Struktur Kuda Laut
Kuda laut memiliki garis besar kuda dan mampu menampilkan bentuk khusus selama berenang, seperti hidung memanjang dan kulit yang disamarkan.
Ekor yang fleksibel dan keriting membuat kuda laut menjadi makhluk laut yang menakjubkan, mampu bertahan dalam rintangan lamun, bakau, dan terumbu karang.
Dalam proses merancang robot kontinum, ekor kuda laut dipilih sebagai sistem model untuk mengembangkan robot kontinum yang kuat karena fleksibilitas, kelincahan, dan kemampuan beradaptasi terhadap cengkeraman konformal berbagai objek struktural.
Menurut laporan, para peneliti pertama kali membangun konfigurasi robot kontinu yang terdiri dari 10 unit dengan penampang yang sama berdasarkan struktur tensegrity.
Untuk konfigurasi ini, ketika tali 1 dan 2 ditarik kembali, dan tali 3 dan 4 dilepaskan, robot dapat menekuk di sekitar sumbu X pada bidang YOZ, dari keadaan lurus awal ke keadaan bengkok, dengan sudut lentur 120,08.
Namun, setelah pengujian, robot hanya dapat menunjukkan deformasi lentur kelengkungan yang kira-kira sama, yang dapat membatasi menggenggam objek adaptif dengan kelengkungan yang berbeda.
Untuk mengatasi keterbatasan ini, tim mengembangkan lebih lanjut paradigma desain baru yang terinspirasi oleh ekor kuda laut yang meruncing, dengan menyesuaikan panjang batang longitudinal untuk membuat robot menunjukkan lancip tertentu.
Untuk memverifikasi kelayakan ide ini, para peneliti menyiapkan 5 kelompok konfigurasi robot berkelanjutan dengan kemiringan yang berbeda (0, 01, 0, 02,..., 0,05), diikuti oleh analisis gerak lentur teoritis, dan memperoleh hasil penelitian teoritis berikut: dalam hal yang sama di bawah kriteria mengemudi, robot kontinu dengan kemiringan yang berbeda dapat menunjukkan konfigurasi lentur yang sama sekali berbeda.
Selain itu, dianggap bahwa panjang tali penggerak juga dapat menjadi faktor penting yang mempengaruhi karakteristik deformasi robot kontinum. Tim juga menilai efek spesifik dari panjang tether pada kelengkungan robot.
Untuk menguji kesesuaian robot dengan objek, para peneliti juga menghitung kelengkungan lentur setiap unit dan memetakan hasil yang sesuai atas dasar ini.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa mode mengemudi dengan kecerdasan fisik ini dapat meningkatkan kemampuan beradaptasi robot kontinu terhadap objek dengan kelengkungan variabel dan mengatasi hambatan ketidakcocokan kelengkungan selama menggenggam.
Untuk menganalisis lebih lanjut interaksi robot dengan bola busa, tim mengukur kelengkungan setiap sel robot dan menemukan bahwa sel 4 hingga 10 memiliki kelengkungan yang sama seperti yang diharapkan.
Ini menunjukkan bahwa skema aktuasi memungkinkan robot untuk mencapai pemahaman konformal sesuai permintaan.
Hasil pengujian robot kontinu bionik yang mengambil benda mengambang di air dengan menunjukkan bahwa robot dapat menangkap benda mengambang dengan sangat baik.
Untuk mengevaluasi kinerja menggenggam robot, para peneliti membandingkan kelengkungan kontur cacat robot dengan kelengkungan kontur objek dan menemukan bahwa kesalahan maksimum antara kelengkungan yang diharapkan dan kelengkungan aktual robot hanya 15,32%.
Konsistensi yang baik menunjukkan bahwa robot memiliki kemampuan untuk berinteraksi dengan objek mengambang dengan kelengkungan yang diketahui, dan dapat memberikan beberapa inspirasi untuk teknik karakterisasi in-situ pengumpulan Objek mengambang di masa depan.
Percobaan juga membuktikan bahwa robot berkelanjutan memiliki nilai pengembangan yang sesuai, terutama karena: teknologi ini dapat mempromosikan pengembangan berbagai operasi dan teknik karakterisasi untuk mengumpulkan polutan mengambang, dan berkontribusi pada perlindungan keindahan ekologi laut.
Di masa depan, arah penelitian utama dari pekerjaan penelitian ini adalah untuk melengkapi desain dengan sensor fleksibel untuk mencapai pemahaman objek yang kuat dengan memantau gaya menggenggam secara real-time.