• Breaking News

    Robot ini tidak membutuhkan elektronik apapun


    Insinyur di University of California San Diego telah menciptakan robot lunak berkaki empat yang tidak memerlukan peralatan elektronik untuk bekerja. Robot hanya membutuhkan sumber udara bertekanan konstan untuk semua fungsinya, termasuk sistem kontrol dan penggeraknya.

    Tim yang dipimpin oleh Michael T. Tolley, seorang profesor teknik mesin di Jacobs School of Engineering di UC San Diego, merinci penemuannya dalam jurnal Science Robotics edisi 17 Februari 2021 .

    "Pekerjaan ini merupakan langkah fundamental namun signifikan menuju robot berjalan yang sepenuhnya otonom dan bebas elektronik," kata Dylan Drotman, Ph.D. siswa dalam kelompok penelitian Tolley dan penulis pertama makalah.

    Aplikasi termasuk robotika berbiaya rendah untuk hiburan, seperti mainan, dan robot yang dapat beroperasi di lingkungan di mana elektronik tidak dapat berfungsi, seperti mesin MRI atau poros tambang. Robot lunak sangat diminati karena mudah beradaptasi dengan lingkungannya dan beroperasi dengan aman di dekat manusia.

    Sebagian besar robot lunak didukung oleh udara bertekanan dan dikendalikan oleh sirkuit elektronik. Tetapi pendekatan ini membutuhkan komponen kompleks seperti papan sirkuit, katup dan pompa - seringkali di luar tubuh robot. Komponen ini, yang merupakan otak dan sistem saraf robot, biasanya berukuran besar dan mahal. Sebaliknya, robot UC San Diego dikendalikan oleh sistem sirkuit pneumatik yang ringan dan berbiaya rendah, yang terdiri dari tabung dan katup lunak, di atas robot itu sendiri. Robot dapat berjalan sesuai perintah atau menanggapi sinyal yang dirasakannya dari lingkungan.

    "Dengan pendekatan kami, Anda bisa membuat otak robotik yang sangat kompleks," kata Tolley, penulis senior studi tersebut. "Fokus kami di sini adalah membuat sistem saraf bertenaga udara paling sederhana yang diperlukan untuk mengontrol berjalan."

    Kekuatan komputasi robot secara kasar meniru refleks mamalia yang didorong oleh respons saraf dari tulang belakang, bukan otak. Tim ini terinspirasi oleh sirkuit saraf yang ditemukan pada hewan, yang disebut generator pola pusat, yang terbuat dari elemen yang sangat sederhana yang dapat menghasilkan pola ritmis untuk mengontrol gerakan seperti berjalan dan berlari.

    Untuk meniru fungsi generator, para insinyur membangun sistem katup yang bertindak sebagai osilator, mengendalikan urutan udara bertekanan memasuki otot-otot bertenaga udara di empat kaki robot. Peneliti membangun komponen inovatif yang mengoordinasikan gaya berjalan robot dengan menunda injeksi udara ke kaki robot. Kiprah robot ini terinspirasi dari kura-kura sideneck.

    Robot ini juga dilengkapi dengan sensor mekanis sederhana - gelembung lembut kecil berisi cairan yang ditempatkan di ujung boom yang menonjol dari tubuh robot. Ketika gelembung ditekan, fluida membalik katup di robot yang menyebabkannya berbalik arah.

    The Ilmu Robotika kertas didasarkan pada pekerjaan sebelumnya oleh kelompok penelitian lain yang berkembang osilator dan sensor berdasarkan katup pneumatik, dan menambahkan komponen yang diperlukan untuk mencapai fungsi tingkat tinggi seperti berjalan.

    Bagaimana itu bekerja

    Robot dilengkapi dengan tiga katup yang bertindak sebagai inverter yang menyebabkan kondisi tekanan tinggi menyebar ke seluruh sirkuit bertenaga udara, dengan penundaan pada setiap inverter.

    Masing-masing dari empat kaki robot memiliki tiga derajat kebebasan yang didukung oleh tiga otot. Kaki-kaki miring ke bawah pada 45 derajat dan terdiri dari tiga ruang silinder pneumatik paralel yang terhubung dengan bellow. Ketika sebuah ruangan diberi tekanan, tungkai menekuk ke arah yang berlawanan. Hasilnya, tiga ruang di setiap tungkai memberikan pembengkokan multi-sumbu yang diperlukan untuk berjalan. Peneliti memasangkan ruang dari setiap kaki secara diagonal berseberangan satu sama lain, menyederhanakan masalah kontrol.

    Katup lunak mengubah arah rotasi tungkai antara berlawanan arah jarum jam dan searah jarum jam. Katup itu bertindak sebagai apa yang dikenal sebagai kutub ganda yang menempel, sakelar lemparan ganda - sakelar dengan dua input dan empat output, sehingga setiap input memiliki dua output yang sesuai yang terhubung dengannya. Mekanisme tersebut seperti mengambil dua saraf dan menukar koneksi mereka di otak.

    Langkah selanjutnya

    Ke depan, peneliti ingin meningkatkan kiprah robot agar bisa berjalan di medan alami dan permukaan yang tidak rata. Ini akan memungkinkan robot untuk menavigasi berbagai rintangan. Ini akan membutuhkan jaringan sensor yang lebih canggih dan sebagai hasilnya sistem pneumatik yang lebih kompleks.

    Tim juga akan melihat bagaimana teknologi dapat digunakan untuk membuat robot, yang sebagian dikendalikan oleh sirkuit pneumatik untuk beberapa fungsi, seperti berjalan, sementara sirkuit elektronik tradisional menangani fungsi yang lebih tinggi.

    Sumber: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-02/uoc--trd021621.php

    No comments

    Post Top Ad

    Post Bottom Ad