Kemampuan seekor ular untuk meliuk naik ke atas bukit pasir yang licin bisa
menginspirasi teknologi baru untuk robot yang bisa melakukan misi
pencarian dan penyelamatan, melakukan inspeksi limbah berbahaya dan
bahkan mengeksplorasi piramida kuno.
Sebuah studi baru memandang Amerika Utara gurun yang tinggal Sidewinder ular (Crotalus cerastes), makhluk yang lebih dikenal untuk gigitan berbisa dibanding gerakan anggun. Tapi ular ini bisa memanjat lereng berpasir tanpa geser kembali turun ke bawah - suatu prestasi yang beberapa spesies ular dapat menyelesaikan.
Seperti ular, atau tanpa kaki, robot yang membuat penasaran para ilmuwan karena beberapa alasan.
Pertama, kurangnya kaki, roda atau track berarti mereka tidak sering
terjebak dalam rutinitas atau dipegang oleh benjolan di jalan mereka.
Mereka juga dapat digunakan untuk mengakses daerah-daerah yang bot lain
tidak bisa mendapatkan, atau menjelajahi tempat-tempat yang tidak aman
bagi manusia. [ Biomimikri: 7 Pintar Teknologi Terinspirasi oleh Alam ]
Untuk
melihat lebih dekat pada subyek penelitian hidup mereka, para peneliti
yang dipimpin Kebun Binatang Atlanta, di mana mereka mampu memeriksa
enam Sidewinder ular derik . Mereka menguji ular di atas meja miring yang dirancang khusus ditutupi dengan longgar dikemas pasir.
Lima
puluh empat percobaan yang dilakukan, dengan masing-masing dari enam
ular merayap naik meja berpasir sembilan kali, tiga kali masing-masing
pada berbagai tingkat kecuraman. Sebagai ular bekerja dengan cara mereka sampai darurat gundukan pasir
, kamera kecepatan tinggi dilacak gerakan mereka, memperhatikan persis
di mana tubuh mereka datang ke dalam kontak dengan pasir saat mereka
bergerak ke atas.
Para peneliti menemukan bahwa ular Sidewinder hidup sampai nama mereka.
Makhluk-makhluk licin naik tanjakan berpasir dengan gerakan menyamping,
dengan kepala mereka menunjuk ke arah puncak tanjakan dan sisa tubuh
mereka bergerak horizontal lereng. Para peneliti kemudian melihat lebih hati-hati bagaimana Sidewinder melakukan gerakan-gerakan ini kompleks.
"Ular-ular
cenderung meningkatkan jumlah tubuh kontak dengan permukaan setiap
instan dalam waktu ketika mereka sidewinding atas lereng dan sudut
miring meningkat," kata Daniel Goldman, co-penulis studi dan profesor
biomekanik di Georgia Institute of Technology di Atlanta. Secara khusus, ular dua kali lipat jumlah tubuh mereka menyentuh pasir ketika menavigasi lereng, tambahnya
Dan bagian tubuh ular yang menyentuh pasir selama pendakian tidak pernah tergelincir kembali menuruni lereng karena makhluk menerapkan jumlah yang tepat kekuatan di gerakannya, menjaga pasir di bawahnya tergelincir, Goldman mengatakan Live Science.
Robot ular
Untuk menempatkan pemahaman baru mereka tentang sidewinding dengan
baik, Goldman dan rekan-rekannya mendapat berhubungan dengan Howie
Choset, seorang profesor di The Robotics Institute di Carnegie Mellon
University di Pittsburgh. Choset, yang telah mengembangkan robot tanpa kaki selama bertahun-tahun, telah mengembangkan sebuah bot seperti ular yang berkinerja baik baik di laboratorium dan dalam situasi kehidupan nyata. Namun, mesin merayap nya telah mengalami satu masalah tertentu selama uji lapangan.
"Orang-orang ini telah membuat jalan keliling robot selama bertahun-tahun lebih yang terdiri dari beragam substrat, tetapi mereka memiliki banyak masalah di lereng berpasir," kata Goldman.
Untuk mendapatkan robot bergerak melewati bukit-bukit berpasir, para peneliti menerapkan apa yang sekarang mereka tahu tentang pola yang ular sidewinding tentang gerakan. Mereka diprogram robot sehingga lebih tubuhnya akan datang ke dalam kontak dengan tanah karena slide atas lereng. Mereka juga menerapkan apa yang telah mereka pelajari tentang kekuatan, yang memungkinkan robot untuk bergerak berat sedemikian rupa sehingga terus bergerak ke atas di atas pasir tanpa bergulir kembali menuruni lereng.
Sekarang Choset itu ular robot bisa bergerak di medan yang sulit, itu akan lebih siap untuk menangani tugas-tugas yang dibangun untuk mengatasi.
"Karena robot ini memiliki penampang sempit dan mereka relatif mulus, mereka dapat masuk ke tempat-tempat yang orang-orang dan mesin tidak dapat dinyatakan akses," kata Choset Live Science.
Misalnya, robot tanpa kaki dapat digunakan selama misi pencarian dan penyelamatan , karena mesin licin dapat merangkak ke sebuah bangunan runtuh dan mencari orang-orang yang terperangkap di dalam tanpa mengganggu struktur dikompromikan. Ular bot juga bisa dikirim ke dalam wadah yang dapat memegang bahan berbahaya, seperti limbah nuklir, untuk mengambil sampel dan melaporkan kembali ke spesialis HAZMAT.
Choset juga mengatakan kemampuan ini sidewinding robot bisa berguna di situs arkeologi. Misalnya, robot suatu hari nanti bisa digunakan untuk mengeksplorasi bagian dalam piramida atau makam, katanya.
Penelitian ini merupakan kolaborasi utama antara ahli biologi dan roboticists, kata Auke Ijspeert, Kepala Laboratorium Biorobotics di Swiss Federal Institute of Technology di Lausanne (EPFL), yang tidak terlibat dalam penelitian baru.
"Saya pikir itu adalah proyek yang sangat menarik yang berhasil berkontribusi pada dua tujuan dari Biorobotics," kata Ijspeert Live Science.
"Di satu sisi, mereka mengambil inspirasi dari biologi untuk merancang metode kontrol yang lebih baik untuk robot," kata Ijspeert. "Dengan melihat bagaimana sidewinding berlangsung di ular, terutama dengan lereng, mereka menemukan strategi yang menggunakan hewan dan, ketika mereka diuji pada robot, itu benar-benar bisa meningkatkan kemampuan mendaki robot."
Para peneliti juga mencapai tujuan kedua Biorobotics, kata dia, yang adalah dengan menggunakan robot sebagai alat ilmiah. Dengan menguji kecepatan yang berbeda di mana ular robot bisa berhasil memanjat pasir, para peneliti mampu menentukan dengan tepat seberapa cepat ular nyata membuat jalan mereka ke atas ini lereng licin.
"Ini adalah contoh yang bagus tentang bagaimana robot dapat membantu dalam biologi dan bagaimana biologi dapat membantu dalam robotika."
"Orang-orang ini telah membuat jalan keliling robot selama bertahun-tahun lebih yang terdiri dari beragam substrat, tetapi mereka memiliki banyak masalah di lereng berpasir," kata Goldman.
Untuk mendapatkan robot bergerak melewati bukit-bukit berpasir, para peneliti menerapkan apa yang sekarang mereka tahu tentang pola yang ular sidewinding tentang gerakan. Mereka diprogram robot sehingga lebih tubuhnya akan datang ke dalam kontak dengan tanah karena slide atas lereng. Mereka juga menerapkan apa yang telah mereka pelajari tentang kekuatan, yang memungkinkan robot untuk bergerak berat sedemikian rupa sehingga terus bergerak ke atas di atas pasir tanpa bergulir kembali menuruni lereng.
Sekarang Choset itu ular robot bisa bergerak di medan yang sulit, itu akan lebih siap untuk menangani tugas-tugas yang dibangun untuk mengatasi.
"Karena robot ini memiliki penampang sempit dan mereka relatif mulus, mereka dapat masuk ke tempat-tempat yang orang-orang dan mesin tidak dapat dinyatakan akses," kata Choset Live Science.
Misalnya, robot tanpa kaki dapat digunakan selama misi pencarian dan penyelamatan , karena mesin licin dapat merangkak ke sebuah bangunan runtuh dan mencari orang-orang yang terperangkap di dalam tanpa mengganggu struktur dikompromikan. Ular bot juga bisa dikirim ke dalam wadah yang dapat memegang bahan berbahaya, seperti limbah nuklir, untuk mengambil sampel dan melaporkan kembali ke spesialis HAZMAT.
Choset juga mengatakan kemampuan ini sidewinding robot bisa berguna di situs arkeologi. Misalnya, robot suatu hari nanti bisa digunakan untuk mengeksplorasi bagian dalam piramida atau makam, katanya.
Penelitian ini merupakan kolaborasi utama antara ahli biologi dan roboticists, kata Auke Ijspeert, Kepala Laboratorium Biorobotics di Swiss Federal Institute of Technology di Lausanne (EPFL), yang tidak terlibat dalam penelitian baru.
"Saya pikir itu adalah proyek yang sangat menarik yang berhasil berkontribusi pada dua tujuan dari Biorobotics," kata Ijspeert Live Science.
"Di satu sisi, mereka mengambil inspirasi dari biologi untuk merancang metode kontrol yang lebih baik untuk robot," kata Ijspeert. "Dengan melihat bagaimana sidewinding berlangsung di ular, terutama dengan lereng, mereka menemukan strategi yang menggunakan hewan dan, ketika mereka diuji pada robot, itu benar-benar bisa meningkatkan kemampuan mendaki robot."
Para peneliti juga mencapai tujuan kedua Biorobotics, kata dia, yang adalah dengan menggunakan robot sebagai alat ilmiah. Dengan menguji kecepatan yang berbeda di mana ular robot bisa berhasil memanjat pasir, para peneliti mampu menentukan dengan tepat seberapa cepat ular nyata membuat jalan mereka ke atas ini lereng licin.
"Ini adalah contoh yang bagus tentang bagaimana robot dapat membantu dalam biologi dan bagaimana biologi dapat membantu dalam robotika."
This is dummy text. It is not meant to be read. Accordingly, it is difficult to figure out when to end it. But then, this is dummy text. It is not meant to be read. Period.
ConversionConversion EmoticonEmoticon