Robot lembut yang dapat merasakan sentuhan, tekanan, gerakan, dan suhu
Robot lembut yang terinspirasi oleh alam yang dapat merangkak, berenang, memegang benda-benda halus, dan juga membantu detak jantung yang ditemukan di Universitas Harvard. Peneliti dari Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) dan Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering mengembangkan platform untuk membuat robot lunak dengan sensor tertanam. Sensor tersebut mampu merasakan gerakan, sentuhan, dan suhu.
"Penelitian kami mewakili kemajuan mendasar dalam robotika lunak," kata Ryan Truby, penulis pertama makalah dan gelar Ph.D. lulus di SEAS. “Platform manufaktur kami memungkinkan motif penginderaan kompleks untuk dengan mudah diintegrasikan ke dalam sistem robotik lunak.”
Peneliti mengembangkan tautan konduktif berbasis cairan ionik organik menggunakan printer 3D karena menghadapi masalah dalam mengintegrasikan sensor karena struktur yang kaku.
“Sampai saat ini, kebanyakan sistem sensor / aktuator terintegrasi yang digunakan dalam soft robotika masih belum sempurna,” kata Michael Wehner, mantan rekan postdoctoral di SEAS dan salah satu penulis makalah. “Dengan langsung mencetak sensor cairan ionik dalam sistem lunak ini, kami membuka jalan baru untuk desain dan fabrikasi perangkat yang pada akhirnya akan memungkinkan kontrol loop tertutup yang sebenarnya dari robot lunak.”
“Pekerjaan ini merupakan contoh terbaru dari kemampuan yang memungkinkan yang diberikan oleh pencetakan 3D tertanam - teknik yang dipelopori oleh lab kami,” kata Lewis.
“Fungsi dan fleksibilitas desain dari metode ini tidak tertandingi,” kata Truby. “Tinta baru ini dikombinasikan dengan proses pencetakan 3D tertanam kami memungkinkan kami untuk menggabungkan baik penginderaan lembut dan aktuasi dalam satu sistem robot lunak terintegrasi.”
Untuk pengujian sensor, tim peneliti mencetak gripper robot lunak yang terdiri dari tiga jari atau aktuator lunak. Untuk merasakan tekanan inflasi, kelengkungan, kontak, dan suhu peneliti menguji kemampuan gripper. Dengan menyematkan beberapa sensor kontak, gripper dapat merasakan sentuhan ringan dan dalam.
“Robotika lunak biasanya dibatasi oleh teknik pencetakan konvensional yang membatasi pilihan geometri, atau, dalam kasus pencetakan 3D komersial, pemilihan material yang menghambat pilihan desain,” kata Robert Wood, Profesor Teknik dan Ilmu Terapan Charles River di SEAS, Core Anggota Fakultas Wyss Institute, dan rekan penulis makalah. “Teknik yang dikembangkan di Lewis Lab memiliki kesempatan untuk merevolusi bagaimana robot dibuat - menjauh dari proses berurutan dan menciptakan robot yang kompleks dan monolitik dengan sensor dan aktuator yang disematkan."
Lebih lanjut, para peneliti berharap dapat menggunakan kekuatan pembelajaran mesin untuk melatih perangkat ini untuk memegang objek dengan ukuran, bentuk, tekstur permukaan, dan suhu yang berbeda. Penelitian ini disusun bersama oleh Abigail Grosskopf, Daniel Vogt, dan Sebastien Uzel, serta mendapat dukungan dari National Science Foundation melalui Harvard MRSEC dan Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.