Antena Terinspirasi Gamal Mengizinkan Drone Mendeteksi Bahaya dan Menemukan Korban di Area Bencana
Antena Terinspirasi Gamal Mengizinkan Drone Mendeteksi Bahaya dan Menemukan Korban di Area Bencana
Salah satu keuntungan drone adalah mereka dapat pergi ke tempat di mana orang tidak dapat termasuk area yang mungkin terlalu berbahaya seperti struktur tidak stabil setelah bencana alam atau wilayah dengan perangkat ledak yang belum meledak.
Peneliti tertarik untuk mengembangkan perangkat yang dapat menavigasi situasi ini dengan mencium kimia di udara untuk menemukan korban bencana, kebocoran gas, ledakan, dan lebih banyak. Namun, sebagian besar sensor tidak cukup sensitif atau cepat untuk menemukan dan memproses bau tertentu saat terbang melalui pluma bau yang lembab yang dihasilkan oleh sumber-sumber ini.
Tim telah mengembangkan Smellicopter, drone otonom yang menggunakan antena hidup dari gamal untuk menavigasi menuju bau. Ini juga dapat merasakan dan menghindari rintasan saat berjalan melalui udara. Dengan menggunakan antena gamal sebenarnya, peneliti mampu mendapatkan keduanya: sensitivitas organisme biologis pada platform robotik di mana gerakan dapat dikontrol.
Baca Q&A dengan Penemu
“Alam benar-benar melampaui sensor bau buatan manusia kita,” kata mahasiswa doktor UW Melanie Anderson.
Gamal menggunakan antena mereka untuk merasakan kimia di lingkungan mereka dan menavigasi menuju sumber makanan atau pasangan potensial. Tim menggunakan antena dari gamal Manduca sexta untuk Smellicopter. Peneliti meletakkan gamal di lemari pendingin untuk menganestesi mereka sebelum mengeluarkan antena. Setelah dipisahkan dari gamal hidup, antena tetap aktif secara biologis dan kimiawi selama hingga empat jam. Rentang waktu ini dapat diperpanjang dengan menyimpan antena di lemari pendingin.
Dengan menambahkan kabel kecil di kedua ujung antena, peneliti mampu menghubungkannya ke sirkuit listrik dan mengukur sinyal rata-rata dari semua sel dalam antena. Tim kemudian membandingkannya dengan sensor buatan manusia tipikal dengan menempatkan keduanya di satu ujung wind tunnel dan memantapkan bau yang akan merespons kedua sensor: bunga dan etanol, jenis alkohol. Antena bereaksi lebih cepat dan membutuhkan waktu lebih sedikit untuk pulih antara kencang.
Untuk menciptakan Smellicopter, tim menambahkan sensor antena ke platform drone quad-copter handheld open-source yang tersedia secara komersial yang memungkinkan pengguna untuk menambahkan fitur khusus. Peneliti juga menambahkan dua sirip plastik di belakang drone untuk menciptakan drag untuk membantu terus diarahkan ke arah angin.
Smellicopter tidak perlu bantuan dari peneliti untuk mencari bau. Tim menciptakan protokol “cast and surge” untuk drone yang meniru cara gamal mencari bau. Smellicopter memulai pencariannya dengan bergerak ke kiri untuk jarak tertentu. Jika tidak ada yang melewati ambang bau tertentu, Smellicopter kemudian bergerak ke kanan untuk jarak yang sama. Setelah mendeteksi bau, ia mengubah pola terbangnya untuk surge menuju itu.
Keuntungan lain dari Smellicopter adalah ia tidak memerlukan GPS. Sebaliknya, ia menggunakan kamera untuk mengamati lingkungan sekitarnya, serupa dengan cara serangga menggunakan mata mereka. Ini membuat Smellicopter cocok untuk menjelajahi ruang dalam atau bawah tanah seperti tambang atau pipa.
Selama uji di laboratorium, Smellicopter secara alami diatur untuk terbang menuju bau yang menarik bagi gamal seperti bunga. Namun, peneliti berharap pekerjaan masa depan dapat membuat antena gamal merasakan bau lain seperti napas karbon dioksida dari seseorang yang terjebak di bawah puing puing atau tanda kimia dari perangkat ledak yang belum meledak.
