• Breaking News

    Bisakah robot beroperasi secara efektif di bawah air?


    Jika Anda pernah menonton Planet Bumi, Anda pasti tahu bahwa lautan adalah tempat hidup yang liar. Airnya penuh dengan ekosistem dan organisme yang berbeda dengan kompleksitas yang bervariasi dari gurita terpelajar hingga bintang laut. Tanpa diduga, itu adalah bintang laut, organisme sederhana yang dicirikan oleh sistem saraf yang terdesentralisasi, yang menawarkan wawasan tentang adaptasi lanjutan terhadap gaya hidrodinamika — gaya yang diciptakan oleh aliran air.

    Para peneliti dari USC Viterbi School of Engineering menemukan bahwa bentuk tubuh bintang laut memungkinkan mereka untuk tetap melekat secara efektif ke permukaan di bawah beban hidrodinamik yang ekstrim. Para peneliti, termasuk Ketua Karir Awal Henry Salvatori di Aerospace dan Teknik Mesin Mitul Luhar dan mahasiswa doktoral Mark Hermes, menemukan bintang laut menciptakan "gaya tekan" karena bentuknya. Artinya, alih-alih terangkat oleh gaya aliran, bintang laut didorong ke bawah menuju permukaan tempatnya berada. Penelitian tersebut dipublikasikan di Scientific Reports.

    Bintang laut sangat adaptif, kata Luhar, asisten profesor di Departemen Dirgantara dan Teknik Mesin USC Viterbi. “Saat terkena aktivitas gelombang tinggi dan kekuatan air, bintang laut menjadi lebih kurus dan terlihat lebih rendah. Saat bintang laut diangkut ke lingkungan terlindung dengan gaya hidrodinamik yang lebih rendah, penampang mereka menjadi lebih besar. ”

    Memahami perubahan bentuk seperti itu dapat membantu merancang robot bawah air yang dapat beradaptasi dengan lingkungan hidrodinamik yang ekstrim, kata Luhar.

    Interaksi antara Shape dan Force

    Para peneliti menguji pemahaman tentang bentuk bintang laut dan dampaknya terhadap gaya di air dengan model komputasi dan model cetak 3-D. "Kami langsung menyadarinya," kata Luhar, "bukannya bintang laut ditarik menjauh dari permukaan tempat mereka berada, mereka malah didorong ke bawah — hanya karena bentuknya."

    Luhar mengatakan para peneliti melihat efek downforce ini sebagai kunci bagaimana bintang laut — dan di masa depan, robot bawah air — bisa tetap melekat pada dasar laut atau batu, bukannya terangkat menjauh darinya, bahkan dalam kondisi yang paling ekstrem. kondisi.

    Para peneliti juga menguji bentuk lain. Dengan kerucut atau kubah, kata Luhar, air mengalir naik turun, mengikuti kontur bentuknya dengan cukup baik (Lihat gambar di atas). Dengan aliran akhirnya bergerak ke bawah, gaya yang sama dan berlawanan dibuat, menghasilkan efek pengangkatan secara keseluruhan. Dengan bentuk bintang laut — yang mirip baji segitiga — air mengalir ke atas, dengan sudut di setiap sisinya bertindak seperti tanjakan yang mendorong air menjauh dari permukaannya.

    "Saat bintang laut mendorong arus menjauh, aliran tersebut menciptakan gaya yang sama dan berlawanan yang menekan bintang laut," kata Luhar. “Kerucut atau bola tidak menciptakan 'efek ramp' yang sama, dan karenanya tidak menciptakan gaya turun yang serupa.”

    Untuk mendapatkan pemahaman tiga dimensi penuh tentang seperti apa medan gaya itu, Luhar mengatakan mereka menggunakan model komputasi untuk lebih menerangi apa yang mereka saksikan dengan bentuk cetakan 3-D. Dari bentuk yang mereka pertimbangkan, Luhar mengatakan kubah bola berkinerja terburuk dalam hal gaya angkat versus gaya turun, yang berarti, kinerjanya paling buruk dalam tetap melekat pada permukaan bawah atau tanah.

    Robotika Lembut

    Langkah selanjutnya adalah mempelajari struktur lunak yang dapat berubah secara real time, kata Luhar. Hermes sedang mengerjakan pengembangan struktur ini saat ini. Kunci dari desainnya adalah memungkinkannya menjadi responsif di saluran air, kata Luhar, sehingga memberikan kemampuan untuk menyesuaikan bentuknya sesuai kebutuhan untuk tetap melekat pada batu atau dasar laut, atau secara bergantian, untuk memungkinkannya terangkat dengan aliran air.

    "Misalkan kecepatan air berubah," kata Luhar. "Kami dapat menentukan bentuk apa yang terbaik dan robot dapat mengubah bentuknya sesuai dengan itu."

    Pada akhirnya, kata Luhar, idenya adalah untuk memahami bagaimana mengembangkan robot yang akan bekerja dengan arus, bukan melawannya.

    “Jika kita dapat memanfaatkan lingkungan sekitar daripada melawannya, kita dapat menghasilkan peningkatan efisiensi dan kinerja,” kata Luhar.

    Sumber: https://www.dqindia.com/can-robot-operate-effectively-underwater/

    No comments

    Post Top Ad

    Post Bottom Ad