerja secara kolektif.
Pekerjaan ini akan menginformasikan desain swarm kaki berbiaya rendah yang dapat menyesuaikan diri dengan situasi yang tidak terdugaan dan melakukan tugas kooperatif dunia nyata seperti operasi pencarian dan penyelamatan, pengangkutan objek kolektif, eksplorasi angkasa, dan pemantauan lingkungan. Penelitian akan berfokus pada peningkatan kemampuan kontrol, sensor, dan daya sistem, yang sangat penting untuk lokomosi dan pemecahan masalah dunia nyata.
Untuk sistem swarm fungsional, teknologi baterai perlu ditingkatkan. Baterai kecil diperlukan yang dapat menyediakan lebih banyak daya, idealnya bertahan lebih dari 10 jam. Jika tidak, penggunaan jenis sistem ini di dunia nyata tidak berkelanjutan. Keterbatasan lain meliputi kebutuhan akan lebih banyak sensor dan motor yang lebih kuat sambil menjaga ukuran robot tetap kecil.
